一、電纜故障測試儀用于檢測電纜故障，儀器種類、儀器型號(hào)大量增加，現(xiàn)在國內(nèi)電纜故障測試儀器市場上，供應(yīng)的儀器種類、儀器名稱種類繁多，除了我們常見的電纜故障測試儀以外，市場上陸續(xù)出現(xiàn)了直埋電纜故障測試儀、路燈電纜故障測試儀、中低壓電纜檢測儀、電纜接地故障測試儀、礦井電纜故障測試儀等等。隨著近幾年來電纜在各行各業(yè)的大量應(yīng)用。對于沒有用過電纜故障測試儀的用戶來說，面對眾多的電纜測試儀器名稱、儀器型號(hào)，選用什么樣的儀器，確實(shí)是一個(gè)難題。

　　二、電纜故障的測試方法及測試原理
　　任何電纜故障的測試，均以找到故障發(fā)生點(diǎn)為zui終目的，但就其測試過程來說，一般分為三個(gè)步驟：一為故障距離粗測;二是尋找故障電纜埋設(shè)路徑;三是*定位故障點(diǎn)。當(dāng)然，實(shí)際測試中，三個(gè)步驟是根據(jù)現(xiàn)場情況靈活運(yùn)用的。

　　1、電纜故障粗測方法及發(fā)展歷史概述

　　開始投入使用，采用的測試原理依舊是脈沖反射法。采用的閃測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，使電纜故障的粗測工作進(jìn)入到一個(gè)新jinjie。

　　的智能型閃測儀，是目前應(yīng)用范圍zui廣，市場保有量zui大的電纜故障粗測儀器。例如北京供電系統(tǒng)，由于地埋電纜使用時(shí)間長，電纜鋪設(shè)量大，應(yīng)用電纜故障測試儀的歷史也較長，從1993年后10年間，購買的單片機(jī)控制的、DTC系列探測儀的早期產(chǎn)品、TC系列大屏幕液晶顯示的電纜故障測試儀有50余套，幾乎每個(gè)供電部門都使用。并且在有些供電部門，把該類電纜故障測試儀的使用，作為電纜測試工種工考試必須掌握的技能，筆者曾多次對北京供電系統(tǒng)進(jìn)行過脈沖反射法電纜故障測試儀的技術(shù)培訓(xùn)。由于該類儀器應(yīng)用時(shí)間長，對該類型的閃測儀的使用知識(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。

　　脈沖反射法閃測儀的測試原理為：

　　測量電纜故障時(shí)，電纜可視為一條均勻分布的傳輸線，根據(jù)傳輸線就會(huì)發(fā)生反射，用閃測儀記錄下發(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來計(jì)算出故障點(diǎn)的距離Lx，Lx=V·△T/2

　　測全長則可利用終端反射脈沖：L=V·T/2

　　同樣已知電纜全長，可測出脈沖傳輸速度：V=2L/T

　　脈沖法測試分為低壓脈沖法和高壓脈沖法，二者測試原理是一樣的，只是產(chǎn)生脈沖的方式不一樣，智能型測試儀的故障距離計(jì)算是儀器自動(dòng)完成的。

　　、二次脈沖法：二次脈沖法其基本原理還是脈沖反射法，是近幾年發(fā)展中的一種比較前沿的新的電纜故障粗測方法。其技術(shù)特點(diǎn)是：高阻故障呈現(xiàn)低壓脈沖短路故障波形特征，容易判讀。換句話講，就是在用高壓脈沖擊穿高阻故障的瞬間，給故障電纜發(fā)射低壓脈沖信號(hào)，用低壓脈沖短路故障波形測試電纜高阻故障。與傳統(tǒng)的測試方法相比,二次脈沖法的*之處，是將沖擊高壓閃絡(luò)法中的復(fù)雜波形簡化為簡單的低壓脈沖短路故障波形。

　　二次脈沖法的關(guān)鍵是要給閃測儀加一個(gè)高頻高壓數(shù)據(jù)處理器。從測試原理講，二次脈沖法的測試原理有其*性，但是其測試儀器相對復(fù)雜，儀器使用也較普通的閃測儀復(fù)雜。

　　3、電纜故障*定點(diǎn)方法概述：

　　電纜故障*定點(diǎn)方法有以下幾種：

　　、聲測法：采用聲測法定點(diǎn)，是從過去到現(xiàn)在普遍采用電纜故障定點(diǎn)的方法。而且是zui為行之有效的方法。只不過采用的儀器從過去簡單的聲電放大器，發(fā)展到了現(xiàn)在普遍使用的聲磁同步定點(diǎn)儀。聲測法定點(diǎn)對高壓電纜、低壓電纜、直埋電纜、電纜溝電纜等等均適用。

