电缆故障测试仪原理是什么？

电缆故障测试仪原理是什么？

其工作原理及组成介绍如下:

1、电缆故障测试仪的基本原理。根据故障检测原理，当仪器处于闪络触发模式时，故障点瞬时击穿放电形成的闪络回波是随机的单一瞬态波形，因此测试仪器应具有存储示波器功能，能够捕捉并显示单一瞬态波形。电缆故障测试仪采用数字存储技术，利用高速A/D转换器采样，将输入的瞬态模拟信号实时转换成数字信号，存储在高速存储器中，经CPU微处理器处理后，送入显示控制电路，成为定时点阵信息，然后在液晶屏上显示当前采样的波形参数。当仪器处于脉冲触发模式时，仪器按照一定的周期发出检测脉冲，将被测电缆和输入电路连接起来，并立即开始A/D工作。其采样、存储、处理和显示与前面的过程相同。液晶屏上应该会有反射的回声。

2.电缆故障测试仪基于微处理器，控制信号的发送、接收和数字处理。

微处理器完成的数字处理任务包括:数据采集、存储、数字滤波、光标移动、距离计算、图形比较、图像尺度扩展，直至送入LCD显示。它还可以根据需要通过通信端口与PC进行通信。

脉冲发生器根据微处理器发送的编码信号自动形成一定宽度的逻辑脉冲。该脉冲被传输电路转换成高振幅传输脉冲，并被发送到被测电缆。

高速A/D发生器将被测电缆返回的信号通过输入电路送到高速A/D采样电路转换成数字信号，然后送到微处理器进行处理。

键盘是人机对话的窗口，操作者可以根据测试需要通过键盘向计算机输入命令，然后计算机控制仪器完成某项测试功能。

电缆故障测试仪的工作原理
其方法是首先在不击穿被测电缆故障点的情况下，测得低压脉冲的反射波形，紧接着用高压脉冲击穿电缆的故障点产生电弧，电弧电压降到一定值时触发中压脉冲来稳定和延长电弧时间，之后再发出低压脉冲，从而得到故障点的反射波形，两条波形叠加后同样可以发现发散点就是故障点对应的位置。由于采用了中压脉冲来稳定和延长电弧时间，比二次脉冲法更容易得到故障点波形。相对于二次脉冲法由于三次脉冲法不用选择燃弧的同步时长，操作起来也跟加简便。三次脉冲法采用双冲击方法延长燃弧时间并稳弧,能够轻易地定位高阻故障和闪络性故障。三次脉冲法技术先进,操作简单,波形清晰,定位快速准确,目前已经成为高阻故障和闪络性故障的主流定位方法。三次脉冲法是二次脉冲法的升级。
全长及电缆故障点距测试端的大致位置。电缆故障定点仪是电缆故障测试仪主机确定电缆故障点的大致位置的基础上来确定电缆故障点的精确位置。对于未知走向的埋地电缆，电力电缆故障测试仪的工作原理电力电缆故障测试仪由电力电缆故障测试仪主机、电缆故障定位仪、电缆路径仪三个主要局部组成。电缆故障测试仪主机用于丈量电缆故障故障性质。需使用路径仪来确定电缆的地下走向。电力电缆故障进行测试的基本方法是通过对故障电力电缆施加高压脉冲，电缆故障点处产生击穿，电缆故障击穿点放电的同时对外发生电磁波并同时发出声音。
让电缆的高阻故障点发生击穿燃弧。同时，测试端加入丈量用的低压脉冲，丈量脉冲到达电缆的高阻故障点时，遇到电弧，电弧的外表发生反射。由于燃弧时，高阻故障变成了瞬间的短路故障，低压丈量脉冲将发生明显的阻抗特征变化，使得闪络测量的波形变为低压脉冲短路波形，使得波形判别特别简单清晰。这就是称之为的二次脉冲法”接收到低压脉冲反射波形相当于一个线芯对地完全短路的波形。将释放高压脉冲时与未释放高压脉冲时所得到低压脉冲波形进行叠加，2个波形会有一个发散点，这发散点就是故障点的反射波形点。这种方法把低压脉冲法和高压闪络技术结合在一起，使测试人员更容易判断出故障点的位置。与传统的测试方法相比,弧反射法（二次脉冲法）电缆故障定位中的应用的工作原理：首先使用一定电压等级、一定能量的高压脉冲在电缆的测试端施加给故障电缆。二次脉冲法的先进之处，将冲击高压闪络法中的复杂波形简化为最简单的低压脉冲短路故障波形，所以判读极为简单，可准确标定故障距离。

