电缆故障的测试方法技术

一种测量电缆故障的方法，属电工测量领域。其特征是用一个直流电流源并接在两根电缆的输入端，在两根电缆的终端，把电缆芯线短接，在短接线和另一根电缆芯线之间串接一个电流放大器，测量终端芯线流经放大器的电流，然后再把电流源移到电缆终端，电流放大器移到电缆的始端，用同样方法测量流经放大器的电流，使两次测得的电流相等，便可测得始端与故障点之间距离。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
一种用于，属电工测量
已有的电缆故障测试方法，一般有二种，一种是用惠斯顿电桥的电缆故障测试方法其缺点是只能测试多芯电缆中有一根电缆芯是完好的情况下，测量才准确，另一种用雷达原理，测量电缆中的入射波和反射波的时间差，其缺点是对电缆故障点对地电阻值有一定限制，如果该电阻值大于1.5K欧，就难以分辨故障点反射波和线路上的接头、弯道等地的反射波，而且对于短距离电缆，测量精度很差。本专利技术的目的是设计一种能对多芯电缆全部故障或一根电缆芯线故障都能进行准确测量的测试方法。本专利技术的特征是先在故障电缆两根芯线的始端加一个可调的直流电流源，在故障电缆的终端把该两根芯线短接，在短接线和另一根故障芯线之间连接一个电流放大器P，设此时电流源S的电流为I1，放大器P测得径放大后电流为i1，然后把电流源S从电缆始端移至终端，并接在原来两根电缆芯线之间，并把放大器P从电缆终端移至始端，把始端电缆的两根芯线短接，在短接线和另一根芯线之间接入电流放大器P，调节电流源S的电流为I2，使放大器两次测得的电流i1＝i2，从而可测得故障电缆的故障点距电缆始端的距离 L1= (I1)/(I1+ I2) ·LL为电缆的全长，为了测量方便，也可以把电流源S和放大器P同时放在被测电缆的一端，此时在两个故障电缆芯线之间并接两个等值电阻RmRn，在两个电阻的连接点和另一根芯线之间串接放大器P，第二次测量时，同时把电流源与放大器P及电阻Rm和Rn从一端移至另一端，连接方法相同，使两次测得的i1＝i2，这样可测得电缆故障点距离电缆始端的距离 L1= (I1)/(I1+ I2) ·L本专利技术的优点是能够对多芯电缆中的一芯、二芯或全部芯线都有故障情况下进行精确的测量，对故障点对地短路电阻要求很低，适应范围从几十欧到几百K欧姆。本专利技术有以下附图附附图说明图1是本专利技术测量三芯电缆故障的电路及其连接线路示意图。附图2是本专利技术的电流源S电路原理图。附图3是本专利技术的电流放大器P电路原理图。附图4是在测量端并接有电阻Rm和Rn的电路连接图。附图5是本专利技术测量只有一根电缆芯线故障的电路连接图。下面结合附图详细叙述本专利技术的实施例。附图1中的M芯线W芯线和N芯线为三根故障电缆芯线，R1和R2分别表示靠近始端和终端的芯线电阻，RAB和RBC分别表示两根电缆故障点对地的电阻，首先在两根电缆芯线的始端A点和C点并接一个直流电流源S，其电流为I1，在电缆的终端A2点和C2点连接一根短路线，在短路线的K点和W芯线之间串接一个电流放大器P，电流I1流径M芯线和N芯线上的R1和R2，同时电流流径放大器P，放大后测得为i1，此时线路上电压关系有UA1c1=2I1R2，UB1c1=UA1c1(RBC)/(RAB+ RBC) =UA1C1·mm = (RBC)/(RAB+ RBC) ，UKC1=I1R2，UKB1＝UKC1-UB1C1＝I1R2-2I1R2·m＝I1R2(1-2m)… … …(1)然后把电流源S从电缆始端移至终端，把终端短路线拆除，在A2、C2点并接进电流源S，把放大器P移至始端，把始端的A点C点短接，在短接线K1点和W芯线之间串接放大器P，调节电流源的电流为I2，使放大器P的读数i2＝i1，和前述原理一样，线路上电压关系可得到UK1B1＝I2R1(1-2m)… … … … … … … …(2)因为电流i1＝i2，即UKB1＝UK1B1，使上述式子(1)和(2)两边分别相除，得到 (I1R2)/(I2R1) = (UKB1)/(UK1B1) = 1I1R2＝I2R，两边加R1I1后R1(I1+I2)=I1(R1+R2)， (I1)/(I1+ I2) = (R1)/(R1+ R2)因电缆芯线电阻值与芯线长度成正比，设电缆总长度为L，则电缆始端与故障点A1之间的距离L1= (R1)/(R1+ R2) ·L = (I1)/(I1+ I2) · L为了测量方便，可以把电流源S、放大器P放在同一端测量，在电缆始端与电流S同时并接两个等值电阻Rm和Rn，其阻值在几K～几十K欧姆，在Rm、Rn之间的K2点和W芯线之间串接放大器P，电缆终端的M芯线和N芯线短接，此时电流源S的电流为I1，放大器P的微安表读数为i1，第二次测量时把电缆始端的M芯线和N芯线短接，电流源S、放大器P、电阻Rm、Rn全部移到终端，连接方法和第一次相同，调节电流源S的电流I2，使放大器P微安表的第二次续数i2＝i1，同样可以测得电缆的故障点，计算式子相同。