振盪衝擊試驗機(电缆故障测试仪-高压闪络测量法)

Posted 2023-05-27

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振盪衝擊試驗機(电缆故障测试仪-高压闪络测量法)

电缆故障测试仪

一、高压闪络测量法：

高压闪络测量法是应用于高低压电力电缆呈现高阻故障特征，实现故障查找的一种原理方法，高压闪络测量法在以往电缆出现故障进行查找时广泛的应用，但不见得所有的故障都能查找出来，高压闪络法是由脉冲电容，直流发生电源、放电球隙和放电棒组成，通过脉冲放电的方式在电缆绝缘最薄弱的地方进行对地放电，然后由接收器监听放电声音而达到故障查找的目的。

电缆故障测试仪

l 应用范围

电力电缆的高阻故障（高阻故障：故障点的直流电阻大于该电缆的特性阻抗的故障为高阻故障）几乎占全部故障率的90%以上。在未经“烧穿”处理之前，绝大部分故障都不适合直接采用低压脉冲法或电桥法测试，这往往给现场电气工程技术人员在故障处理方面带来很多困难。虽然有一部分高阻故障利用交流或直流“烧穿”设备可以使故障点因电流通过而发热碳化使电阻值变低，以适合低压脉冲或电桥法测量。然而大量的实践证明，并不是所有的高阻故障都能用“烧穿”法烧成低阻故障的。有的接头故障长期烧而不穿，有的阻值甚至越烧越高。为了解决这样的问题就必须采用高压闪络测量法。

电缆故障测试仪

l 工作原理

就大部分故障本质来说，基本都属于绝缘体的损坏。

高阻故障是由于绝缘介质的抗电强度下降所致。因为故障点的阻值高，测量电流小，所以即使用足够灵敏的仪表也难以测量。

对于脉冲法，由于故障点等效阻抗几乎等于电缆特性阻抗，所以反射系数几乎等于零，因得不到反射脉冲而无法测量。但从介质的电击穿现象出发，只要对电缆加足够高的电压（当然低于最高试验电压），故障点就会发生击穿现象。在击穿的瞬间，故障点被放电电弧短路，所以在故障点放电前后，就产生电压的跃变。由于介质击穿，其电离过程需要一定的时间，而弧光放电一般要持续数百微秒到几个毫秒，因此跃变电压在放电期间就以波的形式在故障点和电缆端头之间来回反射。如果在电缆的端头（始端或终端），把瞬间跃变电压及来回反射的波形记录下来，便可测量出电波来回反射的时间；再根据电波在电缆中的传播速度，就可以算出故障点到端头的距离。基于这个物理机理产生了闪络测试法。

高压闪络法

按图20电源接上后，实验变压器PT对电容器C充电。当电压高到一定数值时，球间隙J被击穿，电容器C上的电压通过球间隙的短路电弧和一小电感L直接加到电缆的测量端。这个冲击电波沿电缆向故障点传播。只要电压的峰值足够大，故障点就会因电离而放电（注：因为欲使故障点闪络放电，不但需要足够高的电压，还需要一定的电压持续时间）。故障点放电所产生的短路电弧使沿电缆送去的电压波反射回去。因此，电压波就在电缆端头和故障点之间来回反射。为了使反射波不至于被测试端并联的大电容C短路，在电缆和球间隙之间串接一电感线圈L（几微享到几十微享）组成电感微分电路。因为电感对突跳电压有较大的阻抗，有了它，就可以借助于追踪仪主机观察到来回反射的电压波形。
图21是个实测波形。从波形中可以看出在电缆里衰减的余弦振荡及叠加在余弦振荡上的快变化脉冲。

对波形中的慢变化的衰减余弦振荡可以这样解释：故障点放电所形成的短路电弧使电缆相当于一根短路线，球间隙击穿瞬时就是充电电容器C对短路线放电的过程。由于短路线可等效成一个电感，因而它们相当于电感—电容充放电振荡回路。考虑到回路的损耗，得到的就是一个衰减的余弦振荡，如图21所示。

闪络测量法

图21观察到的波形为闪络全过程，图22观察到的波形为左图扩展后的波形。实际上，我们用来测量故障点距离的不是这个衰减振荡的慢过程，而是叠加在这个慢过程上的一些快速尖脉冲。把余弦振荡的前面一段加以扩展，其波形如上右图所示。只要测试出波形的第一个上突跳的拐点A到第一个负脉冲下突跳拐点B间的时间间隔，便可利用公式

S=V·△t /2（m）

算出测试端到故障点的距离。

闪络测量法的巨大优点在于几乎能适应任何类型的故障。大量实践证明，闪络测量法是对付那些被人们用别的方法测不出来而被称之为最顽固的故障的最强有力手段。所以目前在我国凡是具有电力电缆故障闪络测试仪的单位均无一例外地把闪络法作为最主要的测试方法。

光大百纳电缆故障测试仪