電纜故障測試儀遠端短路環法
1. 遠端短路環法應用范圍
在電纜存在分支線時,用正常測試法,脈沖電流波形分析起來較困難,使用遠端短路環法就比較方便;在對正常的無分支電纜測試波形的分析判斷無把握時,也可使用該方法,以獲得可靠的故障測距結果。
2. 遠端短路環法原理
下面以直閃法測試的遠端短路環法來說明。
圖4.20 直閃遠端短路環法測試接線
如圖4.20所示,遠端短路環法測試接線與正常的直閃法測試接線的特別之處,是在測量端把故障線芯與一良好線芯連接在一起。
首先在遠端故障線芯與相應的良好線芯不連接的條件下,進行測試,得到如圖4.21.a所示的脈沖電流波形,使用儀器的記憶功能,把它儲存起來。它與普通的波形基本類似,故障點放電產生的脈沖除在故障點與測量端來回反射之外,還有一部分通過測量端短接線透射進入了健全導體,并運動到遠端反射回來。由于測量端幾乎被電容所短路,故障線芯上的行波對良好線芯的透射很小,可忽略不計。
在得到圖4.21.a的波形后,在遠端把故障線芯與良好線芯連起來(這樣,故障線芯與良好線芯之間形成了一個環,遠端短路環法的命名就由此而來)后,進行測試,得到如4.21.b所示波形。向電纜遠端傳播的故障點
(a) 遠端故障線芯與良好線芯不連接的波形
(b) 遠端有短接線的波形
(c)二波形比較
圖4.21 遠端短路法測試波形
擊穿放電脈沖,將越過短接線,沿良好線芯回到測量端。因此,如圖4.21.c所示,把遠端不短接與短接的波形加以比較,后者波形上多出了沿良好線芯傳過來的故障點放電脈沖。
圖4.22 故障點放電脈沖傳播路徑
由圖4.22,從故障點沿故障線芯直接傳播過來的放電脈沖走過的路程為L1,即故障點到測量端的距離,而由良好線芯傳過來的放電脈沖走過路程為L2+(L1+L2),其中L2為故障點到遠端的距離。兩個不同路徑傳播過來的脈沖到達時間差為:
其中V為脈沖傳播速度。
因此,兩波形開始出現差異處的時間,對應電流行波在故障點與遠端來回運動一次的時間,可用來確定故障點距離。
沖閃法測試的遠端短路環法原理類似直閃法,圖4.23給出了測試波形,由于兩次測試的故障點放電延時不一定一致,波形比較時,應以故障點放電脈沖為準把兩個波形對齊,并以此作為起點(圖上實線代表),找出兩波形上有明顯差異的點(圖上虛線代表),來確定故障點位置。
圖4.23 沖閃法測試遠端短路環法波形
注意,為安全起見,在把遠端故障線芯與良好線芯短接之前,一定確保電纜線芯已充分放電,在測量端掛上地線,并保持聯絡。