所以使用本专利技术测量故障电缆时，只须分别在电缆始端和终端各测量一次，把电流源S的两次电流I1和I2读数记下，便可准确测得故障电缆的故障点。附图2是本专利技术的电流源S的电路原理图，图中(1)是自耦变压器，(2)是变压器，(3)是桥式整流器，输出直流电流径电流表(4)到被测电缆的芯线，输给自耦变压器(1)的是市电220V，附图3是电流放大器P的原理图，图中(5)是差分放大器，(6)是放大器，(7)是微安表，附图5是测量只有一根电缆芯线故障的电路原理图，图中A芯线为故障芯线，C芯线为良好芯线，附图4是在测量端并接有Rm和Rn并把电流放大器，电流源S都置于一端测量时电路连接图。权利要求1.一种测量电缆故障的方法，其特征是a，先在电缆的始端，在两根故障芯线M和N的A、C点施加一个可调的直流电流源S，电流为I1，在电缆的终端，把M和N芯线的A2、C2点短接，在短接线的K点和另一根故障芯线W的B2点之间串接一个电流放大器P，电流放大器P测得经放大后的电流为i1然后把直流电流源移到电缆的终端，电流放大器P移到电缆的始端，与第一次连接方法相同，调整电流源S电流为I2，使电流放大器P测得经放大后的电流i2=i1，从而可测得电缆芯线故障点A1距始端的距离。L1= (I1)/(I1+ I2) ·L L为电缆的全长，或者b，先在电缆始端两根故障芯线M和N的A、C点之间并接二个等阻值的电阻Rm和Rn阻值在几K到几十K欧姆之间，在两个电阻的连接点K2点和另一个故障芯线W的B点之间串接电流放大器P，直流电流源S也并接在A、C点之间，电流为I1，在电缆的终端把芯线M和N的A2、C2点短接，电流放大器测得经放大的电流为i1，然后把电流源S、电流放大器P，并接电阻Rm和Rn都移到电缆的终端，连接方法和第一次相同，电缆始端的A、C点短接，调整电流源S的电流为I2，使放大器P测得的经放大的电流i2=i1，同样可测得 L1= (I1)/(I1+ I2) ·L全文摘要一种测量电缆故障的方法，属电工测量领域。其特征是用一个直流电流源并接在两根电缆的输入端，在两根电缆的终端，把电缆芯线短接，在短接线和另一根电缆芯线之间串接一个电流放大器，测量终端芯线流经放大器的电流，然后再把电流源移到电缆终端，电流放大器移到电缆的始端，用同样方法测量流经放大器的电流，使两次测得的电流相等，便可测得始端与故障点之间距离。文档编号G01R31/08GK1097253SQ9311248公开日1995年1月11日 申请日期1993年7月9日 优先权日1993年7月9日专利技术者张国安, 谢毓厚 申请人:张国安, 上海交通大学电力设备厂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量电缆故障的方法，其特征是：ａ，先在电缆的始端，在两根故障芯线Ｍ和Ｎ的Ａ、Ｃ点施加一个可调的直流电流源Ｓ，电流为Ｉ↓［１］，在电缆的终端，把Ｍ和Ｎ芯线的Ａ↓［２］、Ｃ↓［２］点短接，在短接线的Ｋ点和另一根故障芯线Ｗ的Ｂ↓［２］点之 间串接一个电流放大器Ｐ，电流放大器Ｐ测得经放大后的电流为ｉ↓［１］然后把直流电流源移到电缆的终端，电流放大器Ｐ移到电缆的始端，与第一次连接方法相同，调整电流源Ｓ电流为Ｉ↓［２］，使电流放大器Ｐ测得经放大后的电流ｉ↓［２］＝ｉ↓［１］，从而可测得电缆芯线故障点Ａ↓［１］距始端的距离Ｌ↓［１］＝Ｉ↓［１］／Ｉ↓［１］＋Ｉ↓［２］.Ｌ Ｌ为电缆的全长，或者：ｂ，先在电缆始端两根故障芯线Ｍ和Ｎ的Ａ、Ｃ点之间并接二个等阻值的电阻Ｒ↓［ｍ］和Ｒ↓［ｎ］阻值在几Ｋ到几十Ｋ欧姆之间， 在两个电阻的连接点Ｋ↓［２］点和另一个故障芯线Ｗ的Ｂ点之间串接电流放大器Ｐ，直流电流源Ｓ也并接在Ａ、Ｃ点之间，电流为Ｉ↓［１］，在电缆的终端把芯线Ｍ和Ｎ的Ａ↓［２］、Ｃ↓［２］点短接，电流放大器测得经放大的电流为ｉ↓［１］，然后把电流源Ｓ、电流放大器Ｐ，并接电阻Ｒ↓［ｍ］和Ｒ↓［ｎ］都移到电缆的终端，连接方法和第一次相同，电缆始端的Ａ、Ｃ点短接，调整电流源Ｓ的电流为Ｉ↓［２］，使放大器Ｐ测得的经放大的电流ｉ↓［２］＝ｉ↓［１］，同样可测得Ｌ↓［１］＝Ｉ↓［１］／Ｉ↓［１］ +Ｉ↓［２］.Ｌ。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张国安，谢毓厚，
申请(专利权)人：张国安，上海交通大学电力设备厂，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]