淺談電纜故障測試儀器的選購使用保養(yǎng)知識
一、電纜故障的測試方法及測試原理簡介
任何電纜故障的測試，均以找到故障發(fā)生點(diǎn)為zui終目的，但就其測試過程來說，一般分為三個步驟：一為故障距離粗測；二是尋找故障電纜埋設(shè)路徑；三是定位故障點(diǎn)。當(dāng)然，實際測試中，三個步驟是根據(jù)現(xiàn)場情況靈活運(yùn)用的。
1、電纜故障粗測方法及發(fā)展歷史概述
（1）、電橋法：自從有了地埋電纜以后，電纜故障的檢測工作就成了必須解決的問題。zui初的電纜故障粗測工作，是用電橋平衡測試原理進(jìn)行的，當(dāng)時曾用過電阻電橋、電容電橋、低壓電橋、高壓電橋等。用電橋原理測試電纜故障距離，曾是上世紀(jì)六七十年代普遍采用的方法。到了2000年以后，使用電橋法測試原理的儀器還繼續(xù)使用并且有所發(fā)展，使用計算機(jī)技術(shù)后，現(xiàn)在也出現(xiàn)了具有更高智能化的電橋測試儀（如高壓數(shù)字電橋）。
（2）、脈沖反射法：到了上世紀(jì)七八十年代，電纜故障測試普遍采用了閃測法測試，原理為脈沖反射法（也叫雷達(dá)法）。所用的儀器以電子管、晶體管電路為主，體積龐大。采用的顯示器先后有示波管型閃測儀、存貯示波管型閃測儀等等。到了上世紀(jì)九十年代以后，隨著計算機(jī)技術(shù)的普遍應(yīng)用，智能型電纜故障閃絡(luò)測試儀（閃測儀）開始投入使用，采用的測試原理依舊是脈沖反射法。采用的閃測儀從顯像管顯示到液晶顯示，普遍應(yīng)用單片機(jī)電路進(jìn)行控制，使電纜故障的粗測工作進(jìn)入到一個新境界。
應(yīng)用脈沖反射法（也有叫沖閃法）的智能型閃測儀，是目前應(yīng)用范圍zui廣，市場保有量的電纜故障粗測儀器。例如北京供電系統(tǒng)，由于地埋電纜使用時間長，電纜鋪設(shè)量大，應(yīng)用電纜故障測試儀的歷史也較長，從1993年后10年間，購買的單片機(jī)控制的、DTC系列探測儀的早期產(chǎn)品、TC系列大屏幕液晶顯示的電纜故障測試儀有50余套，幾乎每個供電部門都使用。并且在有些供電部門，把該類電纜故障測試儀的使用，作為電纜測試工種工考試必須掌握的技能，筆者曾多次對北京供電系統(tǒng)進(jìn)行過脈沖反射法電纜故障測試儀的技術(shù)培訓(xùn)。由于該類儀器應(yīng)用時間長，對該類型的閃測儀的使用知識和使用經(jīng)驗的培訓(xùn)資料及專著種類較多，有利于用戶及時掌握儀器的使用技巧。
脈沖反射法閃測儀的測試原理為：
測量電纜故障時，電纜可視為一條均勻分布的傳輸線，根據(jù)傳輸線（長線）理論，在電纜一端加脈沖電壓，則此脈沖按一定的速度 (決定于電纜介質(zhì)的介電常數(shù)和導(dǎo)磁系數(shù))沿線傳輸，當(dāng)脈沖遇到故障點(diǎn)(或阻抗不均勻點(diǎn))就會發(fā)生反射，用閃測儀記錄下發(fā)送脈沖和反射脈沖之間的傳輸時間△T，則可按已知的傳輸速度V來計算出故障點(diǎn)的距離Lx，Lx=V·△T/2，如圖1所示：
圖1 脈沖法測試原理圖
測全長則可利用終端反射脈沖：L=V·T/2
同樣已知電纜全長，可測出脈沖傳輸速度：V=2L/T
脈沖法測試分為低壓脈沖法和高壓脈沖法，二者測試原理是一樣的，只是產(chǎn)生脈沖的方式不一樣，智能型測試儀的故障距離計算是儀器自動完成的。
（3）、二次脈沖法：二次脈沖法其基本原理還是脈沖反射法，是近幾年發(fā)展中的一種比較前沿的新的電纜故障粗測方法。其技術(shù)特點(diǎn)是：高阻故障呈現(xiàn)低壓脈沖短路故障波形特征，容易判讀。換句話講，就是在用高壓脈沖擊穿高阻故障的瞬間，給故障電纜發(fā)射低壓脈沖信號，用低壓脈沖短路故障波形測試電纜高阻故障。與傳統(tǒng)的測試方法相比,二次脈沖法的先進(jìn)之處，是將沖擊高壓閃絡(luò)法中的復(fù)雜波形簡化為簡單的低壓脈沖短路故障波形。
二次脈沖法的關(guān)鍵是要給閃測儀加一個高頻高壓數(shù)據(jù)處理器。從測試原理講，二次脈沖法的測試原理有其先進(jìn)性，但是其測試儀器相對復(fù)雜，儀器使用也較普通的閃測儀復(fù)雜。
2、電纜路徑探測方法介紹：
