电缆识别仪工作原理及测试准备( 二 )


 
二、电缆故障点的查找方法
       1、 测声法   所谓测声法就是根据故障电缆放电的声音进行查找 , 该方法对于高压电缆芯线对绝缘层闪络放电较为有效 。 此方法所用设备为直流耐压试验机 。 电路接线如图1所示 , 其中SYB为高压试验变压器 , C为高压电容器 , ZL为高压整流硅堆 , R为限流电阻 , Q为放电球间隙 , L为电缆芯线 。 当电容器C充电到一定电压值时 , 球间隙对电缆故障芯线放电 , 在故障处电缆芯线对绝缘层放电产生"滋、滋"的火花放电声 , 再在杂噪声音最小的时候 , 借助耳聋助听器或医用听诊器等音频放大设备进行查找 。 查找时 , 将拾音器贴近地面 , 沿电缆走向慢慢移动 , 当听到"滋、滋"放电声最大时 , 该处即为故障点 。 使用该方法一定要注意安全 , 在试验设备端和电缆末端应设专人监视 。
       2、电桥法   电桥法就是双臂电桥测出电缆芯线的直流电阻值 , 再准确测量电缆实际长度 , 按照电缆长度与电阻的正比例关系 , 计算的故障点 。 该方法对于电缆芯线间直接短路或短路点接触电阻小于1Ω的故障 , 判断误差一般不大于3m , 对于故障点接触电阻大于1Ω的故障 , 可采用加高电压烧穿的方法使电阻降至1Ω以下 , 再按此方法测量 。
       测量电路首先测出芯线a与b之间的电阻R1 , 则R1=2RX+R , 其中R为a相或b相至故障点的一相电阻值 , R为短接点的接触电阻 。 再就电缆的另一端测出a’和b’芯线间的直流电阻值R2 , 则R2=2R(L-X)+R , 式中R(L-X)为a’相和b’相芯线至故障点的一相电阻值 。 测完R1与R2后 , 再按图3所示电路将b’与C’短接 , 测出b、c两相芯线间的直流电阻值 , 则该阻值的1/2为每相芯线的电阻值 , 用RL表示 。 RL=RX+R(L-X) , 由此可得出故障点的接触电阻值:R=R1+R2-2RL 。 因此 , 故障点两侧芯线的电阻值可用下式表示:RX=(R1-R)/2 , R(L-X)=(R2-R)/2 。 RX、R(L-X)、RL三个数值确定后 , 按比例公式即可求出故障点距电缆端头的距离X或(L-X):X=(RX/RL)L , (L-X)=(R(L-X)/RL)L , 式中L为电缆的总长度 。 采用电桥法时应保证测量精度 , 电桥连接线要尽量短 , 经径要足够大 , 与电缆芯线连接要采用压接或焊搂 , 计算过程中小数位要全部保留 。
       3、电容电流测定法 电缆在运行中 , 芯线之间、芯线对地都存在电容 , 该电容是均匀分布的 , 电容量与电缆长度呈线性比例关系 , 电容电流测定法就是根据这一原理进行测定的 , 对于电缆芯线断线故障的测定非常准确 。 测量电路如图4所示 , 使用设备为1~2kVA单相调压器一台 , 0~30V、0.5级交流电压表一只 , 0~100mA、0.5级交流毫安表一只 。
测量步骤:
       (1)首先在电缆首端分别测出每芯线的电容电流(应保持施加电压相等)Ia、Ib、Ic的数值 。
       (2)在电缆的末端再测量每相芯线的电容电流Ia’、Ib’、Ic’的数值 , 以核对完好芯线与断线芯线的比容之比 , 初步可判断出断线距离近似点 。
       (3)根据电容量计算公式C=1/2πfU可知 , 在电压U、频率f不变时C与I成正比;因为工频电压的f(频率)不变 , 测量时只要保证施加电压不变 , 电容电流之比即为电容量之比 。 设电缆全长L , 芯线断线点距离为x , 则Ia/Ic=L/x , x=(Ic/Ia)L 。 测量过程中 , 只要保证电压不变 , 电流表读数准确 , 电缆总长度测量精确 , 其测定误差比较小 。