專利名稱：電纜故障的測試方法
一種用于電纜故障的測試方法，屬電工測量技術(shù)領(lǐng)域。
已有的電纜故障測試方法，一般有二種，一種是用惠斯頓電橋的電纜故障測試方法其缺點(diǎn)是只能測試多芯電纜中有一根電纜芯是完好的情況下，測量才準(zhǔn)確，另一種用雷達(dá)原理，測量電纜中的入射波和反射波的時間差，其缺點(diǎn)是對電纜故障點(diǎn)對地電阻值有一定限制，如果該電阻值大于1.5K歐，就難以分辨故障點(diǎn)反射波和線路上的接頭、彎道等地的反射波，而且對于短距離電纜，測量精度很差。
本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種能對多芯電纜全部故障或一根電纜芯線故障都能進(jìn)行準(zhǔn)確測量的測試方法。
本發(fā)明的特征是先在故障電纜兩根芯線的始端加一個可調(diào)的直流電流源，在故障電纜的終端把該兩根芯線短接，在短接線和另一根故障芯線之間連接一個電流放大器P，設(shè)此時電流源S的電流為I1，放大器P測得徑放大后電流為i1，然后把電流源S從電纜始端移至終端，并接在原來兩根電纜芯線之間，并把放大器P從電纜終端移至始端，把始端電纜的兩根芯線短接，在短接線和另一根芯線之間接入電流放大器P，調(diào)節(jié)電流源S的電流為I2，使放大器兩次測得的電流i1＝i2，從而可測得故障電纜的故障點(diǎn)距電纜始端的距離 L1= (I1)/(I1+ I2) ·LL為電纜的全長，為了測量方便，也可以把電流源S和放大器P同時放在被測電纜的一端，此時在兩個故障電纜芯線之間并接兩個等值電阻RmRn，在兩個電阻的連接點(diǎn)和另一根芯線之間串接放大器P，第二次測量時，同時把電流源與放大器P及電阻Rm和Rn從一端移至另一端，連接方法相同，使兩次測得的i1＝i2，這樣可測得電纜故障點(diǎn)距離電纜始端的距離 L1= (I1)/(I1+ I2) ·L
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)Χ嘈倦娎|中的一芯、二芯或全部芯線都有故障情況下進(jìn)行精確的測量，對故障點(diǎn)對地短路電阻要求很低，適應(yīng)范圍從幾十歐到幾百K歐姆。
本發(fā)明有以下附圖附

圖1是本發(fā)明測量三芯電纜故障的電路及其連接線路示意圖。
附圖2是本發(fā)明的電流源S電路原理圖。
附圖3是本發(fā)明的電流放大器P電路原理圖。
附圖4是在測量端并接有電阻Rm和Rn的電路連接圖。
附圖5是本發(fā)明測量只有一根電纜芯線故障的電路連接圖。
下面結(jié)合附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明的實(shí)施例。
附圖1中的M芯線W芯線和N芯線為三根故障電纜芯線，R1和R2分別表示靠近始端和終端的芯線電阻，RAB和RBC分別表示兩根電纜故障點(diǎn)對地的電阻，首先在兩根電纜芯線的始端A點(diǎn)和C點(diǎn)并接一個直流電流源S，其電流為I1，在電纜的終端A2點(diǎn)和C2點(diǎn)連接一根短路線，在短路線的K點(diǎn)和W芯線之間串接一個電流放大器P，電流I1流徑M芯線和N芯線上的R1和R2，同時電流流徑放大器P，放大后測得為i1，此時線路上電壓關(guān)系有UA1c1=2I1R2，UB1c1=UA1c1(RBC)/(RAB+ RBC) =UA1C1·mm = (RBC)/(RAB+ RBC) ，UKC1=I1R2，UKB1＝UKC1-UB1C1＝I1R2-2I1R2·m＝I1R2(1-2m)… … …(1)然后把電流源S從電纜始端移至終端，把終端短路線拆除，在A2、C2點(diǎn)并接進(jìn)電流源S，把放大器P移至始端，把始端的A點(diǎn)C點(diǎn)短接，在短接線K1點(diǎn)和W芯線之間串接放大器P，調(diào)節(jié)電流源的電流為I2，使放大器P的讀數(shù)i2＝i1，和前述原理一樣，線路上電壓關(guān)系可得到UK1B1＝I2R1(1-2m)… … … … … … … …(2)因?yàn)殡娏鱥1＝i2，即UKB1＝UK1B1，使上述式子(1)和(2)兩邊分別相除，得到 (I1R2)/(I2R1) = (UKB1)/(UK1B1) = 1