采用電磁波進(jìn)行路徑探測，是一種很成熟的方法，實際應(yīng)用效果也很好。區(qū)別在于探測的電纜長度、探測深度，信號頻率等各不相同?，F(xiàn)在市場上大量應(yīng)用的路徑探測儀器，多為探測停電電纜，探測電纜長度大于10Km，探測電纜深度大于2m，電磁波頻率1KHZ－20KHZ。如DTC系列電纜路徑探測儀，電磁波頻率為16KHz,路徑儀信號源發(fā)射峰值功率大于100W,即使電纜埋深2m,路徑儀接收信號仍然很大。
圖2 電纜周圍磁場分布及路徑探測原理示意圖
電纜路徑探測原理簡介
電纜故障探測儀尋測電纜路徑原理為：給被測試電纜加一電磁波信號，通過定點(diǎn)儀磁信號接收路徑信號尋測電纜路徑。根據(jù)電纜正上方地面接收電磁信號zui小的特點(diǎn)，可以準(zhǔn)確地找到電纜埋設(shè)位置。電纜周圍磁場分布及路徑探測原理如圖2所示：
3、電纜故障定點(diǎn)方法概述：
電纜故障定點(diǎn)方法有以下幾種：
（1）、聲測法：采用聲測法定點(diǎn)，是從過去到現(xiàn)在普遍采用電纜故障定點(diǎn)的方法。而且是zui為行之有效的方法。只不過采用的儀器從過去簡單的聲電放大器，發(fā)展到了現(xiàn)在普遍使用的聲磁同步定點(diǎn)儀。聲測法定點(diǎn)對高壓電纜、低壓電纜、直埋電纜、電纜溝電纜等等均適用。
聲測法定點(diǎn)，是由高壓脈沖發(fā)生器對故障電纜放電，故障點(diǎn)產(chǎn)生電弧，并產(chǎn)生放電聲音，在電纜直埋情況下，產(chǎn)生地震波，定點(diǎn)儀的聲測探頭（聲音傳感器）揀拾地震波信號并放大后通過耳機(jī)或表頭輸出。通過大量的現(xiàn)場試驗，地震波從電纜故障點(diǎn)傳到地面后，在2米的半徑以外很快衰減為很小，所以，用聲測法定點(diǎn)，我們用定點(diǎn)儀監(jiān)聽地震波時，一般是4m距離監(jiān)聽一次。當(dāng)監(jiān)聽到地震波時，說明故障點(diǎn)已經(jīng)在2m以內(nèi)，只要仔細(xì)找到聲音點(diǎn)即既可以找到故障點(diǎn)。
（2）、跨步電壓法：采用跨步電壓法定點(diǎn)，主要針對對電纜外護(hù)套絕緣有要求的外護(hù)套接地故障定點(diǎn)，現(xiàn)在對部分直埋的無鎧裝的低壓電纜、電線芯線接地故障、也可以采用跨步電壓法定點(diǎn)。
（3）、電磁法及音頻法：用電磁波定點(diǎn)或采用音頻法定點(diǎn)，即是利用電纜故障點(diǎn)前后電磁波信號或音頻信號的變化來確定故障點(diǎn)，從原理上講是可行的。但從目前情況看，還沒有性能可靠的，能實際應(yīng)用的定點(diǎn)儀?；蛘哒f，采用電磁波定點(diǎn)的定點(diǎn)儀仍舊在各科研機(jī)構(gòu)研發(fā)之中，還需實踐中進(jìn)一步驗證提高，達(dá)到實際應(yīng)用水平。
（4）、聲磁同步法：是將聲測法與電磁波法綜合應(yīng)用，例如DTC系列聲磁同步定點(diǎn)儀，采用了聲測法定點(diǎn)與聲磁同步定點(diǎn)法相結(jié)合定點(diǎn)原理。聲測法定點(diǎn)時，定點(diǎn)儀聲表頭指示聲測探頭接收到的地震波，同時耳機(jī)也反映聲測探頭接收到的地震聲波。在故障點(diǎn)正上方，聲波信號，離開故障點(diǎn)，聲波信號減少，或者無聲波信號。聲磁同步法定點(diǎn)時，聲表頭反映聲測探頭接收到的地震聲波，磁表頭和耳機(jī)同時指示故障點(diǎn)放電時同步接收天線接收到的電磁波。當(dāng)聲測探頭放置在故障點(diǎn)上方時，定點(diǎn)儀二個表頭指示及耳機(jī)聲音同步。在未接收到聲波信號時，利用聲磁同步電磁波接收功能，能夠及時掌握球間隙放電節(jié)律，有利于在噪雜的環(huán)境中分辨出故障點(diǎn)微弱聲波信號。另外，聲磁同步定點(diǎn)儀可以將故障定點(diǎn)和電纜路徑探測工作同步進(jìn)行，大大提高故障定點(diǎn)效率。
采用聲磁同步技術(shù)的定點(diǎn)儀，是目前應(yīng)用zui廣的電纜故障定點(diǎn)儀。
（5）、磁場預(yù)定點(diǎn)技術(shù)：電纜故障磁場預(yù)定點(diǎn)技術(shù)的原理為：通過高壓直流脈沖發(fā)生器，使電纜的故障點(diǎn)產(chǎn)生電弧，在電弧存在期間，向電纜注入音頻信號。此音頻信號在電纜故障點(diǎn)，被電弧短路，不再繼續(xù)向電纜終端傳播。采用的接收機(jī)，接收電纜輻射出的音頻電磁波信號，通過比較故障點(diǎn)前后的音頻電磁波幅值大小的變化，判斷接收機(jī)位于故障點(diǎn)之前或之后，從而達(dá)到快速預(yù)定點(diǎn)的目的。
