　　當交流電流通過一直線導體時，在該導體周圍便產生了一個同軸的交流電磁場。將一線圈放于這個磁場中，在線圈內將感應產生一個同頻率的交流電壓，感應電壓的大小決定于該線圈在磁場中的位置。當磁力線方向與線圈軸向平行時，線圈感應的電壓將大；當線圈軸向與磁力線方面相垂直時，感應的線圈感應的電壓將大由此可判斷出線纜的路由。利用接收線圈的45°法也可測出地下線纜的埋深。

　　探測故障工作原理：

　　故障點等位面埋地故障電纜發射機，故障點產生的地表面電場分布將發射機產生的直流高壓脈沖送入被測電纜，通過絕緣不良點入地。在入地點形成點電場在地表面形成的電場。接收機中的直流放大器通過電位差探頭取得故障點前后（沿線纜路由）的電位差，由于故障點前后的電位差符號相反，當電位差探測架的前后順序不變時，則反映在直流放大器的中值表頭上將向不同方向擺動，中值表頭在故障點前與越過故障點將會有方向的變化。則通過表頭擺動方向的變化，即可確定線纜對地絕緣不良的故障點所在。根據電場原理，接收機的電位差探架距離故障點越近，在等距離條件下取得的電位差越大；中值表針擺動也越大；同樣，探架剛離開故障點時，中值表針擺幅也是大（但與未過故障點擺動方向相反）。如果探架中間正好是故障點，由于電位差為零，則中值表頭擺幅也為零。

PSHZC電纜故障測試儀

簡介

一、 PSHZC電纜故障測試儀 系統組成

PSHZC電纜故障測試儀由筆記本電腦、測試系統、路徑信號產生器、路徑信號接收器和定位儀器幾部分組成，可完成電纜故障的測試和電纜資料的管理兩項任務。

筆記本電腦進行測量控制、數據處理和電纜資料管理。

故障測試系統與筆記本配合可在故障電纜一端測出故障點距測試端的距離，也可用來測量電纜的長度和電波在電纜中的傳播速度。

路徑信號產生器可產生15KHZ、大幅度30V的斷續正弦波信號，用于尋測電纜路徑。

路徑信號接收器用來接收路徑信號，查找電纜走向和估測電纜埋設深度。

定位儀用于故障點的定位。

二、PSHZC電纜故障測試儀技術性能

1、 故障測試系統

●可測試各種電力電纜的各類故障及通信電纜和市話電纜的開路、短路故障。

●可測量長度已知的任何電纜中電波傳播的速度。

●測試距離：不小于40千米

●系統誤差：小于0.5米

●采樣頻率：25MHz

●測試盲區：小于5米

●電源：交流220V±10％

2、路徑儀信號產生器。

●信號頻率：15KHz

●振蕩方式：斷續

●輸出功率：30W

●電源：220V±10％

2、 定位儀

測試靈敏度：50Ω內阻的信號源輸出300Hz信號，定點儀在維持輸出為2V、信雜比優于20：1的情況下輸入信號不大于10 μV。

●輸入阻抗：不小于1.2KΩ。 ●使用2×2000Ω耳機。

●工作電壓：9V±10％。 ●使用環境溫度：-10℃～40℃

啟動Windows98后，雙擊桌面上的測試管理系統，屏幕顯示主控界面如右圖。<按“測試”按鈕進入測試方式；按“管理”按鈕進入電纜資料和測試資料的日常管理；按“幫助”進入幫助系統；按“結束”退出測試管理系統。

*部分電纜故障測試

一、PSHZC電纜故障測試儀測試原理

本儀器采用時域反射（TDR）原理，對被測電纜發射一系列電脈沖，并接收電纜中因阻抗變化引起的反射脈沖，再根據電波在電纜中的傳播速度和兩次反射波的特征拐點代表的時間，可測出故障點到測試端的距離為：

