基于智能电缆故障探测仪测试方法的分析与研究

吴 瑀 庄红军 李 睿 赵 炜

（贵州电网有限责任公司毕节供电局，毕节 551700）

这年来，随着社会科技的发展，对电缆的需求也越来越大，因此，增加了线路通道力面的压力。为减轻这一压力，地理电缆的传输方式被广泛使用，虽然暂时解决了问题，但新的问题又随之而来，出现电缆短路、断路、高阳泄露等故障，给人们的用电和通讯带来了很大困扰。电阻电桥法、电容电桥法、高压电桥法这些传统检测已经完全不适用了，也相应被市场淘汰。既然过去的不适用了，就会有新的检测方法，信息技术发展越来越快，社会趋于社会网络化、数字化和智能化。新的智能电缆故障测试仪的使用，不仅可以减小测试误差，还能不断提高测试效率，安全问题也得到了相应解决。

1 电缆故障探测仪测试方法分析

智能电缆故障探测仪是一套多种仪器合成的设备，由闪侧仪、路径仪、定点仪组成，功能比较齐全。既能收集电缆消息、AD转换，还能显示电缆故障问题。其中，路径仪和定点仪发挥着主要作用，能迅速找到电缆的故障位置，定位准确，提高了解决电缆问题的效率。不仅如此，它还适用于各种不同的电缆，使用广泛，更能被市场接受。

1.1 雷达反射法

此方法主要用于测量电缆的短路现象和开路故障，具备一定的优势，简洁、快速和安全。这种方法还能测量出电缆中电波的传播速度和电缆总长度，是区别电缆中间接头、T型接头、终端位置的正确方法。

但它也有一定的局限性，对电缆长度不同的测量需要用不同的脉宽，不能准确测出故障点的精确位置。为解决这个问题，可以将脉冲宽度分为几个不同的档位，同时使用加长电缆测试，然后在最后的结果中直接减去所加长度。

1.2 直流高压闪络法

此方法的优势是准确度高、波形好，主要用于测试闪络性故障，即故障点处没有出现电阻现象或电阻值飙升，但此时的电压值很高，会出现所谓的闪络现象。

在测试时，特别要注意不断测试逐渐升高的不同电压。当电压上升到一定值时，故障点就会出现闪络，仪器就开始形成波形。不同的取样方式，最后显示的波形也不同。电压取样测试显示的是方波，而电流取样测试显示的是矩形波。最后测试出来的故障点距离可以用一个公式来计算：L＝VT，其中，T为电波来回一次所需时间，V为电缆的传播速度。如果是其他类型的电缆，不能使用上面的答案，需要重新计算。

1.3 冲击高压闪络法

由于直流闪络法的适用范围有限，所以，当故障点的电阻值都很小，增大电压时，整流器输出的电流有较大的压降，使得故障点的电压升不上去，故障点就不会形成闪络过程，也就不能再使用直流闪络法了，这时可以选择冲击高压闪络法，取样的方法有两种，电感冲闪法和电阻冲闪法。

采用电感冲闪法测试时，先接通电源整流器对电容器充电，当电压增加到一定数值时，球的间隙就会被击穿，电容器的电压就会传送到电缆的测量端。当电压到达最大值时，故障点就会放电，这时要使故障点保持放电，才能保证有足够高的电压，还稳定保持一段时间。如果要算出故障点与测试端的距离，就要测出第一个拐点到下一个拐点运动所需时间。在这个过程中，需要用闪侧仪来看电压波形变化。此外，为确保产生的反射波不被测试端的大电容短路，要在电缆和球间隙中间连接一串电感线圈，组合成电感微分电路。

电阻冲闪法。此方法所形成的波形是方正的，测试过程变化也很明显，易于观察记录，其测试结果也很准确，比电感冲闪法好，与直流高压冲闪法是一样的方法。这种方法更吸引人，可以消除电感冲闪无法避免的余弦大振荡。这种方法有很大优势，唯一的不足是适应性不强，在不同的环境中不能都用此方法来测试。

1.4 高压脉冲电流取样法

如果是电缆的高阻泄露问题和高阻闪络性故障可以用此方法。其安全性高，只要注意基本操作就不会出现安全事故。安全性高主要是由于测试设备与高压回路之前没有电流经过，电阻分压器也不会出现较大阻值，或者仪器在冲闪过程中出现瞬间过压的现象。这种方法的原理是通过电流传感器来记录电缆故障点击穿时放电那一瞬间传输过程，并根据故障点放电脉冲在测试端和故障点间的来回反射时间计算距离。

2 精确定位与安全注意事项

2.1 精确定位

由于受周围因素的影响，如周围的噪声、电缆的种类及电缆的拐点等，所以在这个过程中需要借助路径仪和故障定位仪来找到故障点。例如，声磁同步定点法，利用定位仪给故障电缆加压，再测量故障点附近的放电声，此时，故障点会产生高压放电现象，还会产生高频率电磁波，并以接近光的速度传播。这种测试方法的优点是应用信号来处理，以数字形式直接显示距离。利用声电同步接收显示技术，有效避免了周围环境噪音的影响，且更方便处理复杂的波形，具有高效性和快速性。

2.2 安全注意事项

第一，在进行高压测试时，操作人员要遵守操作规章制度，熟悉在测试过程中可能出现的问题和状况，做好相应的安全保护措施，防止高压电击伤害。第二，在做直流高压或冲击高压试验时，要准备良好的接地线，过程中的所有连接都不能忽视，准备三孔电源插座来连接闪测仪器，还要保证它的接地性，防止仪器出现问题。第三，高压闪络测试时，所有高压设备都要用不同的电源，避免供电不足影响测试顺利进行。第四，放电是每个测试结束后必不可少的一部分，因为在测试过程中，电容器和电缆都存在大量的电。不止要放电，还要把电放完。

3 总结

智能电缆测试仪使用的是计算机技术和数字化信息处理技术，所以，它的测试结果误差小，具有精确度高、测试效率高、安全性高和操作简单的特点。但因为电缆类型不同，绝缘方式差异，电压等级不同，还有测试环境的变化，所以需要灵活运用以上测试方法克服这些问题。如果是低阻的电缆或开路的故障，可以选择低压脉冲法，但不能有效找到故障点的位置；如果是测试闪络性故障就可以用直流高压闪络法；冲击高压闪络法适用于电阻小的，没有形成闪络的情况，但这种方法也有局限性，安全性不高；如果对安全性要求较高，就可以选择高压脉冲法，电缆高阻泄漏故障和高阻闪络性故障的探测也都可以使用这个方法。当然，无论选择哪种方法，都需要路径仪和定位仪来帮助我们快速找到故障点。