电缆故障测试仪的工作原理：
1、寻迹原理（最大信号法）
我们知道，当交流电流在导体中流过时，将会在导体周围产生交变的磁场，并且该磁场的磁力线都是以该导体为同轴的。此时如果将一电磁线圈放入该磁场中，线圈的两端就会产生感应电压。移动感应线圈，当线圈的方向与磁力线方向相同时，线圈两端产生的感应电压最大。当线圈方向与导体方向垂直时，感应电压最大，如图1所示；当线圈方向与导体方向平行时，感应电压最小，如图2所示。由此得到“最大信号法”来探寻埋地电缆的轨迹，利用接收线圈的45°法则可以测出地下线缆的埋深。
2、定位原理
2.1差分电位法
如果一埋地电缆发生接地故障，利用电位差法找出故障点。方法是在故障电缆的测试点与地之间加上测试电压，那么在电缆的入地点周围将会形成以入地点为同心的分布电场。该电场中半径相同的任意点之间不存在电位差，但半径不同的任意两点间却存在电位差，如图3中A、B两点，且当两点间距固定时，两点离中心越近电位差越强。
利用这一特点，移动A、B两点逐渐向中心点逼近。当故障点恰好位于A、B两点中间时，电位差变为零。如果继续移动越过故障点时，电位差极性将会反相，如此来回移动就可准确判断出接地点。
2.2震动探测法
当电缆呈现高阻故障，必须使用冲击闪络法检测故障时，故障点对地放电将会对地面产生轻微的震动，此时可以利用听筒探测震中的方法找出故障点。

根据故障的探测原理，当仪器处于闪络触发方式时，故障点瞬时击穿放电所形成的闪络回波是随机的单次瞬态波形，因此测试仪器应具备存储示波器的功能，可捕获和显示单次瞬态波形。电缆故障测试仪采用数字存储技术，利用高速A/D转换器采样，将输入的瞬态模拟信号实时地转换成数字信号，存储在高速存储器中，经CPU微处理器处理后，送至LCD显示控制电路，变为时序点阵信息，于是在LCD屏幕上显示当前采样的波形参数。
当仪器处于脉冲触发方式时，仪器按一定周期发出探测脉冲加入被测电缆和输入电路，即时启动A/D工作，其采样、存储、处理和显示与前述过程相同。LCD显示屏上应有反射回波。

       由电缆线故障的探测原理，当电缆故障测试仪处于闪络触发方式时候，电缆线故障点瞬间击穿放电所形成的闪络回拨是随机的单次瞬态波形，因此，电缆故障测试仪具备存储示波器的功能，可捕捉和显示单次瞬态波形，以确保故障点的具体位置所在。

        电缆故障测试仪采用数字储存技术，利用高速A/D转换器进行采样，将输出的瞬态波形模拟信号实时的转换为数字形式的信号，存储在高速存储器中，再经过CPU的微处理器处理数字信号好，传送至LCD显示控制电路中，变成时序点阵形式的信息，后在LCD屏幕显示器上显示当前采样的波形参数进行比较测试。

        当电缆故障测试仪处于脉冲触发方式时候，仪器按照一定的周期发射出探测脉冲加入至被检测的电缆线和输入电路中，同时启动A/D转换器同步工作使用，其采样、储存、处理和显示与上述过程相同的操作流程。后在LCD显示屏上应有反射回波的显示。

        电缆故障测试仪在时至今日，在电力、通信等设备中起到快速传输信号作用的电缆线，检测故障具体位置所在，以便于在短的时间里修补故障，从而将因此而造成的损失降到低。上述即为电缆故障测试仪的详细工作原理，结合现实的使用能让仪器更得心应手。

回答者：三新电力