電纜如何計(jì)算測(cè)量故障點(diǎn)

一、故障性質(zhì)的確定

1 、電纜故障一般分為單相接地和相間短路故障。按接地電阻又分為閃絡(luò)性故障、高阻故障、低阻故障、金屬性接地故障。

2 、確定電纜故障的性質(zhì)，一般可用500～2500Ⅴ的兆歐表，在電纜線路兩端分別測(cè)量各線芯對(duì)金屬屏蔽層或鎧裝層，以及各線芯間的絕緣電阻。測(cè)定之后，還必須做連續(xù)性試驗(yàn)，即在電纜的一端把所有的線芯短接并接地，在另一端分別對(duì)各線芯進(jìn)行測(cè)量，確定線芯是否完好。

3 、電纜在運(yùn)行或試驗(yàn)中已發(fā)現(xiàn)故障，兆歐表不能鑒別其性質(zhì)時(shí)，可用高壓直流來測(cè)試線芯間及線芯與金屬屏蔽層或鎧裝層間的絕緣。

4 、電纜故障性質(zhì)可分為兩大類：

1）線芯之間或線芯對(duì)護(hù)層間的絕緣損壞，形成相間短路或單相接地和閃絡(luò)。

2）由于線芯連續(xù)性破壞，形成斷線或不完全斷線。

二、計(jì)算測(cè)量故障點(diǎn)

1、電橋法

當(dāng)電纜一芯或數(shù)芯經(jīng)低電阻（幾十kΩ以下）接地或短路時(shí)，可用單臂電橋來測(cè)尋故障點(diǎn)。

1）用此法時(shí)，電纜必須有一芯是良好的，否則需借用其他并行的線路或安裝臨時(shí)線作為回路。測(cè)量前先在電纜一端，把故障的線芯和另一根良好的線芯短路，如下圖：

電橋檢流計(jì)直接接在線芯上，電纜另一端連跨接線。合上開關(guān)S，接通電源E，調(diào)節(jié)可變臂使電橋平衡。則有

R1/R2=（2L-Lx）/Lx

得Lx=R2/（R1+R2）x2L

在電纜兩端通過調(diào)整接線，測(cè)得4次試驗(yàn)結(jié)果取平均值。

2）注意事項(xiàng)

（1）整條電纜線路的截面應(yīng)該相同，不同時(shí)應(yīng)按其電阻換算到同一截面的等值長(zhǎng)度。

（2）跨接線越短越好，其截面不小于電纜芯的截面，從電橋到電纜的引線也應(yīng)盡量采用截面較大的短線。

（3）試驗(yàn)時(shí)如有交流雜散電流影響，導(dǎo)致檢流計(jì)偏轉(zhuǎn)不穩(wěn)定，可用濾波器來消除其影響。

2、脈沖法

脈沖法是將脈沖波送到電纜線芯上去，利用反射波的情況來判定故障點(diǎn)。

1）如果線芯良好，剛在電纜首端發(fā)出的波一直要到導(dǎo)線末端才反射回來，因此時(shí)間較長(zhǎng)。如線芯中間有故障，則脈沖到達(dá)故障點(diǎn)時(shí)即向首端反射，所以出現(xiàn)反射波時(shí)間較短。反射波的出現(xiàn)和出現(xiàn)的時(shí)間利用示波器可以確定，因此，只要已知電纜中波的傳播速度即可定出故障點(diǎn)到電纜首端的距離。

2）利用脈沖法判定電纜故障點(diǎn)的儀器稱為脈沖探測(cè)器，脈沖探測(cè)器由脈沖發(fā)生器和示波器組成。

上圖是示波器顯示的波形，圖中0點(diǎn)是送出去的脈沖波，13.9和23.3是故障點(diǎn)的反射波。圖（a）反射波和發(fā)送的脈沖方向相反時(shí)是短路或接地故障；圖（b）反射波和發(fā)送的脈沖方向相同時(shí)是斷路故障。

3）為了從示波器上直接確定到故障點(diǎn)的距離，可以先將脈沖波送到良好的線芯上去，取得示波器光幕上相當(dāng)于電纜總長(zhǎng)度的格數(shù)，然后把脈沖波送到有故障的線芯上去，量取故障的格數(shù)，從這兩個(gè)格數(shù)之比就可以求得到故障點(diǎn)的距離。

4）注意事項(xiàng)

（1）通常電纜線路中的阻抗不匹配點(diǎn)，除了導(dǎo)線故障點(diǎn)外，在電纜接頭和電纜穿過金屬管道等處也都是阻抗不均勻點(diǎn)，同樣會(huì)產(chǎn)生反射波，測(cè)試時(shí)必須仔細(xì)辨別。

（2）尤其當(dāng)接地電阻值大于電纜波阻抗2～3倍以上時(shí)，反射波幅度很小，更難以辨別故障點(diǎn)。因此，脈沖法最適用于尋測(cè)斷線故障點(diǎn)，也適用于尋測(cè)接地電阻小于100Ω的電纜故障點(diǎn)。

三、精確定點(diǎn)故障點(diǎn)

精確定點(diǎn)的方法主要有聲測(cè)法和感應(yīng)法。

1、聲測(cè)法

聲測(cè)法是利用電容器充電后經(jīng)過球間隙向故障電纜線芯放電，并在故障點(diǎn)附近用接收器來判斷故障點(diǎn)的準(zhǔn)確位置。

1）如下圖所示：

當(dāng)高壓直流電向電容器充電到一定電壓時(shí)，球間隙被擊穿，電容器即向故障電纜線芯放電，在故障點(diǎn)產(chǎn)生火花，形成機(jī)械振動(dòng)和發(fā)出放電聲音。如果采用特殊的接收器，在故障點(diǎn)附近幾米內(nèi)就能聽到放電聲，聲音最響的地方即為故障點(diǎn)。

2）為了測(cè)量時(shí)聽到較大的聲音，要求充電電容應(yīng)足夠大（一般0.4～1.0微法），充電電壓不可太低。

3）聲測(cè)法只適用于低電阻接地的電纜故障，對(duì)金屬性接地故障效果不佳。

2、感應(yīng)法

1）當(dāng)電纜線芯通過音頻電流時(shí)，其周圍將產(chǎn)生一個(gè)同樣頻率的交變磁場(chǎng)。這時(shí)若在電纜附近放一個(gè)線圈，線圈中將因電磁感應(yīng)而產(chǎn)生一個(gè)音頻電動(dòng)勢(shì)，用音頻信號(hào)放大器將此信號(hào)放大后送入耳機(jī)或電表，則耳機(jī)中將聽到音頻信號(hào)，電表也將有所指示，若將線圈沿著電纜線路移動(dòng)，則可根據(jù)聲音和電表指示變化來判斷電纜故障點(diǎn)位置。由于電纜線芯的扭絞效應(yīng)，在電纜故障點(diǎn)前接收到時(shí)起時(shí)伏的感應(yīng)信號(hào)比在電纜故障點(diǎn)后接收到的感應(yīng)信號(hào)幅度要強(qiáng)的多，從而找出故障點(diǎn)。

2）感應(yīng)法適合于金屬性接地故障和相間短路故障。