地埋電纜故障探測儀的測試方法及測試原理簡介

任何電纜故障的測試，均以找到故障發(fā)生點為最終目的，但地埋電纜故障探測儀測試過程來說，一般分為三個步驟：一為故障距離粗測；二是尋找故障電纜埋設路徑；三是精確定位故障點。當然，實際測試中，三個步驟是根據(jù)現(xiàn)場情況靈活運用的。

1、電纜故障粗測方法及發(fā)展歷史概述

（1）、電橋法：自從有了地埋電纜以后，電纜故障的檢測工作就成了必須解決的問題。最初的電纜故障粗測工作，是用電橋平衡測試原理進行的，當時曾用過電阻電橋、電容電橋、低壓電橋、高壓電橋等。用電橋原理測試電纜故障距離，曾是上世紀六七十年代普遍采用的方法。到了2000年以后，使用電橋法測試原理的儀器還繼續(xù)使用并且有所發(fā)展，使用計算機技術后，現(xiàn)在也出現(xiàn)了具有更高智能化的電橋測試儀（如高壓數(shù)字電橋）。

（2）、脈沖反射法：到了上世紀七八十年代，電纜故障測試普遍采用了閃測法測試，原理為脈沖反射法（也叫雷達法）。所用的儀器以電子管、晶體管電路為主，體積龐大。采用的顯示器先后有示波管型閃測儀、存貯示波管型閃測儀等等。到了上世紀九十年代以后，隨著計算機技術的普遍應用，智能型電纜故障閃絡測試儀（閃測儀）開始投入使用，采用的測試原理依舊是脈沖反射法。采用的閃測儀從顯像管顯示到液晶顯示，普遍應用單片機電路進行控制，使電纜故障的粗測工作進入到一個新境界。

應用脈沖反射法（也有叫沖閃法）的智能型閃測儀，是目前應用范圍廣泛，市場保有量大的電纜故障粗測儀器。例如北京供電系統(tǒng)，由于地埋電纜使用時間長，電纜鋪設量大，應用電纜故障測試儀的歷史也較長，從1993年后10年間，購買的單片機控制的、SHDLY系列探測儀的早期產(chǎn)品、HT系列大屏幕液晶顯示的電纜故障測試儀有50余套，幾乎每個供電部門都使用。并且在有些供電部門，把該類電纜故障測試儀的使用，作為電纜測試工種高級工考試必須掌握的技能，筆者曾多次對北京供電系統(tǒng)進行過脈沖反射法電纜故障測試儀的技術培訓。由于該類儀器應用時間長，對該類型的閃測儀的使用知識和使用經(jīng)驗的培訓資料及專著種類較多，有利于用戶及時掌握儀器的使用技巧。

脈沖反射法閃測儀的測試原理為：

測量電纜故障時，電纜可視為一條均勻分布的傳輸線，根據(jù)傳輸線（長線）理論，在電纜一端加脈沖電壓，則此脈沖按一定的速度 (決定于電纜介質(zhì)的介電常數(shù)和導磁系數(shù))沿線傳輸，當脈沖遇到故障點(或阻抗不均勻點)就會發(fā)生反射，用閃測儀記錄下發(fā)送脈沖和反射脈沖之間的傳輸時間△T，則可按已知的傳輸速度V來計算出故障點的距離Lx，Lx=V·△T/2，如圖1所示：

圖1 脈沖法測試原理圖

測全長則可利用終端反射脈沖：L=V·T/2

同樣已知電纜全長，可測出脈沖傳輸速度：V=2L/T

脈沖法測試分為低壓脈沖法和高壓脈沖法，二者測試原理是一樣的，只是產(chǎn)生脈沖的方式不一樣，智能型測試儀的故障距離計算是儀器自動完成的。

（3）、二次脈沖法：二次脈沖法其基本原理還是脈沖反射法，是近幾年發(fā)展中的一種比較前沿的新的電纜故障粗測方法。其技術特點是：高阻故障呈現(xiàn)低壓脈沖短路故障波形特征，容易判讀。換句話講，就是在用高壓脈沖擊穿高阻故障的瞬間，給故障電纜發(fā)射低壓脈沖信號，用低壓脈沖短路故障波形測試電纜高阻故障。與傳統(tǒng)的測試方法相比,二次脈沖法的*之處，是將沖擊高壓閃絡法中的復雜波形簡化為簡單的低壓脈沖短路故障波形。

二次脈沖法的關鍵是要給閃測儀加一個高頻高壓數(shù)據(jù)處理器。從測試原理講，二次脈沖法的測試原理有其*性，但是其測試儀器相對復雜，儀器使用也較普通的閃測儀復雜。

2、電纜路徑探測方法介紹：

采用電磁波進行路徑探測，是一種很成熟的方法，實際應用效果也很好。區(qū)別在于探測的電纜長度、探測深度，信號頻率等各不相同?，F(xiàn)在市場上大量應用的路徑探測儀器，多為探測停電電纜，探測電纜長度大于10KM，探測電纜深度大于2m，電磁波頻率1KHZ－20KHZ。如SHDLY系列電纜路徑探測儀，電磁波頻率為16KHZ,路徑儀信號源發(fā)射峰值功率大于100W,即使電纜埋深2m,路徑儀接收信號仍然很大。