电缆故障测试仪波形如何计算?

发布时间:2021-07-12 11:35 查看次数:135

根据波形分析测试数据:

测量波形后,如果想进一步分析计算测试波形,可以根据波形上显示的点数计算任意两点之间的代表距离。底座中刻度的每个网格所代表的时间由测试仪自动计算并给出。


距离计算如下:

两点间距离=两点间实际网格数时间/网格速度


具体步骤如下:

1、计算每个点所代表的距离

计算各点代表距离的公式为:s=v  ∕ 2f,其中v为无线电波传输速度(显示在打印纸上或根据电缆类型定制),f为采样频率,默认选择25MHZ。

例如,油浸纸电缆v=160米∕ s,当f=25兆赫时,每个点代表距离s=160/2 25=3.2(米)。


2、计算两点之间的总点数

打印的波形上显示每个大网格有多少个测试点,根据两点之间的网格数可以计算出两点之间的总点数。例如,打印测试波形后,显示“每格5点”,计算出两点之间的距离为4.3大格,则两点之间的总点数为4.3  5=21.5点(小数点小于一格的比例长度)。


3、计算距离

计算每个点所代表的距离和点的总数后,就可以计算出两点之间的距离。例如,已经计算出每个点的代表距离为3.2米,总点数为21.5,因此计算出的距离为3.2 21.5=60.8(米)。


4、关于困难的缺点

对于疑难故障,测试完成后,可以拍照测试波形,仔细分析波形特征,对查找故障点,提高测试效率起到事半功倍的作用。


测试波形分析和校准

检测到电缆故障测试仪时,首先要掌握设备的操作方法;其次,需要分析各种测试波形,准确确定光标的起点和终点。下面简单介绍一下各种测试波形的特点和校准方法。


a、低压脉冲法测试开路故障波形(测量全长和速度)

当用低压脉冲法测量开路和断线故障时,或用电缆测量全长和速度(相线开路)时,测试波形如图


电缆故障测试仪


波形特征:

发射脉冲、一次反射和二次反射的反射波形都是正脉冲波形。

光标方法:

光标的起点设置在传输脉冲上升沿和基线的交点处

光标终点设置在主反射脉冲上升沿和基线的交点处。


b、低压脉冲法测量低电阻短路故障波形

脉冲法测低阻短路故障,或者将好相非测试端与铠装短接测全长、测速度时,测试波形如图


电缆故障测试仪


波形特点:发射脉冲为正脉冲波形,一次反射为负脉冲波形,二次反射为正脉冲波形,三次反射又为负脉冲波形,依次类推。

定光标方法:发射脉冲上升沿与基线交点定为起点,一次反射脉冲下降沿与基线交点定为终点。


c、 闪络法电流取样测试波形

高压闪络法测试电缆故障时,其波形变化较大,但大部分测试波形都有共同点,及各类性质的故障反射波形全为正波形,且前沿有负反冲,以电流取样为例,闪络法测试时其测试波形如图
电缆故障测试仪

波形特点:

发射波形为正脉冲波形,反射波形为正脉冲波形,但脉冲前沿有一个向下的负反冲,随故障不同,负反冲大小有较大差别。

定光标方法:

在发射脉冲上升沿与基线交点处定光标起点,在反射脉冲负反冲下降前沿与基线交点处,定光标终点。若在测试时反射脉冲无前沿负反冲,终点光标定在反射脉冲上升沿与基线交点处。


d、 闪络法测试时故障点不放电波形

对于有些高阻故障,加高压冲击时,虽然球间隙放电,并且有时放电声还较大(干脆),但故障点实际上并未形成闪络放电,而是将电能缓慢释放掉,这时,显示波形就无法确定故障点。故障点不放电时,从波形上可显示出来,从而可以采取其它测试方法迫使故障点放电。闪络测试故障点不放电波形如图
电缆故障测试仪

波形特点:

