电缆故障测试仪远端短路环法
1. 远端短路环法应用范围
在电缆存在分支线时,用正常测试法,脉冲电流波形分析起来较困难,使用远端短路环法就比较方便;在对正常的无分支电缆测试波形的分析判断无把握时,也可使用该方法,以获得可靠的故障测距结果。
2. 远端短路环法原理
下面以直闪法测试的远端短路环法来说明。
图4.20 直闪远端短路环法测试接线
如图4.20所示,远端短路环法测试接线与正常的直闪法测试接线的特别之处,是在测量端把故障线芯与一良好线芯连接在一起。
首先在远端故障线芯与相应的良好线芯不连接的条件下,进行测试,得到如图4.21.a所示的脉冲电流波形,使用仪器的记忆功能,把它储存起来。它与普通的波形基本类似,故障点放电产生的脉冲除在故障点与测量端来回反射之外,还有一部分通过测量端短接线透射进入了健全导体,并运动到远端反射回来。由于测量端几乎被电容所短路,故障线芯上的行波对良好线芯的透射很小,可忽略不计。
在得到图4.21.a的波形后,在远端把故障线芯与良好线芯连起来(这样,故障线芯与良好线芯之间形成了一个环,远端短路环法的命名就由此而来)后,进行测试,得到如4.21.b所示波形。向电缆远端传播的故障点
(a) 远端故障线芯与良好线芯不连接的波形
(b) 远端有短接线的波形
(c)二波形比较
图4.21 远端短路法测试波形
击穿放电脉冲,将越过短接线,沿良好线芯回到测量端。因此,如图4.21.c所示,把远端不短接与短接的波形加以比较,后者波形上多出了沿良好线芯传过来的故障点放电脉冲。
图4.22 故障点放电脉冲传播路径
由图4.22,从故障点沿故障线芯直接传播过来的放电脉冲走过的路程为L1,即故障点到测量端的距离,而由良好线芯传过来的放电脉冲走过路程为L2+(L1+L2),其中L2为故障点到远端的距离。两个不同路径传播过来的脉冲到达时间差为:
其中V为脉冲传播速度。
因此,两波形开始出现差异处的时间,对应电流行波在故障点与远端来回运动一次的时间,可用来确定故障点距离。
冲闪法测试的远端短路环法原理类似直闪法,图4.23给出了测试波形,由于两次测试的故障点放电延时不一定一致,波形比较时,应以故障点放电脉冲为准把两个波形对齐,并以此作为起点(图上实线代表),找出两波形上有明显差异的点(图上虚线代表),来确定故障点位置。
图4.23 冲闪法测试远端短路环法波形
注意,为安全起见,在把远端故障线芯与良好线芯短接之前,一定确保电缆线芯已充分放电,在测量端挂上地线,并保持联络。