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选购怎样类型的电缆故障测试仪,首先要看使用单位的具体要求,对仪器有没有特殊要求。一般而言,如果以前没有购买和使用过同类仪器,电缆种类是高压电缆、低压电缆都有,电缆铺设方式是直埋、电缆沟,架空等等方式共存,对仪器也没有什么特殊的要求,推荐选用具有故障距离粗测、电缆路径探测、故障点精确定点三种功能完整配套的电缆故障测试仪。具体要求为:故障点粗测仪(闪测仪)具有低压脉冲测试电缆长度功能和冲闪法测试高阻故障功能;故障定点仪具有声测法定点功能,最好具有声磁同步测试定点功能;路径测试仪要能够测试直埋深度2米电缆的路径,测试距离最少大于5Km。
对于已经购买和使用了上面智能型电缆故障测试仪的用户,再次购买时,可以购买功能改进型同类仪器,这样使用就更熟练。也可以按单位具体情况购买其他测试原理的测试仪,例如电缆沟铺设的电缆较多,就可以购买高压智能电桥测试仪,测试故障距离后直接打开电缆沟查找,就能直接发现铠装损坏的开放型电缆故障点。如果直埋电缆较多,电缆较新,可以购买用跨步电压测试原理的测试仪。如果资金允许,不同类型的测试仪都可以购买,然后根据现场情况灵活使用。
对于使用范围很单纯的用户,如路灯管理部门,可以购买路灯电缆测试仪,但是要注意,购买的仪器最好是脉冲法测试、电桥法测试功能都有才行,故障定点也要跨步电压法、声测法都有才能完成绝大部分路灯故障点测试工作。
对于电缆芯线断线、电缆电线外护套(外皮)没有损伤的故障,无法用电桥法测试故障距离,也无法用跨步电压法精确定点;对于电缆外护套多处有破损的电缆,即使电缆直埋,并且是接地故障,也不能用跨步电压法定点。
2、单片机型闪测仪与笔记本电脑型闪测仪
两种闪测仪都用脉冲反射法测试原理,功能上是基本相同的。使用什么样的闪测仪,主要看使用单位的爱好。如果使用单位使用人员的技术水平较高,对计算机使用很熟练,电缆故障又不是很多,可以购买笔记本型闪测仪。如果对解决故障速度要求很高,仪器使用频繁,使用人员较多,可以购买单片机型闪测仪。笔记本型闪测仪最大优点是功能多,波形存贮量大,并且能做办公管理用。单片机型闪测仪的最大优点是使用简单快速,故障率小。
根据笔者多年的使用经验,电缆故障测试仪在各个供电部门都是专机专人专用的,用户购机,就是为了快速解决电缆故障,而笔记本电脑的电缆管理功能,很少有单位使用,大部分使用单位,会将仪器配用的笔记本电脑用作娱乐或其他用途,这样,就很难保证笔记本电脑测试程序始终保持完好状态,也就很难做到电缆随时有故障,电缆故障测试仪随时能完好使用。所以,笔者推荐使用单片机型或者工业PC机型专用闪测仪。
3、闪测仪的分辨率与采用频率
分辨率做为闪测仪的一项重要指标,主要是与仪器的采用频率有关系的。一般人认为,分辨率是越高越好,采样频率也是越高越好。例如:油浸纸电缆,在MHz的采样频下率,闪测仪的分辨率为3.2米/点,在MHz的采样频率下,闪测仪的分辨率为1.6米/点。但是,追求更高的采用频率和分辨率,对测试通信电缆有用,对测试电力电缆意义不是很大。电力电缆用声测法故障定点时,地震波的测试范围为4米左右,所以闪测仪的分辨率在3-4米就能满足需要了。
我们在现场测试故障时,闪测仪只要测试大概的故障距离就行了,主要的工作是完成故障点精确定点工作。很少有在现场按粗测距离用皮尺丈量进行故障定点的,所以,过分强调粗测误差精确到几米甚至是零点几米,实际上是对电缆故障的测试原理和测试过程不够了解,有时是厂家误导用户。
4、傻瓜式测试与故障波形分析及测试经验得到积累
