电缆如何计算测量故障点

一、故障性质的确定

1 、电缆故障一般分为单相接地和相间短路故障。按接地电阻又分为闪络性故障、高阻故障、低阻故障、金属性接地故障。

2 、确定电缆故障的性质，一般可用500～2500Ⅴ的兆欧表，在电缆线路两端分别测量各线芯对金属屏蔽层或铠装层，以及各线芯间的绝缘电阻。测定之后，还必须做连续性试验，即在电缆的一端把所有的线芯短接并接地，在另一端分别对各线芯进行测量，确定线芯是否完好。

3 、电缆在运行或试验中已发现故障，兆欧表不能鉴别其性质时，可用高压直流来测试线芯间及线芯与金属屏蔽层或铠装层间的绝缘。

4 、电缆故障性质可分为两大类：

1）线芯之间或线芯对护层间的绝缘损坏，形成相间短路或单相接地和闪络。

2）由于线芯连续性破坏，形成断线或不完全断线。

二、计算测量故障点

1、电桥法

当电缆一芯或数芯经低电阻（几十kΩ以下）接地或短路时，可用单臂电桥来测寻故障点。

1）用此法时，电缆必须有一芯是良好的，否则需借用其他并行的线路或安装临时线作为回路。测量前先在电缆一端，把故障的线芯和另一根良好的线芯短路，如下图：

电桥检流计直接接在线芯上，电缆另一端连跨接线。合上开关S，接通电源E，调节可变臂使电桥平衡。则有

R1/R2=（2L-Lx）/Lx

得Lx=R2/（R1+R2）x2L

在电缆两端通过调整接线，测得4次试验结果取平均值。

2）注意事项

（1）整条电缆线路的截面应该相同，不同时应按其电阻换算到同一截面的等值长度。

（2）跨接线越短越好，其截面不小于电缆芯的截面，从电桥到电缆的引线也应尽量采用截面较大的短线。

（3）试验时如有交流杂散电流影响，导致检流计偏转不稳定，可用滤波器来消除其影响。

2、脉冲法

脉冲法是将脉冲波送到电缆线芯上去，利用反射波的情况来判定故障点。

1）如果线芯良好，刚在电缆首端发出的波一直要到导线末端才反射回来，因此时间较长。如线芯中间有故障，则脉冲到达故障点时即向首端反射，所以出现反射波时间较短。反射波的出现和出现的时间利用示波器可以确定，因此，只要已知电缆中波的传播速度即可定出故障点到电缆首端的距离。

2）利用脉冲法判定电缆故障点的仪器称为脉冲探测器，脉冲探测器由脉冲发生器和示波器组成。

上图是示波器显示的波形，图中0点是送出去的脉冲波，13.9和23.3是故障点的反射波。图（a）反射波和发送的脉冲方向相反时是短路或接地故障；图（b）反射波和发送的脉冲方向相同时是断路故障。

3）为了从示波器上直接确定到故障点的距离，可以先将脉冲波送到良好的线芯上去，取得示波器光幕上相当于电缆总长度的格数，然后把脉冲波送到有故障的线芯上去，量取故障的格数，从这两个格数之比就可以求得到故障点的距离。

4）注意事项

（1）通常电缆线路中的阻抗不匹配点，除了导线故障点外，在电缆接头和电缆穿过金属管道等处也都是阻抗不均匀点，同样会产生反射波，测试时必须仔细辨别。

（2）尤其当接地电阻值大于电缆波阻抗2～3倍以上时，反射波幅度很小，更难以辨别故障点。因此，脉冲法最适用于寻测断线故障点，也适用于寻测接地电阻小于100Ω的电缆故障点。

三、精确定点故障点

精确定点的方法主要有声测法和感应法。

1、声测法

声测法是利用电容器充电后经过球间隙向故障电缆线芯放电，并在故障点附近用接收器来判断故障点的准确位置。

1）如下图所示：

当高压直流电向电容器充电到一定电压时，球间隙被击穿，电容器即向故障电缆线芯放电，在故障点产生火花，形成机械振动和发出放电声音。如果采用特殊的接收器，在故障点附近几米内就能听到放电声，声音最响的地方即为故障点。

2）为了测量时听到较大的声音，要求充电电容应足够大（一般0.4～1.0微法），充电电压不可太低。

3）声测法只适用于低电阻接地的电缆故障，对金属性接地故障效果不佳。

2、感应法

1）当电缆线芯通过音频电流时，其周围将产生一个同样频率的交变磁场。这时若在电缆附近放一个线圈，线圈中将因电磁感应而产生一个音频电动势，用音频信号放大器将此信号放大后送入耳机或电表，则耳机中将听到音频信号，电表也将有所指示，若将线圈沿着电缆线路移动，则可根据声音和电表指示变化来判断电缆故障点位置。由于电缆线芯的扭绞效应，在电缆故障点前接收到时起时伏的感应信号比在电缆故障点后接收到的感应信号幅度要强的多，从而找出故障点。

2）感应法适合于金属性接地故障和相间短路故障。