電纜故障磁場預(yù)定點(diǎn)技術(shù)，是一種較新的故障定點(diǎn)手段，其概念的提出時間較短，儀器的研發(fā)和儀器使用時間也較短。故障預(yù)定點(diǎn)后，我們?nèi)孕枰M(jìn)行故障點(diǎn)的定點(diǎn)，然后才能開挖。
二、各類電纜故障測試儀的組成、測試原理及特點(diǎn)簡介
1、單片機(jī)控制的電纜故障測試儀
傳統(tǒng)的電纜故障測試儀，有的廠家叫電纜故障探測儀，或者叫電纜故障檢測儀，其實都是同一類儀器，其一般的組成為：
①、傳統(tǒng)形式：采用閃測儀、路徑儀、定點(diǎn)儀三件分立的形式。其裝箱方式一般為：電纜故障閃絡(luò)測試儀獨(dú)立裝箱，電纜故障定點(diǎn)儀、電纜路徑探測信號源及其它附件一塊裝箱，即二箱三件式。由于故障測試時，閃測儀、定點(diǎn)儀使用頻率髙，路徑儀使用頻率低，所以，三件獨(dú)立配置有其合理性，功能分解清晰，結(jié)構(gòu)簡單、維修使用方便。
②、采用閃測儀、路徑儀合二為一組合、定點(diǎn)儀獨(dú)立配置形式。這種配置一般是兩箱兩件式，功能與種配置基本相同。其優(yōu)點(diǎn)為少了一個部件，某種程度上可以說使用方便。其缺點(diǎn)為，由于路徑儀信號源使用功率較大的器件，其使用頻率并不髙，所以，這種配置增加了閃測儀的復(fù)雜性，使閃測儀的故障率提高，維修相對變的復(fù)雜。
其測試原理為：閃測儀為脈沖反射法，路徑儀采用電磁波測試zui小點(diǎn)方法，定點(diǎn)儀用聲測法定點(diǎn)。另外，大部分廠家的定點(diǎn)儀采用聲磁同步方式，定點(diǎn)儀既能進(jìn)行故障聲測定點(diǎn)，也能用于電纜路徑測試時做為路徑信號接收機(jī)使用。例如電纜故障測試儀，其配套的定點(diǎn)儀，采用聲磁同步方式，可以用聲測法進(jìn)行故障定點(diǎn)，其故障定點(diǎn)時采用表頭、耳機(jī)同時接收顯示方式，極為方便。也可以作路徑信號接收機(jī)使用，可以接收路徑儀信號源發(fā)出的路徑信號，也可以接收電纜故障定點(diǎn)時的高壓脈沖電磁波信號，是真正的一機(jī)多用。
單片機(jī)控制的大屏幕液晶顯示電纜故障測試儀特點(diǎn)：
(1)、可靠性髙：因為閃測儀軟件固化，不會存在軟件故障，操作失誤時，可以復(fù)位重來，整個過程只需幾秒鐘時間。
(2)、測試快速：帶直流電源供電的單片機(jī)控制的閃測儀，到現(xiàn)場幾分鐘內(nèi)就能完成測試電纜全長及傳輸速度、電纜短路故障、電纜斷線故障任務(wù)。
(3)、故障率低：因為是測試儀器，不會用作為其他用途，所以單片機(jī)控制閃測儀就不容易出故障，這一點(diǎn)對電纜維修用戶是十分必要的。
單片機(jī)控制的閃測儀其缺點(diǎn)為數(shù)據(jù)存貯量小。一般只存貯兩組波形，但是對儀器使用者來說，一般用同屏幕兩組波形對比（即用好相的低壓脈沖法全長測試波形及故障相的高壓沖閃法測試波形進(jìn)行對比）已經(jīng)足夠了。
2、筆記本型電纜故障測試儀：
筆記本型電纜故障測試儀，作為計算機(jī)領(lǐng)域的一個典型應(yīng)用，在技術(shù)上無疑是進(jìn)步。計算機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存貯處理功能，網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸功能，方便的信息管理功能，給電纜故障測試儀儀器提供了一個更好的平臺，使用好了，無疑是會對提高測試水平起到一個事半功倍的推動作用。但是，任何事情都有兩個方面，筆記本電纜故障測試儀也有它的固有缺點(diǎn)，在某些環(huán)境、某些場合下、它的使用確實不如用單片機(jī)控制的液晶顯示的電纜故障測試儀來得方便。
(1)、筆記本電腦電纜故障測試儀的組成形式：
目前市場上流行的筆記本電纜故障測試儀，其核心是閃測儀不同，定點(diǎn)儀、路徑儀與一般的電纜故障測試儀相同，測試原理也相同，它有以下幾種形式：