S=VT/2式中：

S代表故障點到測試端的距離

V代表電波在電纜中的傳播速度

T代表電波在電纜中來回傳播所需要的時間

這樣，在V已知和T已經測出的情況下，就可計算出故障點距測試。端的距離S 。這一切只需稍加人工干預，就可由計算機自動完成，測試故障迅速準確。

二、PSHZC電纜故障測試儀測試系統控制面板介紹

測試面板可分為四部分：菜單欄、狀態欄、圖形顯示區、功能鍵區。

１、菜單欄

菜單欄包括：“數據管理”和“測試幫助”兩個菜單項。

“數據管理”菜單：包括“打印”，“讀盤”，“存盤”，“結束”四個菜單項。

選擇“打印”可將屏幕顯示內容用打印機打印出來；選“存盤”可將測試的波形和數據存儲于電腦的硬盤或者軟盤中，作為資料保存；選“讀盤”可調出以前測試時存在磁盤內的波形；選“結束”可退出該控制面板。

“測試幫助”：點擊該菜單，可顯示測試管理系統的使用說明書，可打印輸出。

2、狀態欄

狀態欄里顯示四個方面的信息，左邊是測試方式；第二個是選擇的電纜介質所對應電波速度（若是測速度，則不顯示介質信息）第三個是故障距離（或電纜長度），右邊顯示測試日期。
3、圖形顯示區

圖形顯示區用來顯示采樣所得的波形，對波形進行分析處理和顯示處理結果。

4、功能鍵區

功能鍵區由14個按鍵組成，可分為三類。

初始化數據：包括測試方法和介質選擇兩個鍵。

測試方法：有兩種選擇，“測故障”和“測速度”。

基本的測試方法有三種， “低壓脈沖”，“沖閃”，“直閃”。

“低壓脈沖”包括有“2μs”和“0.2μs”兩種脈寬可選擇；“沖閃”包括“電感電壓取樣”，“電阻電壓取樣”，“電流取樣”三個菜單項；“直閃”包括“電壓取樣”“電流取樣”兩個菜單項。

介質選擇：

程序初始化時設置為：“油浸紙型”，如果是其他介質的電纜，可根據電纜的介質選擇。共有五選項：“油浸紙型”，“不滴流型”，“交聯乙烯”，“聚氯乙烯”，“自選介質”五個菜單項。

選擇其中一個菜單項就等于選擇一種速度，即電波在該電纜中的傳播速度。

數據采樣與測試：共有八個按鍵：

“采樣”鍵：在系統測試時采用。每按動一次“采樣”鍵，系統便采集一次數據，并可以在圖形顯示區繪出波形圖來。

“擴展”鍵：為了計算故障距離，按此鍵可將顯示的波形擴展后再計算。每按一次波形擴展一倍，按四次為一個循環。

“卷動”鍵：波形擴展后，故障點特征波形可能會出于*屏以外的其它屏內，按此鍵可將顯示內容一屏一屏地向左移動，直到故障波形在屏顯示出來，便在光標定位。

“歸位”鍵：需要光標快速回到屏幕左端時按此鍵。

“定位”鍵：計算距離起點鍵。在光標移動到特征波形的起始拐點處按此鍵。

“左移”鍵和“右移”鍵：這兩個鍵用于控制光標的左右移動。當按動它們時，游標移動，每按一次移動一個單位。此外，為了快速移動游標，可以用鼠標拖動游標，到合適的位置松開即可。

“復位”鍵：系統復位鍵。無論系統處于何種狀態，按此鍵均可進入系統主界面。

波形比較：有四個鍵。

“儲存”鍵：按此鍵可將測試的波形和數據存儲于電腦中。（“存儲”與“存盤”不同。“存盤”是將數據存儲在磁盤上，可長期保存，而“存儲”只是將數據存儲在電腦內存中，關機后數據會丟失。）