故障点不放电波形特点为发射脉冲为正波形,一次反射脉冲为负波形,二次反射波形又为正波形,以此类推。同时,发射波形同反射波形间距离等于电缆全长。

定光标方法:

遇到故障点不放电波形时,可按以下几种方法迫使故障点闪络放电:一是加大放电球隙,提高冲击电压;二是加大电容容量,增加冲击能量;对于疑难故障,可长时间施加冲击高压,迫使故障点形成固定放电通道,然后进行测试。


e 、冲闪法测试纯短路故障波形:

对于纯短路故障(如直接将相地短接),可用冲闪法测试(如用冲闪法测电缆全长、测速度)。短路是低阻故障的一个特例,用冲闪法测试纯短路故障时,波形反射有其特殊性,例如用冲闪法测相地短接电缆时测试波形如图


电缆故障测试仪

波形特点:

纯短路故障测试时,其波形特点为发射波形和反射波形都为正脉冲波形,这与低压脉冲测试终端开路故障波形相似。

定光标方法:

分别用发射脉冲波形及反射脉冲波形上升沿与基线交点定光标起点、终点。若是测故障,其测试距离就为故障距离;若是用好相终端短接测全长,则二波形间距离就为电缆全长。

了解纯短路故障测试波形特点,有助于我们分析理解各种故障实测波形。在特殊情况下,也可用此种方法测电缆全长、或者测电波传输速度。


f 、冲闪测试时故障点二次击穿放电波形

对于个别阻值较高的高阻故障,不是一下子故障点击穿闪络放电,而是冲击电压越过故障点,先传到终端,再从终端返回过程中、电压叠加,然后故障点才闪络放电,此后在测试端和故障点之间来回反射,显示故障点二次击穿放电波形。冲闪法电流取样测试时,故障点二次击穿放电波形如图


电缆故障测试仪


波形特点

二次击穿波形特点为发射脉冲为正脉冲波形,一次反射为负脉冲波形,并且二次波形间距离为电缆全长(同故障点不放电波形)。从第三个波形开始,测试波形与冲闪测试标准波形一致,其间距代表故障距离。

定光标方法

二次击穿波形同时具有故障点不放电波形及正常放电波形特点。定光标时,先定前面二波形,看是否与电缆全长一致,然后再观察后面几个反射波形,看是否具有前面讲的冲闪波形特点(正脉冲前沿有负反冲,且各反射波形间距一致)。若具有二次击穿波形特点,则按后面具有故障点闪络击穿特点的二波形分别定光标起点、终点,就可确定故障点距离。

实际测试时须注意,由于故障性质及测试条件不同,二次击穿波形也变化较大,有时第二个波形(终端不放电反射波形)与第三个波形间距较大(延时击穿时间较长),有时间距小,甚至合二为一(延时较小)。定光标时,不管前面几个波形多么复杂,只要后面有正常放电波形,就按后面波形定光标起点、终点,确定故障距离。

对于故障点二次击穿波形,测试时可以加大球间隙,增加电容容量,提高冲击电压,一般就可以测出正常闪络放电波形。


g、冲闪测试时近端故障测试波形

若故障点距测试端很近(15-20米以下),冲闪测试时,测试波形如图(7)所示:

波形特点

波形特点:近端故障用闪络法测试时,其波形特点为;测试波形为正负交替的余弦大振荡波形,并且二波形间距离大于电缆全长,为电缆全长数倍。

定光标方法

遇到近端反射波形时,说明故障点离测试端不远。要精确测试,有以下几种方法:一是到另一端测试;二是用标准长度电缆(如50米或100米)与被测电缆相连接测试,在测试距离后,测试距离减去所加电缆长度,即为故障点至测试端距离;三是用好相与故障相在远端相接,将测试信号加在好相进行测试。


总之,对各种电缆故障测试过程中,正确地分析波形,是快速完成粗测定点的关键。不论故障波形多么复杂,归纳起来,不外乎上面讲到的各种测试波形的变形。

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