①、閃測儀采用一個筆記本數(shù)據(jù)采集器，定點(diǎn)儀、路徑儀獨(dú)立裝箱使用，即兩箱一包式、或一箱一包式，這種形式的閃測儀，*靠筆記本電腦進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和操作，對電腦依賴性zui髙，電腦出了任何問題，都會直接影響測試儀使用。
②、閃測儀采用將筆記本數(shù)據(jù)采集器及路徑儀信號源合二為一的形式。定點(diǎn)儀獨(dú)立裝箱。一般為兩箱一包式。這種配置，與種配置一樣，故障粗測*依賴于筆記本電腦。
③、閃測儀有獨(dú)立的操作和顯示系統(tǒng)，閃測儀上面有筆記本電腦接口。路徑儀、定點(diǎn)儀獨(dú)立裝箱。這種配置，筆記本作為輔助測試儀器，可有可無。一般情況下，用戶很少使用筆記本來測試，因為用單片機(jī)系統(tǒng)來測試故障方便快捷，所以這種配置只增加了儀器的復(fù)雜性和成本，實際意義不大。
④、閃測儀采用電腦主板，顯示器用液晶顯示器，這種閃測儀，實質(zhì)上與單片機(jī)控制的閃測儀性能基本相似。由于使用電腦主板，其數(shù)據(jù)存貯容量比使用單片機(jī)的閃測儀大。另外，有的閃測儀可以帶軟驅(qū)，USB接口等等，與筆記本電腦通信比較方便。但是這種閃測儀，也有與筆記本閃測儀同樣有的缺點(diǎn)，使用相對變的復(fù)雜一些。
(2)、筆記本電腦故障測試儀使用中的問題：
筆記本閃測儀，從其設(shè)計的技術(shù)角度說，應(yīng)該說是比較先進(jìn)的，使用也不會存在大的問題，但針對不同使用單位和使用現(xiàn)場，其缺點(diǎn)也十分明顯：
①、現(xiàn)場使用不夠快捷：現(xiàn)場測試時，閃測儀一般只用短短幾分鐘時間就結(jié)束。但使用用筆記本電腦，從電腦開機(jī)到運(yùn)行程序、本身的過程就比較長，加上筆記本電源問題、閃測儀數(shù)據(jù)采集器電源問題、電腦死機(jī)問題、耗用的時間就更長。
②、電腦的可靠性問題：由于筆記本本身是通用的辦公設(shè)備，所以用戶購買后，一般會將配用的筆記本電腦用作其他用途，這樣，我們使用電腦時遇到的問題，在故障測試時都會遇到。例如：病毒感染問題、操作系統(tǒng)及軟件問題。不管是什么問題，都會影響用戶進(jìn)行故障測試，讓用戶以為儀器有故障（其實大多時間是因為筆記本電腦有問題）。
③、軟件可靠性問題：應(yīng)該說，大部分廠家的筆記本軟件，軟件本身沒有多大問題。但是也有部分廠家，軟件設(shè)計不夠完善，結(jié)果為閃測儀前端（數(shù)據(jù)采集器）要挑選電腦（通用性不好），這個電腦能用，換個電腦又不能用。有些廠家的閃測儀軟件只能在筆記本系統(tǒng)盤（C盤）安裝，這樣，當(dāng)電腦被用戶使用一段時間后，操作系統(tǒng)出了問題，筆記本程序就無法正常使用，只有重新安裝操作系統(tǒng)及軟件才行。
④、顯示問題：筆記本電腦閃測儀還有一個較大的缺陷就是，在室外工作時，尤其是有日光時，筆記本的顯示成為很大問題，這給用戶會帶來極大不便。
總之，用筆記本電腦閃測儀，對于大部分供電維修使用人員而言，是不太適應(yīng)的。因為我們現(xiàn)在還不能做到所有電纜故障維修人員都是電腦方面的專家，可以自己安裝操作系統(tǒng)和軟件、自己解決電腦所有故障。用戶使用儀器時，電腦出了故障，儀器就不能正常使用，會給用戶解決電纜故障造成很大問題。
另外，針對廠家宣傳的電纜測試管理功能，從實際使用情況看，用戶很少使用?，F(xiàn)在縣一級以上的供電局，都有自己的內(nèi)部管理網(wǎng)絡(luò)，所以筆記本電腦設(shè)計的管理功能，實際很少發(fā)揮作用。用戶購買儀器、主要是為了解決電纜故障。
3、中低壓電纜故障測試儀
中低壓電纜故障測試，按測試原理的不同分為三種：一是用脈沖反射法測試原理進(jìn)行故障粗測，采用比較特殊的高壓附件配套進(jìn)行故障定點(diǎn)，例如用的電壓等級較低的高壓測試電源，采用大容量的脈沖電容器等等，這與傳統(tǒng)的電纜故障測試儀基本一樣；二是用跨步電壓測試法進(jìn)行故障測試；三是用電橋測試原理進(jìn)行測試。現(xiàn)在市場上流通的中低壓電纜檢測儀，大部分是完成電纜故障粗測功能。其原理一般是采用電橋法，只不過是現(xiàn)在已經(jīng)采用了計算機(jī)技術(shù)，采用的是智能電橋。有低壓電橋、高壓電橋等等。有些儀器還采用了超高壓數(shù)字電橋原理。給故障點(diǎn)加的電壓一般為200V以上，可以加到20KV。對于故障電阻較低的(電阻小于600MΩ)電纜故障。用中低壓電纜檢測儀可以粗測故障距離。
