XD-200C智能電纜故障測試儀

1 概  述

有線通信的暢通和電力的輸送有賴于電纜線路的正常運行。一旦線路發(fā)生障礙，不及時查出故障并迅速予以排除，就會造成很大的經(jīng)濟損失和不良的社會影響。因而，電纜故障測試儀是維護各種電纜的重要工具。電纜故障智能測試儀采用了多種故障探測方式，應(yīng)用當(dāng)代良好的電子技術(shù)成果和器件，采用計算機技術(shù)及特殊性電子技術(shù)，結(jié)合本公司長期研制電纜測試儀的成功經(jīng)驗而推出的高科技，智能化，功能全的全新產(chǎn)品。

電纜故障智能測試儀是一套綜合性的電纜故障探測儀器。能對電纜的高阻閃絡(luò)故障，高低阻性的接地，短路和電纜的斷線，接觸不良等故障進行測試，若配備聲測法定點儀，可準(zhǔn)確測定故障點的*位置。特別適用于測試各種型號、不同等級電壓的電力電纜及通信電纜。

2 主要特點

¨功能齊全

測試故障安全、迅速、準(zhǔn)確。儀器采用低壓脈沖法和高壓閃絡(luò)法探測，可測試電纜的各種故障，尤其對電纜的閃絡(luò)及高阻故障可無需燒穿而直接測試。如配備聲測法定點儀，可準(zhǔn)確測定故障的*位置。

¨測試精度高

儀器采用高速數(shù)據(jù)采樣技術(shù)，A/D采樣速度為100MHz，使儀器讀取分辨率為1m，探測盲區(qū)為1m。

¨  智能化程度高

測試結(jié)果以波形及數(shù)據(jù)自動顯示在大屏幕液晶顯示屏上，判斷故障直觀。并配有全中文菜單顯示操作功能，無需對操作人員作專門的訓(xùn)練。

¨ 具有波形及參數(shù)存儲，調(diào)出功能

采用非易失性器件，關(guān)機后波形、數(shù)據(jù)不易失。

¨具有雙蹤顯示功能。

可將故障電纜的測試波形與正常波形進行對比，有利于對故障進一步判斷。

¨ 具有波形擴展比例功能。

改變波形比例，可擴展波形進行*測試。

¨       可任意改變雙光標(biāo)的位置，直接顯示故障點與測試點的直接距離或相對距離。

¨       具有根據(jù)不同的被測電纜隨時修改傳播速度功能。

¨       小體積便攜式外形，內(nèi)裝可充電的電池供電，方便攜帶和使用。

XD-200C智能電纜故障測試儀

3 主要技術(shù)參數(shù)

¨       應(yīng)用范圍及用途

儀器可測試各種型號的電力電纜（電壓等級1KV～35KV）和市話電纜、調(diào)頻通信電纜、同軸電纜及金屬架空線路上發(fā)生的短路、接地、高阻泄漏，高阻閃絡(luò)性故障和電纜的斷線、接觸不良等故障。并可測試電纜的長度和電波在電纜上的傳播速度。

¨       zui遠測試距離：15Km (明線可達100千米)

¨       探測盲區(qū)：　　　1m

¨       讀數(shù)分辨率：　　1m

¨       功耗：　　　　　5VA

¨       使用條件：環(huán)境溫度　　　0℃～＋40℃

（極限溫度　　－10℃～＋50℃）

相對濕度　　　40℃（20～90）%RH

大氣壓強　　（86～106）Kpa

¨       體積：275×220×160mm3

¨       重量：1.8kg

4         探測原理

電纜故障的測試是基于電波在傳輸線中的傳輸時遇到線路阻抗不均勻而產(chǎn)生反向的原理。

根據(jù)傳輸線理論，每條線路都有其一定的特性阻抗Zc，它由線路的結(jié)構(gòu)決定，而與線路的長度無關(guān)。在均勻傳輸線路上，任一點的輸入阻抗等于特性阻抗，若終端所接負載等于特性阻抗，線路發(fā)送的電流波或電壓波沿線傳送，到達終端被負載全部吸收而無反向。當(dāng)線路上任一點阻抗不等于Zc時，電波在該點將產(chǎn)生全反射或部分反射。反射的大小和極性可用反射系數(shù)P表示，其關(guān)系式如下：

　　　Zo為傳輸線反射點的阻抗 （1）當(dāng)線路*時，Zo＝Zc，P＝0，無反射。式中：Zc為傳輸線的特性阻抗

（2）當(dāng)線路發(fā)生斷線故障時，Zo＝∞，P＝1，線路發(fā)生全反射，且反射波與入射波極性相同。

（3）當(dāng)線路發(fā)生短路時，Zo＝1，P＝－1，線路發(fā)生負的全反射，反射波與入射波相性相反。

4.1低壓脈沖法（簡稱脈沖法）

當(dāng)線路輸入一個脈沖電波時，該脈沖便以速度V沿線Lx距離遇到故障點后被反射折回輸入端，其往返時間為T，則可表示為：

對電纜的低阻性接地和短路故障及斷線故障，及沖法可很方便地測出故障距離。但對高阻性故障，因在低電壓的脈沖作用下仍呈現(xiàn)很高的阻抗，使反射波不明顯甚至無反射。此種情況下需加一定的直流高壓或沖擊高壓使其放電，利用閃絡(luò)電弧形成瞬間短路產(chǎn)生電波反射。V為電波在線路中的傳播速度，與線路一次參數(shù)有關(guān)，對每種線路它是一個固定值，可通過計算和儀器實測得到。將脈沖源的發(fā)射脈沖和線路故障點的反射波以一顯示器實時顯示，并由儀器提供的時鐘信號可測得時間T。因此線路故障點的距離Lx便可由（2）式求得。不同故障時的波形圖如圖1所示。

當(dāng)故障電阻*，尚未形成穩(wěn)定電阻通道之前，可利用逐步升高的直流電壓施于被測電纜。至一定電壓值后故障點*被擊穿，形成閃絡(luò)，利用閃絡(luò)電弧對所加入電壓形成短路反射，反射回波在輸入端被高阻源形成開路反射。這樣電壓在輸入端和故障點之間將多次反射，直至能量消耗殆盡為止。測試原理線路圖如圖2所示，線路的反射波形如圖3所示。4.2直流高壓閃絡(luò)法（簡稱直閃法）

故障點距離：

其中：T＝t2－t1。

理論波形為徒峻的矩形波，因反射的不*和線路損耗使實際波形幅度減小和前后變圓滑。

XD-200C智能電纜故障測試儀

4.3沖擊高壓閃絡(luò)法（簡稱沖閃法）

當(dāng)故障電阻降低，形成穩(wěn)定電阻通道后，因設(shè)備容量所限，直流高壓加不上去，此時需改用沖擊電壓測試。直流高壓經(jīng)球間隙對電纜充電直至擊穿，仍用其形成的閃絡(luò)電弧產(chǎn)生短路反射。在電纜輸入端需加測量電感L以讀取回波。其原理線路見圖4所示，電波在故障點被短路反射，在輸入端被L反射，在其間將形成多次反射。因電感L的自感現(xiàn)象，開始由于L的阻流作用呈現(xiàn)開路反射，隨著電流的增加經(jīng)一定時間后呈現(xiàn)短路反射。而整個線路又由電容C和電感L又組成一個L—C放電的大過程。因此，在線路輸入端所呈現(xiàn)的波過程是一個近于衰減的余弦曲線上迭加著快速的脈沖多次反射波，如圖5所示。從反射波的間隔可求出故障的距離。

故障距離　　　　

T+ΔT≥T　　其中ΔT為放電延遲時間。