電力電纜故障測試儀工作原理電力電纜故障測試儀由電力電纜故障測試儀主機、電纜故障定位儀、電纜路徑儀三個主要部分組成。電纜故障測試儀主機用于測量電纜故障故障性質(zhì)，全長及電纜故障點距測試端的大致位置。電纜故障定點儀是在電纜故障測試儀主機確定電纜故障點的大致位置的基礎(chǔ)上來確定電纜故障點的精確位置。對于未知走向的埋地電纜，需使用路徑儀來確定電纜的地下走向。電力電纜故障進(jìn)行測試的基本方法是通過對故障電力電纜施加高壓脈沖，在電纜故障點處產(chǎn)生擊穿，電纜故障擊穿點放電的同時對外產(chǎn)生電磁波并同時發(fā)出聲音。
　　
　　弧反射法(二次脈沖法)在電纜故障定位中的應(yīng)用的工作原理：首先使用一定電壓等級、一定能量的高壓脈沖在電纜的測試端施加給故障電纜，讓電纜的高阻故障點發(fā)生擊穿燃弧。同時，在測試端加入測量用的低壓脈沖，測量脈沖到達(dá)電纜的高阻故障點時，遇到電弧，在電弧的表面發(fā)生反射。由于燃弧時，高阻故障變成了瞬間的短路故障，低壓測量脈沖將發(fā)生明顯的阻抗特征變化，使得閃絡(luò)測量的波形變?yōu)榈蛪好}沖短路波形，使得波形判別特別簡單清晰。這就是我們稱之為的“二次脈沖法”。接收到的低壓脈沖反射波形相當(dāng)于一個線芯對地完全短路的波形。將釋放高壓脈沖時與未釋放高壓脈沖時所得到的低壓脈沖波形進(jìn)行疊加，2個波形會有一個發(fā)散點，這發(fā)散點就是故障點的反射波形點。這種方法把低壓脈沖法和高壓閃絡(luò)技術(shù)結(jié)合在一起，使測試人員更容易判斷出故障點的位置。與傳統(tǒng)的測試方法相比,二次脈沖法的先進(jìn)之處，是將沖擊高壓閃絡(luò)法中的復(fù)雜波形簡化為最簡單的低壓脈沖短路故障波形，所以判讀極為簡單，可準(zhǔn)確標(biāo)定故障距離。
　　
　　三次脈沖法采用雙沖擊方法延長燃弧時間并穩(wěn)弧,能夠輕易地定位高阻故障和閃絡(luò)性故障。三次脈沖法技術(shù)先進(jìn),操作簡單,波形清晰,定位快速準(zhǔn)確,目前已經(jīng)成為高阻故障和閃絡(luò)性故障的主流定位方法。三次脈沖法是二次脈沖法的升級，其方法是首先在不擊穿被測電纜故障點的情況下，測得低壓脈沖的反射波形，緊接著用高壓脈沖擊穿電纜的故障點產(chǎn)生電弧，在電弧電壓降到一定值時觸發(fā)中壓脈沖來穩(wěn)定和延長電弧時間，之后再發(fā)出低壓脈沖，從而得到故障點的反射波形，兩條波形疊加后同樣可以發(fā)現(xiàn)發(fā)散點就是故障點對應(yīng)的位置。由于采用了中壓脈沖來穩(wěn)定和延長電弧時間，它比二次脈沖法更容易得到故障點波形。相對于二次脈沖法由于三次脈沖法不用選擇燃弧的同步時長，操作起來也跟加簡便。

故障測試的基本步驟：用搖表或者萬用表測量故障電纜的絕緣電阻，判斷故障性質(zhì)，確定測試方法；測試故障距離；探測故障點附近電纜埋設(shè)的路徑；定點。

本測試系統(tǒng)故障測試有低壓脈沖、直閃、沖閃三種基本方式，再配合不同的取樣方法，共有八種測試方式。

測試前將電纜終端頭的所有連線斷開。

測試系統(tǒng)的面板上有“輸入振幅”和“位移”兩個旋紐，分別用來調(diào)整下次采樣的信號幅度和上下位置。

１、低壓脈沖方式

低壓脈沖用于測試電纜中電波傳播的速度、電纜全長、低阻故障和開路故障。

將測試系統(tǒng)的通信連線與筆記本電腦后面的串口連接，電纜的故障相(被測相)與地線分別接到水阻盤的紅、黑接線柱，水阻盤的輸出與測試系統(tǒng)的輸入相連。也可直接將測試系統(tǒng)的輸入線與故障相及地線相連。