應(yīng)用范圍：適用于故障電阻值不高的泄漏性故障測試。一般用于6000V以下等級的電纜故障測試<故障距離粗測>。
優(yōu)點(diǎn)：對于適應(yīng)測試的電纜故障，其使用簡單，對使用人員的技術(shù)要求不高。即“傻瓜”式測試。另外，對于有些故障點(diǎn)，如有些電纜接頭故障，由于故障點(diǎn)爬電距離長，不能形成“閃絡(luò)”放電的故障，由于無法用脈沖反射法（閃測法）進(jìn)行故障距離粗測，采用電橋法測試就有其*性。
缺點(diǎn)：只能測中低壓電纜的泄漏性故障，對于高壓電纜的大部分高電阻故障、閃絡(luò)性故障、斷線故障、以及不知道電纜全長的故障無法直接進(jìn)行測試。
4、直埋電纜故障測試儀
直埋電纜，絕大部分故障用傳統(tǒng)的電纜故障測試儀都能完成的工作，直接以電纜鋪設(shè)方式命名儀器名稱，是由于采用的故障測試原理不同。一般情況下，直埋電纜故障測試儀采用的故障定點(diǎn)方法是跨步電壓法，其工作原理為：給接地電纜電線施加一固定電壓信號，在接地點(diǎn)周圍地面就形成電場，離故障點(diǎn)越近，相同距離間電位差越大，反之亦然。根據(jù)這一原理，就能找到接地故障點(diǎn)。
故障距離的粗測可以采用脈沖反射法，也可以采用電橋法，就看生產(chǎn)廠家怎么配套。我們一般說的直埋電纜故障測試儀就是一套跨步電壓定點(diǎn)系統(tǒng)，包含電壓發(fā)射機(jī)和跨步電壓接收機(jī)兩部分，不含故障粗測和路徑測試功能。
對接地電阻很小的地埋電纜電線故障，用直埋電纜故障測試儀能夠達(dá)到測試目的。但用這種儀器檢測地埋電纜電線故障，其局限性也非常大。因為電纜故障中，大部分故障點(diǎn)處接地電阻非常高，通常阻值較低的為幾十千歐，阻值高的達(dá)幾兆甚至幾百兆歐。因此，用該類儀器排除高阻故障效率較低，誤判率較高、儀器使用局限性較大。
5、路燈電纜故障測試儀
路燈電纜故障測試儀，其實質(zhì)是解決低壓電纜測試問題。其測試方法分為跨步電壓法、以及采用電磁波定點(diǎn)兩種，適用于測試路燈電纜故障、直埋電纜故障、直埋光纜對地絕緣故障、交聯(lián)電纜外護(hù)套故障、地埋線電纜故障等等。就其測試原理講，實際上與直埋電纜故障測試儀是相同的。
6、礦井用電纜故障測試儀
礦井電纜，與其它電纜并沒有實質(zhì)的不同，只是儀器的使用環(huán)境條件不一樣，所以對儀器有與其它電纜不一樣的要求。例如煤礦電纜可能不能采用高壓沖閃法進(jìn)行測試，有些礦井使用高壓儀器不方便等等。目前市場上的礦井電纜故障測試儀，有的用脈沖反射法直接進(jìn)行測試，可以測試短路、斷線故障；有的采用智能電橋測試原理進(jìn)行測試，可以測試故障點(diǎn)阻值不太高的泄漏性高阻故障；有的是脈沖反射法和電橋法同時采用，使用范圍就更廣泛一些。
通過以上介紹，我們可以看到，盡管儀器的種類名稱不一樣，其測試原理其實就那么幾種，儀器名稱不同，主要是生產(chǎn)廠家按使用對象不同，從市場營銷的需要給儀器命名。作為儀器使用者，不要看儀器叫什么名稱，主要要了解儀器是采用什么測試原理，從而確定是否能滿足需要。
三、電纜故障測試儀高壓配套附件簡介
高壓測試附件，是電纜故障測試時*的，一般有一下幾種：
(1)、分立高壓脈沖測試配套附件簡介
高壓試驗變壓器：高壓閃絡(luò)測試時，使用的高壓試驗變壓器功率1.5—5KW，輸出電壓0—70KV（直流），交直流兩用（用直流功能）。需要注意的是，要用線圈鐵芯型的變壓器，不能用可控硅型直流高壓發(fā)生器。
操作箱：高壓試驗操作箱與高壓試驗變壓器配套,一般需要輸出交流0—50KV，直流0—70KV電壓、輸出功率1.5－5KW、具有20A過流保護(hù)功能或者能將過流保護(hù)功能關(guān)斷。
高壓脈沖電容器：高壓測試時，對于高壓電纜推薦使用耐壓20－40KV，容量1.5—2цF電容，對低壓電纜測試，可使用耐壓大于10KV、容量6—8цF高壓脈沖電容器。
分立式高壓附件的優(yōu)點(diǎn)是：價格低，三件全套8000元－15000元；安全性可靠性高；可以一機(jī)多用，靈活運(yùn)用。缺點(diǎn)為接線稍為多一些。