I1R2＝I2R，兩邊加R1I1后R1(I1+I2)=I1(R1+R2)， (I1)/(I1+ I2) = (R1)/(R1+ R2)因電纜芯線電阻值與芯線長度成正比，設(shè)電纜總長度為L，則電纜始端與故障點(diǎn)A1之間的距離L1= (R1)/(R1+ R2) ·L = (I1)/(I1+ I2) · L為了測量方便，可以把電流源S、放大器P放在同一端測量，在電纜始端與電流S同時并接兩個等值電阻Rm和Rn，其阻值在幾K～幾十K歐姆，在Rm、Rn之間的K2點(diǎn)和W芯線之間串接放大器P，電纜終端的M芯線和N芯線短接，此時電流源S的電流為I1，放大器P的微安表讀數(shù)為i1，第二次測量時把電纜始端的M芯線和N芯線短接，電流源S、放大器P、電阻Rm、Rn全部移到終端，連接方法和第一次相同，調(diào)節(jié)電流源S的電流I2，使放大器P微安表的第二次續(xù)數(shù)i2＝i1，同樣可以測得電纜的故障點(diǎn)，計(jì)算式子相同。
所以使用本發(fā)明測量故障電纜時，只須分別在電纜始端和終端各測量一次，把電流源S的兩次電流I1和I2讀數(shù)記下，便可準(zhǔn)確測得故障電纜的故障點(diǎn)。
附圖2是本發(fā)明的電流源S的電路原理圖，圖中(1)是自耦變壓器，(2)是變壓器，(3)是橋式整流器，輸出直流電流徑電流表(4)到被測電纜的芯線，輸給自耦變壓器(1)的是市電220V，附圖3是電流放大器P的原理圖，圖中(5)是差分放大器，(6)是放大器，(7)是微安表，附圖5是測量只有一根電纜芯線故障的電路原理圖，圖中A芯線為故障芯線，C芯線為良好芯線，附圖4是在測量端并接有Rm和Rn并把電流放大器，電流源S都置于一端測量時電路連接圖。
權(quán)利要求
1.一種測量電纜故障的方法，其特征是a，先在電纜的始端，在兩根故障芯線M和N的A、C點(diǎn)施加一個可調(diào)的直流電流源S，電流為I1，在電纜的終端，把M和N芯線的A2、C2點(diǎn)短接，在短接線的K點(diǎn)和另一根故障芯線W的B2點(diǎn)之間串接一個電流放大器P，電流放大器P測得經(jīng)放大后的電流為i1然后把直流電流源移到電纜的終端，電流放大器P移到電纜的始端，與第一次連接方法相同，調(diào)整電流源S電流為I2，使電流放大器P測得經(jīng)放大后的電流i2=i1，從而可測得電纜芯線故障點(diǎn)A1距始端的距離。L1= (I1)/(I1+ I2) ·L L為電纜的全長，或者b，先在電纜始端兩根故障芯線M和N的A、C點(diǎn)之間并接二個等阻值的電阻Rm和Rn阻值在幾K到幾十K歐姆之間，在兩個電阻的連接點(diǎn)K2點(diǎn)和另一個故障芯線W的B點(diǎn)之間串接電流放大器P，直流電流源S也并接在A、C點(diǎn)之間，電流為I1，在電纜的終端把芯線M和N的A2、C2點(diǎn)短接，電流放大器測得經(jīng)放大的電流為i1，然后把電流源S、電流放大器P，并接電阻Rm和Rn都移到電纜的終端，連接方法和第一次相同，電纜始端的A、C點(diǎn)短接，調(diào)整電流源S的電流為I2，使放大器P測得的經(jīng)放大的電流i2=i1，同樣可測得 L1= (I1)/(I1+ I2) ·L
全文摘要
一種測量電纜故障的方法，屬電工測量領(lǐng)域。其特征是用一個直流電流源并接在兩根電纜的輸入端，在兩根電纜的終端，把電纜芯線短接，在短接線和另一根電纜芯線之間串接一個電流放大器，測量終端芯線流經(jīng)放大器的電流，然后再把電流源移到電纜終端，電流放大器移到電纜的始端，用同樣方法測量流經(jīng)放大器的電流，使兩次測得的電流相等，便可測得始端與故障點(diǎn)之間距離。
文檔編號G01R31/08GK1097253SQ9311248
公開日1995年1月11日 申請日期1993年7月9日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月9日
發(fā)明者張國安, 謝毓厚 申請人:張國安, 上海交通大學(xué)電力設(shè)備廠