　　聲測法定點(diǎn)，是由高壓脈沖發(fā)生器對故障電纜放電，故障點(diǎn)產(chǎn)生電弧，并產(chǎn)生放電聲音，在電纜直埋情況下，產(chǎn)生地震波，定點(diǎn)儀的聲測探頭揀拾地震波信號(hào)并放大后通過耳機(jī)或表頭輸出。通過大量的現(xiàn)場試驗(yàn)，地震波從電纜故障點(diǎn)傳到地面后，在2米的半徑以外很快衰減為很小，所以，用聲測法定點(diǎn)，我們用定點(diǎn)儀監(jiān)聽地震波時(shí)，一般是4m距離監(jiān)聽一次。當(dāng)監(jiān)聽到地震波時(shí)，說明故障點(diǎn)已經(jīng)在2m以內(nèi)，只要仔細(xì)找到聲音zui大點(diǎn)即既可以*找到故障點(diǎn)。

　　、跨步電壓法：采用跨步電壓法定點(diǎn)，主要針對對電纜外護(hù)套絕緣有要求的外護(hù)套接地故障定點(diǎn)，現(xiàn)在對部分直埋的無鎧裝的低壓電纜、電線芯線接地故障、也可以采用跨步電壓法定點(diǎn)。

　　、電磁法及音頻法：用電磁波定點(diǎn)或采用音頻法定點(diǎn)，即是利用電纜故障點(diǎn)前后電磁波信號(hào)或音頻信號(hào)的變化來確定故障點(diǎn)，從原理上講是可行的。但從目前情況看，還沒有性能可靠的，能實(shí)際應(yīng)用的定點(diǎn)儀。或者說，采用電磁波定點(diǎn)的定點(diǎn)儀仍舊在各科研機(jī)構(gòu)研發(fā)之中，還需實(shí)踐中進(jìn)一步驗(yàn)證提高，達(dá)到實(shí)際應(yīng)用水平。

　　、聲磁同步法：是將聲測法與電磁波法綜合應(yīng)用，例如DTC系列聲磁同步定點(diǎn)儀，采用了聲測法定點(diǎn)與聲磁同步定點(diǎn)法相結(jié)合定點(diǎn)原理。聲測法定點(diǎn)時(shí)，定點(diǎn)儀聲表頭指示聲測探頭接收到的地震波，同時(shí)耳機(jī)也反映聲測探頭接收到的地震聲波。在故障點(diǎn)正上方，聲波信號(hào)zui大，離開故障點(diǎn)，聲波信號(hào)減少，或者無聲波信號(hào)。聲磁同步法定點(diǎn)時(shí)，聲表頭反映聲測探頭接收到的地震聲波，磁表頭和耳機(jī)同時(shí)指示故障點(diǎn)放電時(shí)同步接收天線接收到的電磁波。當(dāng)聲測探頭放置在故障點(diǎn)上方時(shí)，定點(diǎn)儀二個(gè)表頭指示及耳機(jī)聲音同步。在未接收到聲波信號(hào)時(shí)，利用聲磁同步電磁波接收功能，能夠及時(shí)掌握球間隙放電節(jié)律，有利于在噪雜的環(huán)境中分辨出故障點(diǎn)微弱聲波信號(hào)。另外，聲磁同步定點(diǎn)儀可以將故障定點(diǎn)和電纜路徑探測工作同步進(jìn)行，大大提高故障定點(diǎn)效率。

　　采用聲磁同步技術(shù)的定點(diǎn)儀，是目前應(yīng)用zui廣的電纜故障定點(diǎn)儀。

　　、磁場預(yù)定點(diǎn)技術(shù)：電纜故障磁場預(yù)定點(diǎn)技術(shù)的原理為：通過高壓直流脈沖發(fā)生器，使電纜的故障點(diǎn)產(chǎn)生電弧，在電弧存在期間，向電纜注入音頻信號(hào)。此音頻信號(hào)在電纜故障點(diǎn)，被電弧短路，不再繼續(xù)向電纜終端傳播。采用的接收機(jī)，接收電纜輻射出的音頻電磁波信號(hào)，通過比較故障點(diǎn)前后的音頻電磁波幅值大小的變化，判斷接收機(jī)位于故障點(diǎn)之前或之后，從而達(dá)到快速預(yù)定點(diǎn)的目的。