“調用”鍵：與“存儲”鍵配合使用。按此鍵可在屏幕上顯示上次存儲的內容，以便分析與計算。

“比較”鍵：按此鍵可將現測的波形和儀器內存儲的波形同時顯示在屏幕上，用戶可對這兩幅波形進行比較分析。

“平移”鍵：按此鍵進入圖形左右移動功能，點“左移”鍵可將兩個波形的起點對齊。

三、PSHZC電纜故障測試儀故障測試

故障測試的基本步驟：用搖表或者萬用表測量故障電纜的絕緣電阻，判斷故障性質，確定測試方法；測試故障距離；探測故障點附近電纜埋設的路徑；定點。

本測試系統故障測試有低壓脈沖、直閃、沖閃三種基本方式，再配合不同的取樣方法，共有八種測試方式。

測試前將電纜終端頭的所有連線斷開。

測試系統的面板上有“輸入振幅”和“位移”兩個旋紐，分別用來調整下次采樣的信號幅度和上下位置。

１、低壓脈沖方式

低壓脈沖用于測試電纜中電波傳播的速度、電纜全長、低阻故障和開路故障。

儀器連接如右圖。

將測試系統的通信連線與筆記本電腦后面的串口連接，電纜的故障相（被測相）與地線分別接到水阻盤的紅、黑接線柱，水阻盤的輸出與測試系統的輸入相連。也可直接將測試系統的輸入線與故障相及地線相連。

●測速度

對于有些電纜，電波傳播的速度未知，必須通過測試來確定。但測試前必須知道電纜的全長。

在“測試方法”菜單選擇“低壓脈沖”“測速度”，根據電纜的長度選擇“0.2μs”或“2μs” ，一般500 m以下用0.2μs。鍵入電纜全長后按“采樣”鍵，配合調整“位移”和“幅度”旋紐，使信號的幅度和基線處于便于觀察的位置。

移動游標至低壓脈沖的下降沿按“定位”，再移動游標至反射信號的前沿，屏幕上即可顯示此種電纜中電波的傳播速度。如果發射和接收的波形離的太近，可按“擴展”鍵將波形擴展后再計算。

●測故障

測故障時在“測試方式”菜單選擇“低壓脈沖”“測故障”，并選擇適當的脈沖寬度，按“采樣”后屏幕即顯示故障波形。

開路故障的反射信號與發送脈沖極性相同，短路故障的反射信號與發送脈沖極性相反。

注：由于測電纜全長時的接線及波形與測開路故障時*相同，所以設計時未單獨列出測全長菜單。

低壓脈沖測試開路故障（電纜全長）和短路故障的波形如下。

2、沖閃方式

沖閃方式用于測試高阻泄漏性故障，大部分電纜故障都可以使用沖閃方式測試。

以前采用沖閃電感電壓取樣的時候比較多，現在一般采用電流取樣，因為采用電流取樣時一起不與高電壓直接連接，人身和設備的安全系數更高。如果一條電纜上有多處故障或電纜大面積受潮，可采用閃沖電阻取樣方式。

三種閃沖方法的連接圖及波形如下。

3、直閃方式

直閃法用于測試高阻閃絡性質故障。

用直閃法時一定要注意監視高壓電流，以防電流過大而燒壞高壓變壓器。

4、測試電纜路徑和埋設深度

一起如下圖連接。將測試系統輸出電纜芯線接電纜的一相，地線接電纜地線（鉛包）。（如果故障相的電阻值很低。，可在輸出地線和電纜地線間串接一個幾百歐姆的電阻。）先將輸出電位器調到小，打開電源再將幅度旋鈕調整到適當的位置，此時儀器輸出一個15KH_Z正弦信號，此信號在電纜周圍產生電磁場，調整路徑信號接收器的“音量”和“微調”旋鈕，使耳機里的聲音清晰、悅耳，即可尋測電纜路徑和估測電纜埋設的深度。

