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电缆故障测距之直流电阻法
时间: 2023-03-03 11:45 浏览次数:
电缆故障测距直流电阻法 直流电阻法是技术人员针对直流电桥法及压降比较法存在的问题,摸索出的一种克服导引线及接触电阻影响的方法,该方法是电缆故障精确测距的新方法。 如

电缆故障测距直流电阻法



    直流电阻法是技术人员针对直流电桥法及压降比较法存在的问题,摸索出的一种克服导引线及接触电阻影响的方法,该方法是电缆故障精确测距的新方法。
    如图1所示,用导线在电缆远端将电缆故障线芯与良好线芯连接在一起。用直流电源E在故障相与大地之间注人电流I,测得故障线芯与非故障线芯之间的直流电压为U1。从故障点开始,到电缆远端,再到完好电缆测量端部分的电路无电流流过,处于等电位状态,电压 U1 也就是故障线芯从电源端到故障点之间的电压降,因此,可以得到测量点与故障点之间的电阻:
    R1 = U1/I
    假定电缆线芯每公里长度的电阻值为R,求出故障距离:
    Lx = R1/R0
    该方法实质上是借助非障线芯来测量电缆端头到故障点的电阻,主要优点是不受对端短接导引线及其接触电阻的影响。
 
 图1直流电阻法原理接线

 图1-直流电阻法原理接线 
 
    直流电阻法在应用中要注意以下问题:
    (1)注人电流大小的选择
    从提高测量灵敏度,克服干扰电压影响的角度出发,直流电源所提供的电流应该尽可能大一些,由于直流电源提供的电流又受到电源元器件功率、体积、造价等因素的限制,因而考虑到直流电压表的测量分辨率在1/10mV以上,为达到10m的测距分辨率,注入电流一般应在 20mA以上,电缆线芯的直径越大,注人的电流就应越大。实际应用中,建议使用电压 5000V、额定电流100mA的直流电源。
    (2)避免测量端导引线接触电阻影响 直流电阻法的关键是要准确测量出电缆故障线芯端头到故障点之间的电压,为了保证测量准确,毫伏表的测试导引线一定要避开直流电源接线点,直接接在故障线芯上。图2 给出了测量端等效接线图,如果将电压表接在直流电源导引线与故障线芯接触点前,测量到的电压将包括接触电阻上的电压降,其结果就不准确了。
 
图2- 测量端等效接线

图2 测量端等效接线
 
    (3)多点接地 如果故障电缆有多个接地点,以上介绍的测量原理将不再适用;并且如果有地电位的存在,电路中会引入地电位差的影响,测量结果将不再准确。不过如果出现多点接地,而其中一点的接地电阻明显小于其他点时,可以忽略其他点接地电阻及地电位差干扰的影响,测量结果近似为接地电阻最小的故障点位置。在测试时应逐渐增加电压,以减少高电阻故障点的击穿机会。
    (4)测量单位长度电阻如果不知道确切的电缆单位长度的电阻,可以通过现场测量的方法获得。具体做法与前面测量故障点距离的直流电阻法类似,不过要选另一个完好的电缆线芯代替故障电缆线芯,将被测电缆的远端直接接地(避开远端短接线接线点),如图3所示,这时测量到的电阻是电缆线芯全长电阻,除以电缆全长即可得到电缆线芯单位长度的电阻值。
 
图3 测量全长电阻线路
 
图3 测量全长电阻线路
 
注:如果把电桥法中的故障线芯改成单芯高压电缆的故障金属护层,测试联络线可以是良好护层也可以是良好线芯,那么该方法就可以测试单芯高压电缆的护层故障的距离。

电缆故障测试仪
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