(2)、一體化高壓脈沖測試電源簡介
一體化高壓脈沖測試電源，輸出電壓與分立型基本相同，有兩種形式，一是將高壓試驗變壓器，操作箱做成一體，高壓脈沖電容器另外接；二是將高壓試驗變壓器，操作箱、高壓脈沖電容器做成一體。為了操作安全，控制一般做成線控或遙控的，也有直接操作的。
一體化高壓脈沖測試電源的優(yōu)點(diǎn)是現(xiàn)場接線少，用戶感覺使用簡單。但其價格也較高，一般為25000－35000元，儀器單件重量也較重。另外，高壓器件集成到一塊，故障率相對分立型較高，維修不便。
(3)、一體化低壓脈沖測試電源簡介
一體化低壓脈沖測試電源，輸出電壓一般為直流10KV,功率小于1KVA。主要功能是測試低壓電纜故障時做為高壓脈沖電源使用。有的可以做為交聯(lián)電纜外護(hù)套故障測試儀的跨步電壓發(fā)生器使用，或者作為交聯(lián)電纜外護(hù)套耐壓檢測儀使用，也可以做為一部分高壓電纜高壓脈沖測試電源使用（故障電阻不高時）。
一體化低壓脈沖測試電源，做為電源設(shè)計，價格一般在20000元以內(nèi)，其各個生產(chǎn)廠家的儀器名稱不盡相同，使用者主要要看儀器技術(shù)參數(shù)，判斷能否滿足測試需要。
四．電纜故障測試儀選購知識介紹
1、選購電纜故障測試儀器的一般要求
選購怎樣類型的電纜故障測試儀，首先要看使用單位的具體要求，對儀器有沒有特殊要求。一般而言，如果以前沒有購買和使用過同類儀器，電纜種類是高壓電纜、低壓電纜都有，電纜鋪設(shè)方式是直埋、電纜溝，架空等等方式共存，對儀器也沒有什么特殊的要求，推薦選用具有故障距離粗測、電纜路徑探測、故障點(diǎn)定點(diǎn)三種功能完整配套的電纜故障測試儀。具體要求為：故障點(diǎn)粗測儀（閃測儀）具有低壓脈沖測試電纜長度功能和沖閃法測試高阻故障功能；故障定點(diǎn)儀具有聲測法定點(diǎn)功能，具有聲磁同步測試定點(diǎn)功能；路徑測試儀要能夠測試直埋深度2米電纜的路徑，測試距離zui少大于5Km。
對于已經(jīng)購買和使用了上面智能型電纜故障測試儀的用戶，再次購買時，可以購買功能改進(jìn)型同類儀器，這樣使用就更熟練。也可以按單位具體情況購買其他測試原理的測試儀，例如電纜溝鋪設(shè)的電纜較多，就可以購買高壓智能電橋測試儀，測試故障距離后直接打開電纜溝查找，就能直接發(fā)現(xiàn)鎧裝損壞的開放型電纜故障點(diǎn)。如果直埋電纜較多，電纜較新，可以購買用跨步電壓測試原理的測試儀。如果資金允許，不同類型的測試儀都可以購買，然后根據(jù)現(xiàn)場情況靈活使用。
對于使用范圍很單純的用戶，如路燈管理部門，可以購買路燈電纜測試儀，但是要注意，購買的儀器是脈沖法測試、電橋法測試功能都有才行，故障定點(diǎn)也要跨步電壓法、聲測法都有才能完成絕大部分路燈故障點(diǎn)測試工作。
對于電纜芯線斷線、電纜電線外護(hù)套（外皮）沒有損傷的故障，無法用電橋法測試故障距離，也無法用跨步電壓法定點(diǎn)；對于電纜外護(hù)套多處有破損的電纜，即使電纜直埋，并且是接地故障，也不能用跨步電壓法定點(diǎn)。
2、單片機(jī)型閃測儀與筆記本電腦型閃測儀
兩種閃測儀都用脈沖反射法測試原理，功能上是基本相同的。使用什么樣的閃測儀，主要看使用單位的愛好。如果使用單位使用人員的技術(shù)水平較高，對計算機(jī)使用很熟練，電纜故障又不是很多，可以購買筆記本型閃測儀。如果對解決故障速度要求很高，儀器使用頻繁，使用人員較多，可以購買單片機(jī)型閃測儀。筆記本型閃測儀優(yōu)點(diǎn)是功能多，波形存貯量大，并且能做辦公管理用。單片機(jī)型閃測儀的優(yōu)點(diǎn)是使用簡單快速，故障率小。
根據(jù)筆者多年的使用經(jīng)驗，電纜故障測試儀在各個供電部門都是專機(jī)專人的，用戶購機(jī)，就是為了快速解決電纜故障，而筆記本電腦的電纜管理功能，很少有單位使用，大部分使用單位，會將儀器配用的筆記本電腦用作其他用途，這樣，就很難保證筆記本電腦測試程序始終保持完好狀態(tài)，也就很難做到電纜隨時有故障，電纜故障測試儀隨時能完好使用。所以，筆者推薦使用單片機(jī)型或者工業(yè)PC機(jī)型閃測儀。
3、閃測儀的分辨率與采用頻率
