多芯电缆故障部位的快速查找方法技术

本发明专利技术公开了一种多芯电缆故障部位的快速查找方法，多芯电缆的故障包括电缆芯线断路、电缆芯线接地和电缆芯线短路，针对三种不同的故障有不同的查找和测量方法，三种测量方法都利用了数字万用表具有高灵敏度的特点，并结合电工学原理，导体两端电压与导体电阻成正比，而导体电阻又与芯线长度成正比，通过测量和计算的方法实现了对故障部位的快速、准确查找，该方法加快了查找速度，节省了时间，减少了工人的劳动强度；方法比较科学，准确率大大提高，故障率大大减少，保障了电缆的安全运行；提高了井下设备的开机率，确保了井下安全生产。

Quick search method for fault location of multi core cable

The invention discloses a fast searching method for the fault location of multi core cable. The fault of multi core cable includes cable core line circuit breakage, cable core line grounding and cable core line short circuit. There are different methods of searching and measuring for three different kinds of fault. The three methods use the high sensitivity of digital multimeter. Combined with the principle of electrotechnics, the voltage of the two ends of the conductor is proportional to the resistance of the conductor, and the conductor resistance is directly proportional to the length of the core line. By the method of measurement and calculation, the fast and accurate search of the fault location is realized. This method accelerates the search speed, saves the time and reduces the labor intensity of the workers; the method is compared. In science, the accuracy rate is greatly improved, the failure rate is greatly reduced, the safe operation of the cable is ensured, the opening rate of the underground equipment is improved and the underground safety production is ensured.

