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电缆故障探测的传统方法及原理

  在判断电缆故障的性质时，需知道是单一的短路、接地、断线故障，还是混合故障；是单相、还是多相故障；是高阻（泄漏性或闪络性）还是低阻故障。电缆故障的性质判定后，就可选择适当的探测方法和设备，进行电缆故障的探测。

  探测故障点到测试端的距离，称为故障测距（粗测）。电缆故障探测的工作效率和准确度主要取决于此。所以，电缆故障粗测工作需要由具有较高电缆专业理论知识、操作技能以及有故障探测经验的专业人员来进行。电缆探测过程可以分为两个阶段，即电缆故障测距和电缆故障定点。下面，就分别介绍下电缆故障测距和定点的方法及原理。

电揽故障测距（粗测）的传统方法和原理

  电缆测距（粗测）是排除电缆故障的一个重要步骤。它其实就是运行人员使相关方式方法和仪器设备，探测出从测试端到故障点的大致距离的过程。无论使用的探测仪器多么高级、分辨率有多么高，都只能测出故障点到测试端的电缀长度，而电缆埋设不是一条直线，在终端以及中间接头位置都会有余缆（为以后障后抢修重新制作终端（中间接）头使用）。所以，仪器读出的故障点至测试端的距离和地面实际距离不会完全一致。

  早期电缆故障测距，采用的方法是使高阻故障烧穿后变成低阻故障，再用电桥法或低压脉冲反射法进行探测。这种方法费时、费力，而且测量设备仪器体积较大，现在己经淘汰。取而代之的是，冲击高压闪络法、二次脉冲法、智能高压电桥法等先进的技术。

一、测量电阻电桥法

  电桥法，又叫“经典法”，世纪六十年代前，电缆故障测距技术较先进的国家都广发使用。此法对于短距离电缆故障的测距，准确度很高。对电缆短路故障、低阻故障此法比较方便。测量电阻电桥法连接如图2-11所示。

  被测电缆末端无故障相与故障相短接，电桥两个输出臂接无故障相与故障相。等效于图所示电路：

  电桥法使用的是直流电桥，因受到电源电压和检流计灵敏度的限制，所以仅适用于低阻故障（故障点电阻的探测。对于高阻故障，因为故障电阻较大，理论上可以使用高压直流电桥和相应的高压电源，也能进行故障探测。而在实际工作中，在故障电阻很大时，电桥回路的电流是很小的，使用一般电桥检流计灵敏度较低，很难判断电桥平衡与否。如果要使用电桥法测量高阻故障点距离，需使用高压设备先将故障点烧穿，此工作费事、费力，不容易掌握。所以，电桥法是不适用于高阻与闪络性故障的，而且也不能测量三相短路或断线故障；而且使用电桥法还需要具备电缆长度等原始信息。由此看出，虽然电桥法有其简单、方便的优点，但还是有一定局限性的。

二、低压脉冲反射法

  低压脉冲反射法（以下简称低压脉冲法）也叫雷达法，适用于测量电缆低阻、短路（接地）和断线故障，并可以从显示屏上直接观测出故障性质、计算故障点距测试端的距离，也可以使用此法测量电缆长度。低压脉冲法比电桥法探测电缆故障有很多优势，比如：它解决了电缆线路接头、中间有并联电缆、故障相断路以及三相全为低阻故障的问题等。使用低压脉冲法探测故障，需要分析波形图中各种复杂的现象，这就需要技术人员经过专业培训学习、具备相关实践经验、掌握探测和分析技巧，因为技术人员的分析和测算关系到最终准确判断故障距离。

低压脉冲法的基本原理：

  测试时在电缆线路故障相的一端发射一个低压脉冲，当脉冲在传输过程中遇到阻抗失配的地方，如断线点、低阻短路（接地）点、中间接头、接头和终端头等，会引起波的反射即反射脉冲波，这个反射脉冲波回到测试端，被探测设备记录下来。故障点反射脉冲波和发射脉冲间的时间间隔与故障点距测试端在电缆上的距离成正比。

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