分辨率做為閃測儀的一項重要指標(biāo)，主要是與儀器的采用頻率有關(guān)系的。一般人認(rèn)為，分辨率是越高越好，采樣頻率也是越高越好。例如：油浸紙電纜，在25MHz的采樣頻下率，閃測儀的分辨率為3.2米/點(diǎn)，在50MHz的采樣頻率下，閃測儀的分辨率為1.6米/點(diǎn)。但是，追求更高的采用頻率和分辨率，對測試通信電纜有用，對測試電力電纜意義不是很大。電力電纜用聲測法故障定點(diǎn)時，地震波的測試范圍為4米左右，所以閃測儀的分辨率在3－4米就能滿足需要了。
我們在現(xiàn)場測試故障時，閃測儀只要測試大概的故障距離就行了，主要的工作是完成故障點(diǎn)定點(diǎn)工作。很少有在現(xiàn)場按粗測距離用皮尺丈量進(jìn)行故障定點(diǎn)的，所以，過分強(qiáng)調(diào)粗測誤差到幾米甚至是零點(diǎn)幾米，實際上是對電纜故障的測試原理和測試過程不夠了解，有時是廠家誤導(dǎo)用戶。
4、傻瓜式測試與故障波形分析及測試經(jīng)驗得到積累
對于沒有電纜故障測試經(jīng)驗的用戶，選購儀器時，很想購買使用簡單的傻瓜式儀器，想法其實沒有錯，能夠有傻瓜式儀器，誰都樂意使用。目前市場上確實有宣稱是傻瓜式或者一鍵測試型電纜故障測試儀，但是對測試的故障類型和范圍都有嚴(yán)格要求（一般為短路、斷線或者泄漏性低阻故障）。有一點(diǎn)使用者必須明白:電纜故障類型很多，沒有任何一種儀器可以包醫(yī)百病。
所以，對于儀器使用者來講，儀器的使用學(xué)習(xí)是很重要的。對于脈沖反射法測試原理的閃測儀，學(xué)習(xí)測試波形分析的方法，多進(jìn)行測試經(jīng)驗的積累，多向有經(jīng)驗的師傅請教，才能使用好儀器，快速解決電纜故障。
5、傳統(tǒng)測試方法與前沿新技術(shù)的應(yīng)用
購買使用面廣，性能可靠的測試儀，是一般用戶的。有條件時，可以購買使用采用比較前沿新方法技術(shù)的測試儀，如二次脈沖閃測儀、電磁波預(yù)定點(diǎn)儀等等。任何新技術(shù)的使用和發(fā)展，都是在科研開發(fā)機(jī)構(gòu)和使用單位的共同努力下逐步完成的。
6、國產(chǎn)測試儀與進(jìn)口測試儀
電纜故障測試儀的測試方法作為一種很成熟的技術(shù)，從技術(shù)和使用效果看，國產(chǎn)的和進(jìn)口的儀器沒有實質(zhì)的差別。國產(chǎn)儀器價格低，服務(wù)和維修方便。進(jìn)口儀器生產(chǎn)工藝完善，外觀精致，但是價格較國產(chǎn)同類儀器高，維修和服務(wù)相對不便。
7、電纜故障測試車
將電纜故障測試用的各種儀器有機(jī)配套起來，采用電纜測試車的形式，在國內(nèi)大型供電系統(tǒng)已經(jīng)有不少應(yīng)用。它的全功能、機(jī)動性優(yōu)勢是不言而寓的。但是，測試車價格高，在有些場合由于車無法進(jìn)入，使用并不方便。根據(jù)筆者觀察，購買測試車的許多用戶，同時配套了傳統(tǒng)的分開配置的電纜故障測試儀，然后根據(jù)現(xiàn)場情況確定用什么儀器來測試故障。
五、電纜故障測試步驟及測試時注意問題
1、高壓電纜故障測試的基本步驟
電纜故障測試的基本步驟：一般來說，按以下步驟測試：
(1)、搞清楚故障產(chǎn)生的原因及電纜基本情況，例如是運(yùn)行產(chǎn)生故障還是預(yù)試產(chǎn)生故障，是新電纜還是運(yùn)行時間很長的電纜，電纜的大概長度，電纜中間有沒有接頭，電纜以前有沒有出現(xiàn)過故障，電纜是直埋還是在電纜溝鋪設(shè)，以及電纜類型等等。
(2)、一定要搞清楚，電纜兩端必須與其它線路斷開，確保電纜無電，電纜周圍環(huán)境處于安全狀態(tài)。
(3)、測試人員必須注意，每次與電纜接線前，將電纜各相線與地用短路線連接放電，放電時必須先將短路線一端接地，另一端分別接電纜各相線放電。對于其它電器，例如電容器，試驗變壓器等，接線及去掉連接線前也要注意先放電，后接線?？傊纬刹僮髁?xí)慣，不怕麻煩，每次操作前，先注意操作電器有無與電路連接，先放電再操作。
(4)、測試時，先用閃測儀低壓脈沖功能，對電纜各相分別進(jìn)行全長測試，看三相對鎧裝測試時，測試波形是否一致。對大部分高阻故障，各相測試波形是一致的。對低阻故障以及存在斷相故障的高阻故障，故障相測試波形與測試的電纜全長就不一致，這樣就可以直接用低壓脈沖測試出故障距離。
