華意電力是一家專(zhuān)業(yè)研發(fā)生產(chǎn)通訊電纜故障測試儀的廠(chǎng)家,本公司生產(chǎn)的通訊電纜故障測試儀在行業(yè)內都廣受好評,以打造最具權威的“通訊電纜故障測試儀“高壓設備供應商而努力。
有線(xiàn)通信的暢通和電力的輸送有賴(lài)于電纜線(xiàn)路的正常運行。一旦線(xiàn)路發(fā)生障礙,就會(huì )造成很大的經(jīng)濟損失和不良的社會(huì )影響。任何電纜故障的測試,均以找到故障發(fā)生點(diǎn)為最終目的,但就其測試過(guò)程來(lái)說(shuō),一般分為三個(gè)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(diǎn)。當然,實(shí)際測試中,三個(gè)步驟是根據現場(chǎng)情況靈活運用的。
通訊電纜故障測試及發(fā)展歷史概述
(1)、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(zhù)計算機技術(shù)的普遍應用,智能型電纜故障閃絡(luò )測試儀(閃測儀)開(kāi)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(jìn)行控制,使電纜故障的粗測工作進(jìn)入到一個(gè)新境界。
(2)、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(wèn)題。最初的電纜故障粗測工作,是用電橋平衡測試原理進(jìn)行的,當時(shí)曾用過(guò)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使用并且有所發(fā)展,使用計算機技術(shù)后,現在也出現了具有更高智能化的電橋測試儀(如高壓數字電橋)。
應用脈沖反射法(也有叫沖閃法)的智能型閃測儀,是目前應用范圍最廣,市場(chǎng)保有量最大的電纜故障粗測儀器。例如北京供電系統,由于地埋電纜使用時(shí)間長(cháng),電纜鋪設量大,應用電纜故障測試儀的歷史也較長(cháng),從1993年后10年間,購買(mǎi)的單片機控制的、DTC系列探測儀的早期產(chǎn)品、TC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(gè)供電部門(mén)都使用。并且在有些供電部門(mén),把該類(lèi)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進(jìn)行過(guò)脈沖反射法電纜故障測試儀的技術(shù)培訓。由于該類(lèi)儀器應用時(shí)間長(cháng),對該類(lèi)型的閃測儀的使用知識和使用經(jīng)驗的培訓資料及專(zhuān)著(zhù)種類(lèi)較多,有利于用戶(hù)及時(shí)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(shí),電纜可視為一條均勻分布的傳輸線(xiàn),根據傳輸線(xiàn)(長(cháng)線(xiàn))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)的介電常數和導磁系數)沿線(xiàn)傳輸,當脈沖遇到故障點(diǎn)(或阻抗不均勻點(diǎn))就會(huì )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(shí)間△T,則可按已知的傳輸速度V來(lái)計算出故障點(diǎn)的距離Lx,Lx=V·△T/2
測全長(cháng)則可利用終端反射脈沖:L=V·T/2
同樣已知電纜全長(cháng),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(dòng)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(shù)特點(diǎn)是:高阻故障呈現低壓脈沖短路故障波形特征,容易判讀。換句話(huà)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 )法中的復雜波形簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)單的低壓脈沖短路故障波形。
二次脈沖法的關(guān)鍵是要給閃測儀加一個(gè)高頻高壓數據處理器。從測試原理講,二次脈沖法的測試原理有其先進(jìn)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。 通訊電纜故障測試方法介紹