●尋測電纜路徑

當探棒處于電纜上方B點時，探棒的線圈與電場平行，線圈沒有切割電力線，線圈中的感應電流小，這時耳機中幾乎沒有聲音。而當探棒在A點或者C點時，耳機中的聲音較大。

由聲音較小的點所連成的線即為電纜的路徑。

●估測電纜埋設深度

將探棒在電纜上方B點右傾斜45^○，然后垂直于電纜走向后退，當退到A點時，探棒正對電纜，此時耳機的聲音較小。

B點到A點的距離，也就是向后退的距離即為電纜埋設的深度。

用這種方法可以估測電纜的埋設深度。

5、故障點定位

我們使用各種測試方法已測出故障點的距離，但由于各種因素的影響，如測量誤差、電纜的余纜、拐彎等，在地面上不一定能準確地找到故障，還必須使用故障定位儀來準確定故障點。

故障定位時是利用高壓設備給電纜加一沖擊直流負高壓，用定位儀在測量出的故障點附近檢測電纜故障的放聲點。

高壓放電的時間以1秒鐘一次為宜。

打開定位儀電源，適當調節音量旋鈕，將定位儀放置在測出的電纜故障點處，應該有故障點放電的聲音，如果聽不到可移動定位儀的位置，直到耳機里的放電聲大，此處即為故障點。

6、注意事項

●在測試電纜故障時必須遵守有關安全規則。

●在高壓測試中，一切設備都應良好接地，以免燒壞測試設備。如有條件可將高壓產生器的電源與測試儀器的電源分開。

●在有易燃物品的環境中利用高壓測試時，應有保安措施。

●每次使用電阻閃沖時，應對水阻的測值進行測量。

●注意人身安全。

●建議加高壓時將電腦的外接電源斷開，不用外接鼠標。

第二部分電纜資料管理

電纜資料管理部分是利用數據庫原理，對電纜資料進行日常管理，包括電纜分布圖、編號、起止位置、埋設深度、日期、電纜介質、接頭位置、維修記錄等檔案信息，以便管理人員了解該電纜的所有資料。

點擊系統界面的“管理”命令按鈕，即可進入管理系統的操作界面。

電纜資料管理部分是利用數據庫原理,對電纜資料進行管理。

點擊系統主界面的"管理"命令按鈕，即可進入管理系統的操作界面，點擊"系統登錄"按鈕，系統會提示您輸入密碼；點擊"修改密碼"按鈕，輸入原密碼后，再輸入新密碼，確定即可；點"退出"按鈕，退出電纜資料管理。電纜資料管理的*個界面是變電站信息界面，顯示所有的變電站信息。可對變電站信息進行添加記錄、編輯記錄、保存記錄、刪除記錄等操作，點擊預試記錄，可以查看所有的預試記錄，點擊電纜信息，可以進入電纜信息界面。

電纜資料管理的第二個界面是電纜信息界面，顯示一個變電站所有的電纜信息。可對電纜信息進行添加記錄、編輯記錄、保存記錄、刪除記錄和查找記錄等操作，點擊電纜基本信息，可以進入電纜基本信息界面。

電纜資料管理的第三個界面是電纜基本信息界面，顯示一個電纜基本信息。可對電纜信息進行添加記錄、編輯記錄、保存記錄、刪除記錄等操作，點擊電纜分布圖，可以查看電纜分布圖，電纜分布圖用來顯示用戶的測試范圍和電纜的分布，可用于故障電纜的查找和確定。點擊預試記錄，可以查看該電纜所有的預試記錄。

附錄一PSHZC電纜故障測試儀配套表

名稱及型號	單位	數量	備注
筆記本電腦	臺	1	零配
測試管理軟件	套	1
電纜故障測試系統	臺	1
路徑信號產生器	臺	1
定位儀	臺	2
電流取樣盒	個	1
主機沖電器	套	1
微型保護球隙	臺	1
放電棒	根	1
路徑信號接收器	根	1
電阻	根	1
耳機	付	2
連接線	套	1
串行通信電纜	根	1
脈沖電容器	臺	1	1微法/40KV（選購）
操作箱	臺	1	3KVA（選購）
交直流高壓試驗變壓器	臺	1	50KV/3KVA（選購）