（5）、用高壓閃絡(luò)法測試時，不管電纜故障是高阻故障，還是低阻故障，均可用高壓沖閃法進(jìn)行測試。對于用低壓脈沖能夠直接測試出故障距離的低阻或斷線故障，一般也要用高壓沖閃進(jìn)行驗證測試及故障點(diǎn)的定點(diǎn)。
高壓閃絡(luò)法測試時，要注意，不管電纜是單相故障還是多相有故障，對一根故障相測試時，其它的電纜相線要與電纜鎧裝短路，以減少其它電纜的干擾，提高測試精度。
（6）、高壓閃絡(luò)法測試完畢，確定了故障距離，就可以進(jìn)行故障定點(diǎn)。采用聲磁同步定點(diǎn)儀時，故障定點(diǎn)與路徑探測工作可以同步進(jìn)行。
2、注意測試安全問題
故障測試安全問題分為測試人員安全及設(shè)備安全。測試人員安全要注意儀器的接地和放電，設(shè)備安全主要是正確接線，除了按說明書要求操作外，注意理解下面幾點(diǎn)：
(1)、“一點(diǎn)接地”與“多點(diǎn)分開接地”：閃測儀高壓沖閃法測試時，要求高壓回路一點(diǎn)接地，即高壓試驗變壓器、電容器的接地端直接連到電纜鎧裝（鎧裝要接地），要用zui短的線直接接鎧裝，不要連線過長，這主要是為了保證測試波形的標(biāo)準(zhǔn)，便于分析。對于操作箱、閃測儀等我們要直接操作的儀器，保護(hù)接地線可以另外用連線接地，一般不要與高壓接地線連接在一起，這樣就能保證高壓接地線萬一沒有接好地時，操作人員的安全。
(2)、安全放電問題：高壓沖閃法測試時，主要放高壓脈沖電容器和測試電纜的高壓電。要用帶電阻的放電棒放電。用接地絕緣棒直接放電，沖擊電流過大，會影響高壓脈沖電容器的使用壽命。
(3)、直流供電：用帶直流供電功能的閃測儀，測試時盡量用直流供電進(jìn)行高壓測試，這樣可以防止高壓沖擊電流通過交流電源線對閃測儀的沖擊。
六、電纜故障測試儀的保養(yǎng)和維修
1、儀器的日常保養(yǎng)維護(hù)一般要求
電纜故障測試儀做為一種高科技儀器，在維修儀器中，幾萬到十幾萬的價格也算是比較精密的儀器，一般用戶都很愛護(hù)，是專人包管，專人使用。但也不必過分小心，現(xiàn)在的儀器一般是很耐用的，只要使用時注意使用方法，不要意外摔碰，是不會損壞的。帶液晶顯示的儀器，不要外力碰壓液晶屏；帶顯象管的儀器，整機(jī)要輕拿輕放；儀器的探頭、探棒等附件，使用完畢要擦干凈泥土，防止外殼生銹；儀器的各種測試線，使用完畢要盤放整齊，不要搞成一團(tuán)，以免下次使用時生拉硬扯造成故障。需要說明的是，儀器的正常通電學(xué)習(xí)，模擬及現(xiàn)場測試，不會對儀器壽命有影響，所以使用者應(yīng)該多學(xué)習(xí)，多測試，以便提高測試技能。
2、帶直流供電測試儀器的保養(yǎng)
對與帶直流供電的儀器，如果是干電池供電的，要定期更換電池，防止電池漏液損壞儀器；如果是充電電池供電，長期不用時，存放前一般要給電池充足電，并且放3個月左右就重新給儀器充電；用鉛酸電池供電的，注意不要使用時把電池電量用完，以免電池?zé)o法再充電。
3、電纜故障測試儀器的維修
電纜故障測試儀的維修工作，主要由生產(chǎn)廠家來負(fù)責(zé)?，F(xiàn)在的工業(yè)用儀器，廠家為了技術(shù)保密，一般不向用戶提供詳細(xì)的技術(shù)圖紙，給用戶維修工作造成不便。但是為了方便用戶的使用和維修，只要用戶有要求，生產(chǎn)廠家一般都會向用戶提供維修用的相關(guān)圖紙，這樣對雙方都有利。
用戶使用中發(fā)生的儀器故障，大部分是很簡單的小毛病，用戶自己動手就能排除，例如電池電量不足，對比度顯示電位器調(diào)整不當(dāng)造成儀器不顯示，脈沖幅度控制電位器及脈沖寬度控制開關(guān)調(diào)整不當(dāng)，造成的儀器不采樣或采樣波形無法識別，測試線的接頭斷裂，對儀器各種功能的認(rèn)識不清造成的使用問題等等，用戶只要認(rèn)真對照說明書操作，或者通過、網(wǎng)絡(luò)等方式向生產(chǎn)廠家的工程師咨詢，都會順利地解決。只有確認(rèn)發(fā)生了比較嚴(yán)重的硬件故障，如儀器遭受外力嚴(yán)重撞擊、高壓電擊、儀器內(nèi)部進(jìn)水、遭受高溫甚至內(nèi)部元件燒壞冒煙等等，一般需要生產(chǎn)廠家維修。
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