　　電纜故障磁場預(yù)定點(diǎn)技術(shù)，是一種較新的故障定點(diǎn)手段，其概念的提出時(shí)間較短，儀器的研發(fā)和儀器使用時(shí)間也較短。故障預(yù)定點(diǎn)后，我們?nèi)孕枰M(jìn)行故障點(diǎn)的*定點(diǎn)，然后才能開挖。

　　三、各類電纜故障測試儀的組成、測試原理及特點(diǎn)簡介

　　1、單片機(jī)控制的電纜故障測試儀

　　傳統(tǒng)的電纜故障測試儀，有的廠家叫電纜故障探測儀，或者叫電纜故障檢測儀，其實(shí)都是同一類儀器，其一般的組成為：

　?、?、傳統(tǒng)形式：采用閃測儀、路徑儀、定點(diǎn)儀三件分立的形式。其裝箱方式一般為：電纜故障閃絡(luò)測試儀獨(dú)立裝箱，電纜故障定點(diǎn)儀、電纜路徑探測信號(hào)源及其它附件一塊裝箱，即二箱三件式。由于故障測試時(shí)，閃測儀、定點(diǎn)儀使用頻率髙，路徑儀使用頻率低，所以，三件獨(dú)立配置有其合理性，功能分解清晰，結(jié)構(gòu)簡單、維修使用方便。

　?、?、采用閃測儀、路徑儀合二為一組合、定點(diǎn)儀獨(dú)立配置形式。這種配置一般是兩箱兩件式，功能與*種配置基本相同。其優(yōu)點(diǎn)為少了一個(gè)部件，某種程度上可以說使用方便。其缺點(diǎn)為，由于路徑儀信號(hào)源使用功率較大的器件，其使用頻率并不髙，所以，這種配置增加了閃測儀的復(fù)雜性，使閃測儀的故障率提高，維修相對變的復(fù)雜。

　　其測試原理為：閃測儀為脈沖反射法，路徑儀采用電磁波測試zui小點(diǎn)方法，定點(diǎn)儀用聲測法定點(diǎn)。另外，大部分廠家的定點(diǎn)儀采用聲磁同步方式，定點(diǎn)儀既能進(jìn)行故障聲測定點(diǎn)，也能用于電纜路徑測試時(shí)做為路徑信號(hào)接收機(jī)使用。例如DTC系列電纜故障測試儀，其配套的定點(diǎn)儀，采用聲磁同步方式，可以用聲測法進(jìn)行故障定點(diǎn)，其故障定點(diǎn)時(shí)采用表頭、耳機(jī)同時(shí)接收顯示方式，極為方便。也可以作路徑信號(hào)接收機(jī)使用，可以接收路徑儀信號(hào)源發(fā)出的路徑信號(hào)，也可以接收電纜故障定點(diǎn)時(shí)的高壓脈沖電磁波信號(hào)，是真正的一機(jī)多用。

　　單片機(jī)控制的大屏幕液晶顯示電纜故障測試儀特點(diǎn)：

　　、可靠性髙：因?yàn)殚W測儀軟件固化，不會(huì)存在軟件故障，操作失誤時(shí)，可以復(fù)位重來，整個(gè)過程只需幾秒鐘時(shí)間。

　　、測試快速：帶直流電源供電的單片機(jī)控制的閃測儀，到現(xiàn)場幾分鐘內(nèi)就能完成測試電纜全長及傳輸速度、電纜短路故障、電纜斷線故障任務(wù)。

　　、故障率低：因?yàn)槭菧y試儀器，不會(huì)用作為其他用途，所以單片機(jī)控制閃測儀就不容易出故障，這一點(diǎn)對電纜維修用戶是十分必要的。

　　單片機(jī)控制的閃測儀其缺點(diǎn)為數(shù)據(jù)存貯量小。一般只存貯兩組波形，但是對儀器使用者來說，一般用同屏幕兩組波形對比已經(jīng)足夠了。

　　2、筆記本型電纜故障測試儀：

　　筆記本型電纜故障測試儀，作為計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的一個(gè)典型應(yīng)用，在技術(shù)上無疑是進(jìn)步。計(jì)算機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存貯處理功能，網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸功能，方便的信息管理功能，給電纜故障測試儀儀器提供了一個(gè)更好的平臺(tái)，使用好了，無疑是會(huì)對提高測試水平起到一個(gè)事半功倍的推動(dòng)作用。但是，任何事情都有兩個(gè)方面，筆記本電纜故障測試儀也有它的固有缺點(diǎn)，在某些環(huán)境、某些場合下、它的使用確實(shí)不如用單片機(jī)控制的液晶顯示的電纜故障測試儀來得方便。