电缆断线和电缆被烧及挖断等安全问题则逐渐凸显出来,如何快速查找电缆故障点变得非常重要,本文从如何使用测试仪器方面对测试电缆故障点做一探讨。
电缆对地绝缘不良,直接影响到室外设备信息的正确性,甚至造成错误的信息,危及行车安全。
连接设备后对电缆进行全程测试,通过测试发现电缆绝缘不好以后,先对不良的电缆进行逐段分隔,以方向盒、电缆盒、发送、接受、变压器箱等为节点,确定不良地段,开始进行下面的查找测试。
首先把不良芯线通过查阅电缆配线图确定电缆型号、电缆长度,测量绝缘值和芯线之间的互混情况等,然后用电缆故障测试仪对不良电缆进行测量,测量出电缆故障距离,根据测出的距离,找到故障地点的位置,用线缆寻迹及故障定位仪对故障电缆进行定位。先用感应式探头找到电缆的径路,再用电位差式探测架在电缆径路上反复测量,以确定接地故障点的准确位置。
电缆的波速度对于测量的准确性非常重要,不同型号、不同电缆生产厂家(甚至同一电缆生产厂家的不同批量)的波速度是不一样的。如果波速度设置的不正确,那测量出来的故障距离也是不正确的。波速度与电缆的型号、形状、材料和线径等条件有关,测量某一根电缆,就要知道这根电缆的波速度。
对于绝缘在0.1~0.5M电缆,一般用脉冲法能够测到故障距离,当绝缘大于0.5M的电缆,脉冲法就很难捕捉到故障点,这时候就应考虑用智能电桥法测量,这种方法比较麻烦,需要电缆测量的终端有作业人员配合来完成测试,并且还需要找一芯良好的电缆芯线作为测量辅助线来完成测量。
智能电桥测试原理:
电缆芯线中有一定的电阻,而且单位长度内的电阻值是相同的,假设整个芯线的电阻是R,如果能测量出故障点一端(测试点)的芯线电阻是Ra,并且知道芯线的准确长度L,设故障距离是La。则:
La=(Ra/R)L
芯线电阻率会受温度变化和线径不同的影响,但这些影响在电缆全长范围内是一样的,使用Ra/R这种比例计算的方法,可以消除这些影响。
测试时,仪器首先自动计算Ra/R,然后需要手工输入一些数据才能计算出La。如果整条电缆的线径一致,只需要输入准确的电缆长度(L);如果电缆由不同线径的电缆分段组成,需要输入分段线径和分段长度。
该仪器采用的是智能电桥技术,用户只需要接好线,输入长度、分段线径等数据,按动几个按键,故障距离就会计算出来。
智能电桥测试步骤:
接线:绝缘不良故障分为芯线对地绝缘不良(接地)、两个芯线之间绝缘不良(自混)和不同线对之间的绝缘不良(他混)等几种情况,接线前必须有一个明确的判断。先以芯线对地绝缘不良的情况为例进行介绍:
测试前最好能把故障点确定在一个最小区段内,如两个交接箱之间,在此区段的一端进行测试,在另一端作接线配合。进行测试的一端叫做测试端,另一端叫做配合端。
找出一根对地绝缘电阻较小的芯线(注意:是单根线)作为测试故障线,将其两端的线路或设备断开。
再找出一根对地绝缘良好的芯线(也是单根线)作为测试辅助线,将其两端的线路或设备断开。好线对地绝缘电阻要大于故障线对地绝缘电阻至少100倍以上,越大越好。
在配合端将好线和故障线短接(即配合端环路)。
第一步 将测试导引线末端的黑色鳄鱼夹接地,两个红色鳄鱼夹和黑色鳄鱼夹要严格区分)。如图1
:接地故障接线
第二步 同一线对的两个芯线之间绝缘不良(自混)和不同线对之间的绝缘不良(他混)的接线方法,
除了黑色鳄鱼夹接线不同外,其余夹子的接法与前面一致。接线方法如图2和图3。
自混故障接线
他混故障接线
在电桥测试接线过程中,故障情况的判断、好线和故障线的选定、芯线在配合端良好短接、三个鳄鱼夹的接线等环节一定不能出差错,否则测试很容易失败。
测试:
如果接线没有错误,按动“手动”键,仪器开始测试。
仪器首先测量线路绝缘电阻和环路电阻,并显示在屏幕上端。如图4。
如果配合端没有短接,测分别显示两个红色鳄鱼夹对黑色鳄鱼夹的绝缘电阻值和“未环路”字样。如图5。这时需要检查接线是否正确,然后重新测试。图5中的“红黄”、“蓝黄”字样指的是三根导引线。
比较两个绝缘电阻值的大小,可以区分好线和故障线。好线的绝缘电阻大,甚至显示无穷大( ∝ 表示无穷大,下同),故障线的绝缘电阻小的多。
如果接线无误,测试会继续进行,最后得到故障距离和电缆长度的比值,如图6。下一步手工输入电缆全长等数据即可得到故障距离。整个测试过程大约需要一分钟。
3、输入数据、计算:
上一步只是测试出故障距离和电缆长度的比值,需要手工输入准确的电缆长度等数据,才能计算出故障距离(请注意:这里所说的电缆长度指的是正在测试的故障区段的电缆长度,即从测试端到配合端的电缆长度)。电缆长度可以通过查阅电缆敷设及配盘资料或使用该仪器的脉冲法测量得到。电缆不分段和分段两种情况的输入方法不尽相同。
电缆不分段时的输入方法:
所测试的电缆故障区段由一条电缆组成,即是同一线径,不分段。例如知道所测试的故障区段的长度是986米,测试完后,按以下步骤输入:
“线路全长=0000m”中的第一位在闪烁,提示该位可以输入数据。由于电缆长度是986米,所以第一位不需要改动。
按动“右移”键,“线路全长=0000m”中的第二位开始闪烁。
按动九次“加一”键或按动“减一”键一次,显示变为:
“线路全长=0900m”
再按动八次“加一”键或按动“减一”键两次,显示变为:
“线路全长=0980m”
再按动“右移”键,“线路全长=0980m”中的第四位开始闪烁。
按动六次“加一”键或按动“减一”键四次,显示变为:
“线路全长=0986m”
改动数据的方法和上面一样。输入完成,按动“计算”键,得出故障距离。如图7
电缆分段时的输入方法:
有时,所测试的电缆故障区段由几段不同线径的电缆组成,不同线径的芯线的电阻率不一样,需要分段输入长度和线径的数据。如果用电缆不分段时的计算方法,测试误差会很大。
测试完后,按动“分段”键,屏幕显示如图8。
图中有一个三行四列式表格,第一行为分段序号1-3,表示可以输入三段电缆的数据;第二行为每段的线径,线径可以从0.30mm到0.99mm。第三行为每段的长度,长度可以从0m到9999m。要从测试端开始,有近到远依次输入每段的数据。如果只有两段,则第三段的长度输入入为0000。
表格中一共由六个可以输入的数据区,按动“跳格”键可以依次选中六个数据区,被选中的数据的首位闪烁。每个数据的输入方法和电缆不分段时的输入方法一样。
在分段输入状态下,按动“分段”键,可以回到不分段输入画面。
输入完成,按动“计算”键,仪器计算出故障距离。
通过以上测试和计算都能够准确确定电缆故障点。
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。