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        電纜故障預(yù)定位(粗測(cè))的原理及方法(一)

            電纜故障測(cè)試的粗定位原理上主要分為:直流測(cè)距法和時(shí)域反射法。直流測(cè)距法又分為:電阻(電壓)比較法和電橋法兩種。時(shí)域反射法根據(jù)采樣方式的不同又分為:三次脈沖法、二次脈沖法、電流取樣法、電阻(電壓取樣法)。下面就進(jìn)行一一闡述:

        一、 電阻(電壓)比較法
            接線圖如下,在測(cè)試端的芯線和外護(hù)套上接毫伏表(萬(wàn)用表毫伏檔),表筆直接與芯線和外護(hù)套接緊,不要接到儀器輸出線的夾子上,避免接觸電阻影響毫伏表的測(cè)量結(jié)果;儀器設(shè)置在連續(xù)輸出檔,調(diào)整輸出電壓,使輸出電流達(dá)到A1(最好是整數(shù)如100.0mA),這時(shí)讀取毫伏表上的讀數(shù)V,由于電壓表輸入電阻很高,因此,流經(jīng)項(xiàng)線的電流很小,可以認(rèn)為毫伏表的電位測(cè)量端到故障點(diǎn)的電位,因此,該讀數(shù)即為測(cè)量端到故障點(diǎn)兩點(diǎn)的電位差V1。再將儀器移到電纜的另一側(cè)(末端)進(jìn)行測(cè)量,讓輸出電流值與始端測(cè)量時(shí)的數(shù)值一致,這時(shí)毫伏表的讀數(shù)為V2;
        故障點(diǎn)距離始端的距離Lx=(V1×L)/(V1+V2);
        也可以用比例來(lái)表示故障點(diǎn)的距離(V1×100)/(V1+V2);
        采用這種預(yù)定位的本公司的代表產(chǎn)品主要有“WHT-08電纜外護(hù)套故障測(cè)試儀

        電阻(電壓)比較法示意圖

        電阻(電壓)比較法示意圖

        二、電橋法測(cè)試原理

            電橋法原理如下:將被測(cè)電纜故障相與非故障相短接,電橋兩臂分別接故障相與非故障相,調(diào)節(jié)電橋兩臂上的一個(gè)可調(diào)電阻器,使電橋平衡,利用比例關(guān)系和已知的電纜長(zhǎng)度就能得出故障距離。
         顯然   

              接入電橋后構(gòu)成如下電路

                  

        平衡后有

            =P‰(千分之P)P為刻度盤讀數(shù)。

             因此L1=P‰·L

            采用這種預(yù)定位的本公司的代表產(chǎn)品主要有“GDZ-08電線電纜高阻故障定位儀(高壓電橋法)

            直流測(cè)距法的主要缺陷有:需要電纜全長(zhǎng)數(shù)據(jù),通過(guò)步行估計(jì);需要在另一端短接電纜;開(kāi)路故障不能定位。多點(diǎn)電纜故障無(wú)法測(cè)試。

        電橋法測(cè)試原理

         

        三、低壓脈沖反射法原理:
            適用于低阻( 低于10倍波阻抗) 、接地及開(kāi)路故障,并可以測(cè)試電纜的全長(zhǎng)和電波在電纜中的傳播速度。當(dāng)電纜發(fā)生低阻或接地故障時(shí),故障點(diǎn)處的等效阻抗應(yīng)為故障電阻與電纜特性阻抗的并聯(lián),故障電阻越小,反射波形越明顯。當(dāng)故障電阻為零時(shí)為全反射。由于測(cè)試端等效阻抗( 測(cè)試儀器的輸入阻抗) 大于電纜特性阻抗,所以在測(cè)試端產(chǎn)生同極性反射脈沖。而在低阻或接地故障處,由于故障電阻小于電纜特性阻抗,所以入射脈沖到達(dá)到故障點(diǎn)后產(chǎn)生反極性脈沖,并傳輸?shù)綔y(cè)試端,接收到的反極性脈沖的下降沿就對(duì)應(yīng)故障點(diǎn)的反射波。根據(jù)脈沖入射到返回所經(jīng)過(guò)的時(shí)間ΔT和電波在電纜中的傳播速度V,可以計(jì)算出傳播路徑的長(zhǎng)度,進(jìn)而得到測(cè)試點(diǎn)到故障點(diǎn)的距離S,具體計(jì)算公式為:

                   S = 1/2(ΔT ×S)
            電纜故障測(cè)試儀通過(guò)反射脈沖的極性可以判斷故障的性質(zhì)。對(duì)于開(kāi)路故障發(fā)射脈沖與反射脈沖同極性;而對(duì)于短路或低阻故障發(fā)射脈沖與反射脈沖反極性。當(dāng)電纜發(fā)生開(kāi)路故障時(shí),故障等效阻抗為故障電阻與電纜特性阻抗的串聯(lián),開(kāi)路即相當(dāng)于故障電阻為無(wú)窮大,這種情況入射脈沖將形成全反射,在測(cè)試端產(chǎn)生同極性反射脈沖,接收到同極性的脈沖的上升沿與故障點(diǎn)的反射波形對(duì)應(yīng)。電纜接頭處的特性阻抗通常會(huì)變大,在此處反射波和入射波同極性。而“T型頭”接頭處的等效阻抗較電纜特性阻抗小,所以在此處反射波和入射波極性相反。

        低壓脈沖反射法原理

        低壓脈沖電纜故障測(cè)試儀原理圖

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