電纜故障測試儀測試方法及原理

隨著社會日益進步，科技日益發達。電力作為社會進步及生活水平的具體體現，電力運輸和居民生活用電尤為重要。電力電纜的故障點排查及查找變得重中之重，隨著發展用電量增大，電纜網復雜。如何快速查及找到電纜故障點呢？現在電力電纜普通使用電纜故障綜合測試儀，而我司生產的HZGZ-1200綜合電纜故障測試儀，儀器操作簡單，小巧輕便適合各種復雜現場查找電纜故障距離和故障點。

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主要工作原理：

1.低壓脈沖測距：
主要適:適用于低阻、短路、斷線故障的測距.還可用于測量電纜的長度，波速度，也可用于區分電纜的中間頭、T型接頭和終端頭等

工作原理：通過工作原理來分，可分為電橋法和波行波法兩種，行波法是先階段故障測距的主要方法，低壓脈沖自動測量方法就是行波法的一種，通過將故障信號的波行調整到適當大小，將光標移動到放電脈沖及反射脈沖起始點，脈沖沿電纜傳播到阻抗不匹配點，如短路點、故障點、中間接頭等，脈沖產生反射，回送到測量點被儀器記錄下來

從儀器發射脈沖開始計時，到接收到故障點的反射脈沖共需時間為△t；脈沖行波傳播速度為v，則故障點距離Lx為

不匹配點的反射系數ρ為

    其中，zi為故障點的輸入阻抗，zc為線路的特性阻抗。由此可以得出：斷線故障反射脈沖與發射脈沖極性相同；而短路（混線）故障反射脈沖與發射脈沖極性相反。因此通過識別反射脈沖的極性，可以判定電纜故障的性質

  斷線故障反射波形

低阻/短路故障反射波形

這種故障測試方法具有操作簡短，波行直觀，資料依據底等特點

2.脈沖電流法測距：適用于高阻、閃絡型故障的測距，使用電流耦合器從地線上采集信號，與高壓部分隔離，安全可靠

工作原理：當電纜故障點絕緣電阻較大(大于10倍電纜特性阻抗，即Rf>10zc≈200Ω)時，故障點的反射系數很小，造成反射脈沖無法分辨，因此低壓脈沖法無法測距。

    使用高壓發生器向故障電纜施加高壓，使得故障點擊穿放電，放電脈沖在故障點和測試端之間來回反射，用儀器采樣記錄此信號并測量時間差，可得到故障點的距離。
與脈沖電壓法不同，脈沖電流法使用電流耦合器來采集測試地（或電纜金屬外皮）流回高壓儲能電容的電流，與高壓部分*隔離，安全可靠，波形較易識別。脈沖電流法分為直流高壓閃絡法和沖擊高壓閃絡法兩種測試方法

 (1)直流高壓閃絡法。直流高壓閃絡法，簡稱直閃法，用于測量閃絡故障，即故障點絕緣電阻*，但在做耐壓試驗時電壓上升到一定水平就產生閃絡擊穿的故障。

    直閃法原理圖如圖所示，其中，T1為調壓器；T2為高壓試驗變壓器，容量應在1kVA左右；VD為高壓硅堆；C為高壓儲能電容器，容量在2μF以上；L為電流耦合器。調節調壓器T1，使得輸出電壓逐漸升高，直至將故障點擊穿。

直閃法原理圖

直閃法波形

2)沖擊高壓閃絡法。沖擊高壓閃絡法，簡稱沖閃法。當電纜故障點的電阻不是很高時，故障點的泄漏電流較大，如果使用直閃法，因高壓試驗變壓器T2的內阻很大，輸出電壓將無法升高到閃絡電壓，這時必須使用沖擊高壓閃絡法。沖閃法也適用于大多數閃絡故障。

    沖閃法原理圖如圖6-62所示，它與直閃法基本相同，區別在于在儲能電容C和電纜之間串入一球間隙G。調節調壓器T1對電容C充電，當電容C上的電壓上升到一定程度時，球間隙G擊穿，電容C對電纜放電，由于電容的內阻極小，輸出電壓將足夠高并使得故障點擊穿。

沖閃法原理圖

3.聲磁同步定點功能
1）聲磁同步接收，抗*力強。
2）聲磁信號波形顯示，信號和噪聲易于區分。
3）光標測量聲磁延時，判斷故障點的遠近。
4）可根據磁場波形的初始極性，在定點的同時進行路徑探測

4.路徑探測功能：
1）信號發生器：
?大容量鋰離子電池供電，擺脫市電束縛。
?全自動功率匹配和保護，無需人工調整。
?較大功率輸出。
2）音峰／音谷法路徑探測。
3）信號幅值顯示。
4）可進行80％法或45°法測深。