采用電磁波進(jìn)行路徑探測,是一種很成熟的方法,實(shí)際應用效果也很好。區別在于探測的電纜長(cháng)度、探測深度,信號頻率等各不相同。現在市場(chǎng)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(cháng)度大于10KM,探測電纜深度大于2m,電磁波頻率1KHZ-20KHZ。如DTC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。
電纜故障探測儀尋測電纜路徑原理為:給被測試電纜加一電磁波信號,通過(guò)定點(diǎn)儀磁信號接收路徑信號尋測電纜路徑。根據電纜正上方地面接收電磁信號最小的特點(diǎn),可以準確地找到電纜埋設位置。電纜周?chē)艌?chǎng)分布及路徑探測原理如圖2所示:
通訊電纜故障測試確定點(diǎn)方法概述
(1)、聲測法:采用聲測法定點(diǎn),是從過(guò)去到現在普遍采用電纜故障定點(diǎn)的方法。而且是最為行之有效的方法。只不過(guò)采用的儀器從過(guò)去簡(jiǎn)單的聲電放大器,發(fā)展到了現在普遍使用的聲磁同步定點(diǎn)儀。聲測法定點(diǎn)對高壓電纜、低壓電纜、直埋電纜、電纜溝電纜等等均適用。 聲測法定點(diǎn),是由高壓脈沖發(fā)生器對故障電纜放電,故障點(diǎn)產(chǎn)生電弧,并產(chǎn)生放電聲音,在電纜直埋情況下,產(chǎn)生地震波,定點(diǎn)儀的聲測探頭(聲音傳感器)揀拾地震波信號并放大后通過(guò)耳機或表頭輸出。通過(guò)大量的現場(chǎng)試驗,地震波從電纜故障點(diǎn)傳到地面后,在2米的半徑以外很快衰減為很小,所以,用聲測法定點(diǎn),我們用定點(diǎn)儀監聽(tīng)地震波時(shí),一般是4m距離監聽(tīng)一次。當監聽(tīng)到地震波時(shí),說(shuō)明故障點(diǎn)已經(jīng)在2m以?xún)龋灰屑氄业铰曇糇畲簏c(diǎn)即既可以精確找到故障點(diǎn)。
(2)、跨步電壓法:采用跨步電壓法定點(diǎn),主要針對對電纜外護套絕緣有要求的外護套接地故障定點(diǎn),現在對部分直埋的無(wú)鎧裝的低壓電纜、電線(xiàn)芯線(xiàn)接地故障、也可以采用跨步電壓法定點(diǎn)。
(3)、電磁法及音頻法:用電磁波定點(diǎn)或采用音頻法定點(diǎn),即是利用電纜故障點(diǎn)前后電磁波信號或音頻信號的變化來(lái)確定故障點(diǎn),從原理上講是可行的。但從目前情況看,還沒(méi)有性能可靠的,能實(shí)際應用的定點(diǎn)儀。或者說(shuō),采用電磁波定點(diǎn)的定點(diǎn)儀仍舊在各科研機構研發(fā)之中,還需實(shí)踐中進(jìn)一步驗證提高,達到實(shí)際應用水平。
(4)、聲磁同步法:是將聲測法與電磁波法綜合應用,例如DTC系列聲磁同步定點(diǎn)儀,采用了聲測法定點(diǎn)與聲磁同步定點(diǎn)法相結合定點(diǎn)原理。聲測法定點(diǎn)時(shí),定點(diǎn)儀聲表頭指示聲測探頭接收到的地震波,同時(shí)耳機也反映聲測探頭接收到的地震聲波。在故障點(diǎn)正上方,聲波信號最大,離開(kāi)故障點(diǎn),聲波信號減少,或者無(wú)聲波信號。聲磁同步法定點(diǎn)時(shí),聲表頭反映聲測探頭接收到的地震聲波,磁表頭和耳機同時(shí)指示故障點(diǎn)放電時(shí)同步接收天線(xiàn)接收到的電磁波。當聲測探頭放置在故障點(diǎn)上方時(shí),定點(diǎn)儀二個(gè)表頭指示及耳機聲音同步。在未接收到聲波信號時(shí),利用聲磁同步電磁波接收功能,能夠及時(shí)掌握球間隙放電節律,有利于在噪雜的環(huán)境中分辨出故障點(diǎn)微弱聲波信號。另外,聲磁同步定點(diǎn)儀可以將故障定點(diǎn)和電纜路徑探測工作同步進(jìn)行,大大提高故障定點(diǎn)效率。
采用聲磁同步技術(shù)的定點(diǎn)儀,是目前應用最廣的電纜故障定點(diǎn)儀。
(5)、磁場(chǎng)預定點(diǎn)技術(shù):電纜故障磁場(chǎng)預定點(diǎn)技術(shù)的原理為:通過(guò)高壓直流脈沖發(fā)生器,使電纜的故障點(diǎn)產(chǎn)生電弧,在電弧存在期間,向電纜注入音頻信號。此音頻信號在電纜故障點(diǎn),被電弧短路,不再繼續向電纜終端傳播。采用專(zhuān)用的接收機,接收電纜輻射出的音頻電磁波信號,通過(guò)比較故障點(diǎn)前后的音頻電磁波幅值大小的變化,判斷接收機位于故障點(diǎn)之前或之后,從而達到快速預定點(diǎn)的目的。
電纜故障磁場(chǎng)預定點(diǎn)技術(shù),是一種較新的故障定點(diǎn)手段,其概念的提出時(shí)間較短,儀器的研發(fā)和儀器使用時(shí)間也較短。故障預定點(diǎn)后,我們仍需要進(jìn)行故障點(diǎn)的精確定點(diǎn),然后才能開(kāi)挖。