●測速度

對于有些電纜，電波傳播的速度未知，必須通過測試來確定。但測試前必須知道電纜的全長。

 在“測試方法”菜單選擇“低壓脈沖”“測速度”，根據(jù)電纜的長度選擇“0.2μs”或“2μs” ，一般500 m以下用0.2μs。鍵入電纜全長后按“采樣”鍵，配合調(diào)整“位移”和“幅度”旋紐，使信號的幅度和基線處于便于觀察的位置。

移動游標(biāo)至低壓脈沖的下降沿按“定位”，再移動游標(biāo)至反射信號的前沿，屏幕上即可顯示此種電纜中電波的傳播速度。如果發(fā)射和接收的波形離的太近，可按“擴(kuò)展”鍵將波形擴(kuò)展后再計算。

●測故障

測故障時在“測試方式”菜單選擇“低壓脈沖”“測故障”，并選擇適當(dāng)?shù)拿}沖寬度，按“采樣”后屏幕即顯示故障波形。

開路故障的反射信號與發(fā)送脈沖極性相同，短路故障的反射信號與發(fā)送脈沖極性相反。

注：由于測電纜全長時的接線及波形與測開路故障時完全相同，所以設(shè)計時未單獨列出測全長菜單。

2、沖閃方式

   沖閃方式用于測試高阻泄漏性故障，大部分電纜故障都可以使用沖閃方式測試。

   以前采用沖閃電感電壓取樣的時候比較多，現(xiàn)在一般采用電流取樣，因為采用電流取樣時一起不與高電壓直接連接，人身和設(shè)備的安全系數(shù)更高。如果一條電纜上有多處故障或電纜大面積受潮，可采用閃沖電阻取樣方式。

3、直閃方式

直閃法用于測試高阻閃絡(luò)性質(zhì)故障。

用直閃法時一定要注意監(jiān)視高壓電流，以防電流過大而燒壞高壓變壓器。

4、測試電纜路徑和埋設(shè)深度

將測試系統(tǒng)輸出電纜芯線接電纜的一相，地線接電纜地線(鉛包)。(如果故障相的電阻值很低。，可在輸出地線和電纜地線間串接一個幾百歐姆的電阻。)先將輸出電位器調(diào)到最小，打開電源再將幅度旋鈕調(diào)整到適當(dāng)?shù)奈恢茫藭r儀器輸出一個15KHZ正弦信號，此信號在電纜周圍產(chǎn)生電磁場，調(diào)整路徑信號接收器的“音量”和“微調(diào)”旋鈕，使耳機里的聲音清晰、悅耳，即可尋測電纜路徑和估測電纜埋設(shè)的深度。

●尋測電纜路徑

   當(dāng)探棒處于電纜上方B點時，探棒的線圈與電場平行，線圈沒有切割電力線，線圈中的感應(yīng)電流小，這時耳機中幾乎沒有聲音。而當(dāng)探棒在A點或者C點時，耳機中的聲音較大。

   由聲音較小的點所連成的線即為電纜的路徑。

●估測電纜埋設(shè)深度

   將探棒在電纜上方B點右傾斜45○，然后垂直于電纜走向后退，當(dāng)退到A點時，探棒正對電纜，此時耳機的聲音較小。

   B點到A點的距離，也就是向后退的距離即為電纜埋設(shè)的深度。

   用這種方法可以估測電纜的埋設(shè)深度。

5、故障點定位

   我們使用各種測試方法已測出故障點的距離，但由于各種因素的影響，如測量誤差、電纜的余纜、拐彎等，在地面上不一定能準(zhǔn)確地找到故障，還必須使用故障定位儀來準(zhǔn)確定故障點。

   故障定位時是利用高壓設(shè)備給電纜加一沖擊直流負(fù)高壓，用定位儀在測量出的故障點附近檢測電纜故障的放聲點。

   高壓放電的時間以1秒鐘一次為宜。

   打開定位儀電源，適當(dāng)調(diào)節(jié)音量旋鈕，將定位儀放置在測出的電纜故障點處，應(yīng)該有故障點放電的聲音，如果聽不到可移動定位儀的位置，直到耳機里的放電聲最大，此處即為故障點。

6、注意事項

●在測試電纜故障時必須遵守有關(guān)安全規(guī)則。

●在高壓測試中，一切設(shè)備都應(yīng)良好接地，以免燒壞測試設(shè)備。如有條件可將高壓產(chǎn)生器的電源與測試儀器的電源分開。

●在有易燃物品的環(huán)境中利用高壓測試時，應(yīng)有保安措施。

●每次使用電阻閃沖時，應(yīng)對水阻的測值進(jìn)行測量。

●注意人身安全。