对于没有电缆故障测试经验的用户,选购仪器时,很想购买使用简单的傻瓜式仪器,想法其实没有错,能够有傻瓜式仪器,谁都乐意使用。目前市场上确实有宣称是傻瓜式或者一键测试型电缆故障测试仪,但是对测试的故障类型和范围都有严格要求(一般为短路、断线或者泄漏性低阻故障)。有一点使用者必须明白:电缆故障类型很多,没有任何一种仪器可以包医百病。
所以,对于仪器使用者来讲,仪器的使用学习是很重要的。对于脉冲反射法测试原理的闪测仪,学习测试波形分析的方法,多进行测试经验的积累,多向有经验的师傅请教,才能使用好仪器,快速解决电缆故障。
5、传统测试方法与前沿新技术的应用
购买使用面广,性能可靠的测试仪,是一般用户的首选。有条件时,可以购买使用采用比较前沿新方法技术的测试仪,如二次脉冲闪测仪、电磁波预定点仪等等。任何新技术的使用和发展,都是在科研开发机构和使用单位的共同努力下逐步完成的。
6、国产测试仪与进口测试仪
电缆故障测试仪的测试方法作为一种很成熟的技术,从技术和使用效果看,国产的和进口的仪器没有实质的差别。国产仪器价格低,服务和维修方便。进口仪器生产工艺完善,外观精致,但是价格较国产同类仪器高,维修和服务相对不便。
7、电缆故障专用测试车
将电缆故障测试用的各种仪器有机配套起来,采用电缆测试专用车的形式,在国内大型供电系统已经有不少应用。它的全功能、机动性优势是不言而寓的。但是,测试车价格高,在有些场合由于车无法进入,使用并不方便。根据笔者观察,购买专用测试车的许多用户,同时配套了传统的分开配置的电缆故障测试仪,然后根据现场情况确定用什么仪器来测试故障。
若现场环境噪声很大(如车辆流量大的公路旁、走的人多的街道或在工地附近等)。闪络冲击放电时,除故障点传来的振动波外,还有汽车引擎声、喇叭声、脚步声、说话声、机器轰鸣声……。这些噪声将严重地影响电缆故障定点仪计数屏的读数稳定性。读数似乎杂乱无章。其实,还是有其规律性的。仔细观察读数便可发现,计数屏的读数总有一个相对稳定的最大读数,无论噪声干扰如何变化,只要噪声不是连续的,最大读数的出现率非常高。此读数即电缆故障定位仪的使用说明及注意事项是故障点的距离。对计数屏上经常出现的无规律小读数(环境噪声干扰),不必理会。随着探头接近故障点,其最大读数会逐渐减小。当稳定的最大读数变到最小时,此处即为故障点精确位置。
如果电缆故障定点现场有连续的较大噪声,如电动机、鼓风机、排风扇、发电机、真空泵等发出的声音,将会导致数显失效,无论探头放置何处,数显屏总是出现零点几米(甚至0.1米)小数值。此时只能利用定点仪的声、磁同步探测功能听测与数字屏刷新计数同步的地震波,用人的判断力去区分环境干扰噪声,以振动波的最大点去确定故障位置,不必去关心数显屏的读数。
电缆故障定位现场的电缆故障点位于埋地穿管之中。冲击放电时,在穿管的两个端口处声音最大,而在管子中央部位可能听不到声音,便有可能出现两管口有固定读数,而在其余地方(如管子中央部位或远离管口)仅显示满亮.0米,此时便可根据两个稳定读数点的数值变化规律判断管中故障位置。只要挖出穿管,便可以用探头在管子上实施精确定位。此时的误差一般不会超过%。
