1、前言
隨著近幾年來(lái)電纜在各行各業(yè)的大量應(yīng)用。用于檢測(cè)電纜故障的儀器種類、儀器型號(hào)大量增加，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)電纜故障測(cè)試儀器市場(chǎng)上，供應(yīng)的儀器種類、儀器名稱種類繁多，除了我們常見(jiàn)的電纜故障測(cè)試儀以外，市場(chǎng)上陸續(xù)出現(xiàn)了直埋電纜故障測(cè)試儀、路燈電纜故障測(cè)試儀、中低壓電纜檢測(cè)儀、電纜接地故障測(cè)試儀、礦井電纜故障測(cè)試儀等等。對(duì)于沒(méi)有用過(guò)電纜故障測(cè)試儀的用戶來(lái)說(shuō)，面對(duì)眾多的電纜測(cè)試儀器名稱、儀器型號(hào)，選用什么樣的儀器，確實(shí)是一個(gè)難題。本文主要從儀器的選購(gòu)使用角度出發(fā)，以國(guó)產(chǎn)主流儀器為重點(diǎn)，介紹各種電纜故障測(cè)試儀器的測(cè)試原理，各種電纜故障的測(cè)試方法及測(cè)試步驟。并且以電纜故障測(cè)試儀器用戶的需要為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)電纜故障測(cè)試儀器的一些概念、名詞進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，對(duì)各種電纜故障測(cè)試儀器的應(yīng)用范圍、各自優(yōu)缺點(diǎn)及維修保養(yǎng)常識(shí)也加以簡(jiǎn)單闡述、供電力用戶參考。
2、電纜故障的測(cè)試方法及測(cè)試原理簡(jiǎn)介
任何電纜故障的測(cè)試，均以找到故障發(fā)生點(diǎn)為終目的，但就其測(cè)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(cè)；二是尋找故障電纜埋設(shè)路徑；三是準(zhǔn)確定位故障點(diǎn)。當(dāng)然，實(shí)際測(cè)試中，三個(gè)步驟是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況靈活運(yùn)用的。
2.1、電纜故障粗測(cè)方法及發(fā)展歷史概述
(1)、電橋法：
自從有了地埋電纜以后，電纜故障的檢測(cè)工作就成了必須解決的問(wèn)題。初的電纜故障粗測(cè)工作，是用電橋平衡測(cè)試原理進(jìn)行的，當(dāng)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(cè)試電纜故障距離，曾是上世紀(jì)六七十年代普遍采用的方法。到了2000年以后，使用電橋法測(cè)試原理的儀器還繼續(xù)使用并且有所發(fā)展，使用計(jì)算機(jī)技術(shù)后，現(xiàn)在也出現(xiàn)了具有更高智能化的電橋測(cè)試儀(如高壓數(shù)字電橋)。
(2)、脈沖反射法：
到了上世紀(jì)七八十年代，電纜故障測(cè)試普遍采用了閃測(cè)法測(cè)試，原理為脈沖反射法(也叫雷達(dá)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(cè)儀、存貯示波管型閃測(cè)儀等等。到了上世紀(jì)九十年代以后，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普遍應(yīng)用，智能型電纜故障閃絡(luò)測(cè)試儀(閃測(cè)儀)開(kāi)始投入使用，采用的測(cè)試原理依舊是脈沖反射法。采用的閃測(cè)儀從顯像管顯示到液晶顯示，普遍應(yīng)用單片機(jī)電路進(jìn)行控制，使電纜故障的粗測(cè)工作進(jìn)入到一個(gè)新境界。
應(yīng)用脈沖反射法(也有叫沖閃法)的智能型閃測(cè)儀，是目前應(yīng)用范圍，市場(chǎng)保有量大的電纜故障粗測(cè)儀器。例如北京供電系統(tǒng)，由于地埋電纜使用時(shí)間長(zhǎng)，電纜鋪設(shè)量大，應(yīng)用電纜故障測(cè)試儀的歷史也較長(zhǎng)，從1993年后10年間，購(gòu)買的單片機(jī)控制的、dtc系列探測(cè)儀的早期產(chǎn)品、tc系列大屏幕液晶顯示的電纜故障測(cè)試儀有50余套，幾乎每個(gè)供電部門都使用。并且在有些供電部門，把該類電纜故障測(cè)試儀的使用，作為電纜測(cè)試工種高級(jí)工考試必須掌握的技能，筆者曾多次對(duì)北京供電系統(tǒng)進(jìn)行過(guò)脈沖反射法電纜故障測(cè)試儀的技術(shù)培訓(xùn)。由于該類儀器應(yīng)用時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)該類型的閃測(cè)儀的使用知識(shí)和使用經(jīng)驗(yàn)的培訓(xùn)資料及專著種類較多，有利于用戶及時(shí)掌握儀器的使用技巧。
脈沖反射法閃測(cè)儀的測(cè)試原理為：
測(cè)量電纜故障時(shí)，電纜可視為一條均勻分布的傳輸線，根據(jù)傳輸線(長(zhǎng)線)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(shù)和導(dǎo)磁系數(shù))沿線傳輸，當(dāng)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(cè)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(jì)算出故障點(diǎn)的距離lx，lx=v·△t/2，