【技术实现步骤摘要】
多芯电缆故障部位的快速查找方法
本专利技术涉及电缆故障检测领域，具体为一种多芯电缆故障部位的快速查找方法，适用于多芯电缆故障的检修检测应用。
技术介绍
矿井下综采工作和机组工作面多芯电缆在使用中易出现芯线短路、断路和芯线接地(与铅皮短路)3种故障现象，一旦发生故障严重制约着煤矿的安全生产，带来了巨大的经济损失；而对其故障部位进行查找是一项较为棘手的检修工作。因此需要一种可以对故障部位快速进行定位的方法，方便于检修。
技术实现思路
本专利技术为了解决多芯电缆故障查找的问题，提供了一种多芯电缆故障部位的快速查找方法。本专利技术是通过如下技术方案来实现的：一种多芯电缆故障部位的快速查找方法，多芯电缆的故障包括电缆芯线断路、电缆芯线接地和电缆芯线短路，上述故障分别通过如下方法来检测：（1）电缆芯线断路故障，查找方法包括以下步骤：①将断芯导线的一端接单相交流电源220V的相线，电缆的另一端悬空；②将数字万用表拨至交流2V档，让黑笔悬空，用红笔从电源端沿电缆外皮向电缆的另一端移动；③开始时数字万用表感应测出的电压值为零点几伏，当红表笔移动到一处显示为零点零几伏或者为原来的1/10以下时，此处为断芯点；（2）电缆芯线接地故障，接地故障相当于芯线与电缆铅皮短路，查找方法包括以下步骤：①先把故障芯线N1与另一条完好芯线N2的同一侧短接，然后在两芯线的另一侧接上3V电源和一个限流电阻R，设定故障芯线N1的短接一侧的点为B，故障芯线N1的另一侧的点为A，故障点为P，设定A点到P点的芯线电阻为Rap，B点到P点的芯线电阻为Rbp，设定故障点P距离A点的芯线长度为Lx；②测量A点与B点之间的芯线长度L0；③将数字万用表拨至直流2V档，分别测量故障芯线N1两端对铅皮的电压值，即故障芯线N1的AB两点对故障点P的电压值，设定两次所测电压分别为Uap和Ubp；④计算，芯线电阻大小正比于芯线长度，则Rap/Rbp=Lx/(L0-Lx)，导体两端电压与导体电阻成正比，则Uap/Ubp=Rap/Rbp，综合二式得出：Uap/Ubp=Lx/(L0一Lx)求解得出：Lx=[Uap/(Uap+Ubp)]×L0，并由此得出故障点P的位置，即为故障部位；（3）电缆芯线短路故障，查找方法包括以下步骤：①电缆芯线N2与N3短路，取一根完好芯线N1，使一条故障芯线N2与完好芯线N1在一侧短接，在N1与N2的另一侧接上3V电源和一个限流电阻R，设定故障芯线N2的短接一侧的点为B，另一侧的点为A，短路点为P，设定A点到P点的芯线电阻为Rap，B点到P点的芯线电阻为Rbp，设定短路点P距离A点的芯线长度为Lx；②测量A点与B点之间的芯线长度L0；③将数字万用表拨至直流2V档，分别测量N2与另一故障芯线N3两端的电压，即故障芯线N2的AB两点对短路点P的电压值，设定两次所测电压分别为Uap和Ubp；④计算，芯线电阻大小正比于芯线长度，则Rap/Rbp=Lx/(L0-Lx)，导体两端电压与导体电阻成正比，则Uap/Ubp=Rap/Rbp，综合二式得出：Uap/Ubp=Lx/(L0一Lx)求解得出：Lx=[Uap/(Uap+Ubp)]×L0，并由此得出短路点P的位置，即为短路部位。本专利技术是针对多芯电缆故障检测不易所提出的方法，针对三种不同的故障提供了三种不同的方法，三种方法均采用了数字万用表，断路故障采用感应电压的方法，通过电压从零点几伏突然变为零点零几伏或者约为原来的1/10时，电压突变的地方就是断芯点。接地故障采用计算的方法，接地故障补救上就是芯线与电缆铅皮短路故障，根据电工学原理，导体两端电压与导体电阻成正比，而导体电阻又与芯线长度成正比，设定故障点P距离A点的芯线长度为Lx，测量出A点与B点之间的距离L0，采用数字万用表测定电压值Uap和Ubp；因此Uap/Ubp=Lx/(L0一Lx)，由此计算出：Lx=[Uap/(Uap+Ubp)]×L0，根据Lx的值，得出了接地故障的位置。芯线间短路故障查找方法和接地故障的计算方法类似，设定短路点P距离A点的芯线长度为Lx，测量出A点与B点之间的距离L0，采用数字万用表测定电压值Uap和Ubp；因此Uap/Ubp=Lx/(L0一Lx)，由此计算出：Lx=[Uap/(Uap+Ubp)]×L0，根据Lx的值，得出了短路故障的位置。优选的，3V电源一般选用2节1.5V的干电池，因为本身只是为了测量故障位置，所以取一些常见的小电源即可。优选的，限流电阻R一般选用10Ω。与现有技术相比本专利技术具有以下有益效果：用以上三种方法解决了多芯电缆故障查找的难题，而且加快了查找速度，节省了时间，减少了工人的劳动强度；方法比较科学，准确率大大提高，故障率大大减少，保障了电缆的安全运行；提高了井下设备的开机率，确保了井下安全生产，节约了大量的资金成本。附图说明图1为接地故障的查找方法示意图。图2为芯线间短路的查找方法示意图。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。一种多芯电缆故障部位的快速查找方法，多芯电缆的故障包括电缆芯线断路、电缆芯线接地和电缆芯线短路这三种故障。下面结合实施例具体说明。实施例1电缆芯线断路故障，检测方法如下：①将断芯导线的一端接单相交流电源220V的相线，电缆的另一端悬空；②将数字万用表拨至交流2V档，让黑笔悬空，用红笔从电源端沿电缆外皮向电缆的另一端移动；③开始时数字万用表感应测出的电压值为0.35伏，当红表笔移动到一处显示为0.04V时，此处为断芯点。实施例2电缆芯线接地故障，检测方法如下：①先把故障芯线N1与另一条完好芯线N2的同一侧短接，然后在两芯线的另一侧接上3V电源和一个限流电阻R，设定故障芯线N1的短接一侧的点为B，故障芯线N1的另一侧的点为A，故障点为P，设定A点到P点的芯线电阻为Rap，B点到P点的芯线电阻为Rbp，设定故障点P距离A点的芯线长度为Lx；②测量A点与B点之间的芯线长度L0，L0=5m；③将数字万用表拨至直流2V档，分别测量故障芯线N1两端对铅皮的电压值，即故障芯线N1的AB两点对故障点P的电压值，设定两次所测电压分别为Uap和Ubp，Uap=0.6V，Ubp=1.4V；④计算，芯线电阻大小正比于芯线长度，则Rap/Rbp=Lx/(L0-Lx)，导体两端电压与导体电阻成正比，则Uap/Ubp=Rap/Rbp，综合二式得出：Uap/Ubp=Lx/(L0一Lx)即0.6/1.4=Lx/(5一Lx)求解得出：Lx=[Uap/(Uap+Ubp)]×L0=1.5m，并由此得出故障点P的位置，即为故障部位；实施例3电缆芯线短路故障，查找方法如下：①电缆芯线N2与N3短路，取一根完好芯线N1，使一条故障芯线N2与完好芯线N1在一侧短接，在N1与N2的另一侧接上3V电源和一个限流电阻R，设定故障芯线N2的短接一侧的点为B，另一侧的点为A，短路点为P，设定A点到P点的芯线电阻为Rap，B点到P点的芯线电阻为Rbp，设定短路点P距离A点的芯线长度为Lx；②测量A点与B点之间的芯线长度L0，L0=4m；③将数字万用表拨至直流2V档，分别测量N2与另一故障芯线N3两端的电压，即故障芯线N2的AB两点对短路点P的电压值，设定两次所测电压分别为Uap和Ubp，Uap=0.9V，Ubp=0.6V；④计算，芯线电阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多芯电缆故障部位的快速查找方法，其特征在于：（1）电缆芯线断路故障，查找方法包括以下步骤：①将断芯导线的一端接单相交流电源220V的相线，电缆的另一端悬空；②将数字万用表拨至交流2V档，让黑笔悬空，用红笔从电源端沿电缆外皮向电缆的另一端移动；③开始时数字万用表感应测出的电压值为零点几伏，当红表笔移动到一处显示为零点零几伏或者为原来的1/10以下时，此处为断芯点；（2）电缆芯线接地故障，接地故障相当于芯线与电缆铅皮短路，查找方法包括以下步骤：①先把故障芯线N1与另一条完好芯线N2的同一侧短接，然后在两芯线的另一侧接上3V电源和一个限流电阻R，设定故障芯线N1的短接一侧的点为B，故障芯线N1的另一侧的点为A，故障点为P，设定A点到P点的芯线电阻为Rap，B点到P点的芯线电阻为Rbp，设定故障点P距离A点的芯线长度为Lx；②测量A点与B点之间的芯线长度L0；③将数字万用表拨至直流2V档，分别测量故障芯线N1两端对铅皮的电压值，即故障芯线N1的A、B两点对故障点P的电压值，设定两次所测电压分别为Uap和Ubp；④计算，芯线电阻大小正比于芯线长度，则Rap/Rbp=Lx/(L0‑Lx)，导体两端电压与导体电阻成正比，则Uap/Ubp=Rap/Rbp，综合二式得出：Uap/Ubp=Lx/(L0一Lx)求解得出：Lx=[Uap/(Uap+Ubp)]×L0，并由此得出故障点P的位置，即为故障部位；（3）电缆芯线短路故障，查找方法包括以下步骤：①电缆芯线N2与N3短路，取一根完好芯线N1，使一条故障芯线N2与完好芯线N1在一侧短接，在N1与N2的另一侧接上3V电源和一个限流电阻R，设定故障芯线N2的短接一侧的点为B，另一侧的点为A，短路点为P，设定A点到P点的芯线电阻为Rap，B点到P点的芯线电阻为Rbp，设定短路点P距离A点的芯线长度为Lx；②测量A点与B点之间的芯线长度L0；③将数字万用表拨至直流2V档，分别测量N2与另一故障芯线N3两端的电压，即故障芯线N2的A、B两点对短路点P的电压值，设定两次所测电压分别为Uap和Ubp；④计算，芯线电阻大小正比于芯线长度，则Rap/Rbp=Lx/(L0‑Lx)，导体两端电压与导体电阻成正比，则Uap/Ubp=Rap/Rbp，综合二式得出：Uap/Ubp=Lx/(L0一Lx)求解得出：Lx=[Uap/(Uap+Ubp)]×L0，并由此得出短路点P的位置，即为短路部位。...