若故障电缆位于电缆沟的排架上(或电缆架上),且是封闭性故障(即电缆外皮未破,冲击放电时,故障点的跨步电压法使用现场闪络仅在芯线与外皮之间,外面看不到火花)。冲击放电时,在电缆本体上有长距离的较强振动,用声测法和同步定点法都无法确定振动的最大位置。此时常规定点仪将完全失效,而数显同步电缆故障定点仪便可发挥其特长了。只要将探头放置在具有强烈振动电缆本体附近(千万不能放在电缆本体上),数显屏将会在冲击闪络的同时记录下探头距故障点的距离,操作者便可很快根据距离指示数,将探头放置在故障点附近,寻找数显屏最小读数所对应的位置,此位置便是精确的故障点。注意,有时会出现冲闪时电缆全线都有微小振动的现象,各处强度几乎一样,只是接头处可能声音稍大些。这是进行冲击放电时电缆出现所谓的“电动机”效应,千万不要被此声音迷惑。故障点的振动声应该很大,与全线“电动机”效应振动的微小振动声音有明显差别。可以不必理会此种微小振动,径直去找明显的较大的振动波(电缆故障点发出的)。值得注意的是由于电缆故障定点仪电磁传感器灵敏度较高,定点仪主机过分靠近运行电缆时,附近电缆的工频辐射会严重干扰计数器,其现象是计数器的后两、三位数码管会不停地闪动,无法正常计数。此时,只要将主机旋转度,用主机侧面对准电缆,且远离运行电缆,便可减少工频辐射干扰,使计数屏正常读数。在进行电缆故障的精确定点时,首先应保证冲击高压产生设备的冲击电压应足够高,使故障点充分击穿放电(可从球隙放电的声音大小及清脆响亮程度判断,也可从电缆仪屏幕上的波形有无大振荡波形判断)。为促使故障电缆的故障点放电声足够大,可以加大冲击闪络电压的能量。其方法是适当提高冲击电压,并且尽可能加大储能电容的容量,如加大到μF。这样可以使故障点放电时产生更大的声波振动,增大定点仪探头探测的距离。加快定点速度及提高准确性。对于低压动力电缆。粗测与定点方法完全与高压动力电缆相同。所不同的只是所加冲击电压较高压电缆低得多。据经验,一般冲击电压最高可以加到KV以上,只要保证电缆端头三叉处不被击穿放电即可。
由于所加的是脉冲冲击高压,其持续时间一般仅有mS。尽管瞬时功率较大但平均功率却很小。KV的冲击高压对低压电缆一般情况下是完全无损伤的。据全国各地对于低压动力电缆的故障检测成功实例说明,低压动力电缆在故障定位时,冲击高压加到KV左右是没有什么问题的,定点安全、准确而快速。
最后要说明一点的是,无论高压动力电缆还是低压动力电缆,在故障点破裂受潮和故障点金属性接地情况下,冲击高压闪络时,故障点一般不会产生闪络性放电。所以,一般定点仪听不到放电声,造成定点失败。此时应换用别的方法(跨步电压法)实施定点,不要轻易怀疑。
现场无法定点的情况还很多,如故障点位于大量堆积物下;在高速公路车流量较大的地方;反常的埋设深度;人无法到达的禁区;江河海湖的水下等等。具体情况具体对待,无法定点不等于仪器有问题,要相信仪器的正确读数。
1、接发射源:将发射卡钳A的红、黑两个接线插头插在发射源对应的两个红、黑接线柱上,将发射卡钳A卡在被识别电缆上。发射卡钳A上的箭头指向电缆终端。被识别电缆两端应可靠接地,对于不运行的电缆,也可以将两端的芯线接地。
2、打开发射源和接收机电源开关核对方向:在距发射卡钳两米以外的被识别电缆上,将接收卡钳B卡住该电缆,其卡钳上的箭头一定要指向电缆终端。然后核对电流方向和测试连接方向。此时接收机电流表指针一定是向右偏转,同时有声光提示。如图所示。如果将接收卡钳B的箭头指向发射源端,将不会有声光提示,而且电流表头指针向左偏转。记住接收卡钳表头偏转方向。
3、识别:在识别点,用接收卡钳B对各条电缆进行识别。在进行识别时,一定要将接收卡钳上的箭头始终指向电缆的终端方向,逐条电缆进行卡测。在被识别电缆上,接收机电流表头指针一定是向右偏转,同时声光报警提示。而在其余电缆上,接收机电流表头指针一定是向左偏转,没有声光报警提示。接收机电流表头指针向右偏转,同时声光报警提示的,就是要寻找和识别的那条电缆。这个测试结果具有性。也就是说,该电缆沟里无论有多少条电缆,当用接收卡钳B对各条电缆进行识别时只有一条电缆(要寻找和识别的电缆)上的接收机电流表头指针是向右偏转,同时声光报警提示的。