【技术特征摘要】
1.一种多芯电缆故障部位的快速查找方法，其特征在于：（1）电缆芯线断路故障，查找方法包括以下步骤：①将断芯导线的一端接单相交流电源220V的相线，电缆的另一端悬空；②将数字万用表拨至交流2V档，让黑笔悬空，用红笔从电源端沿电缆外皮向电缆的另一端移动；③开始时数字万用表感应测出的电压值为零点几伏，当红表笔移动到一处显示为零点零几伏或者为原来的1/10以下时，此处为断芯点；（2）电缆芯线接地故障，接地故障相当于芯线与电缆铅皮短路，查找方法包括以下步骤：①先把故障芯线N1与另一条完好芯线N2的同一侧短接，然后在两芯线的另一侧接上3V电源和一个限流电阻R，设定故障芯线N1的短接一侧的点为B，故障芯线N1的另一侧的点为A，故障点为P，设定A点到P点的芯线电阻为Rap，B点到P点的芯线电阻为Rbp，设定故障点P距离A点的芯线长度为Lx；②测量A点与B点之间的芯线长度L0；③将数字万用表拨至直流2V档，分别测量故障芯线N1两端对铅皮的电压值，即故障芯线N1的A、B两点对故障点P的电压值，设定两次所测电压分别为Uap和Ubp；④计算，芯线电阻大小正比于芯线长度，则Rap/Rbp=Lx/(L0-Lx)，导体两端电压与导体电阻成正比，则Uap/Ubp=Rap/Rbp，综合二式得出：Uap/Ubp=Lx/(L0一Lx)求...

【专利技术属性】
技术研发人员：武铁彬，李海斌，李庆汝，刘斌，薄园，夏飞雨，刘广权，赵志强，任家苇，赵宇杰，解鹏飞，杨晓奕，
申请(专利权)人：大同煤矿集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：山西,14