電纜（lǎn）故障電橋法測量

1、LYST-600電纜故障電橋法測量描述

1.1簡介

是基於MURRAY電橋原理而設計，適用於敷設後各種電線電（diàn）纜的擊穿點及沒（méi）有擊穿但絕緣電阻值偏低的（de）缺（quē）陷點的定位，也是（shì）高壓電纜（lǎn）護套故障定位*有效的方法。當然，也 可用於電纜廠內各種線（xiàn）纜缺陷點的定位。

電纜故障（zhàng）電（diàn）橋法測量采用開關電源構成高壓恒流源，空載電壓15kV，短路電流30mA。采用（yòng）高（gāo）靈敏度放大器及檢流（liú）計指 示平衡，與比（bǐ）例電位器構成平衡電橋，整體置於高電位。測（cè）量電纜為特別設計的雙芯（xīn）高壓橡皮（pí）電纜，四端電阻測量法（fǎ）避免了引線電阻引入的誤差，電纜通（tōng）過編織屏蔽層可靠接地，麵板上操（cāo）作鈕處於地電（diàn）位（wèi）， 通過絕緣杆（gǎn）操作電橋。高壓恒流源和（hé）電橋集成在一個便攜式鋁合金箱內。因此，該設備電壓高、重量輕、 操作方便、使用**。

1.2功能

具有三（sān）種功能：

1、直流耐壓試驗

可輸出（chū）    0～15kV 直流（liú）電壓，可用於電纜直流耐壓試驗。

2、燒穿故障點（diǎn）

燒穿及（jí）降低高阻及閃絡型故障（zhàng）點的電阻。

3、故障預定位

利用電橋原理進行預定位，四（sì）端電阻測量法避免了引線（xiàn）電阻引入的誤差。

1.3適（shì）用用戶

高壓電纜外護套故（gù）障測距儀特別適用於：

1、敷設後電纜的高阻擊穿點，特（tè）別是難以燒成低阻的線性高阻擊穿點如電纜中間接頭的線性高阻擊穿。

2、閃絡型擊穿點，擊穿後恒流源能維持電弧，有穩定電流通過電橋，電橋有足夠的靈敏度。

3、電橋法僅僅（jǐn）要求線芯電阻的均勻性。因此，PVC聚氯乙烯（xī）絕緣電纜（波特性不好），沒有良導體回流的電纜，超高壓電纜（lǎn）金屬護套缺陷點，僅有（yǒu）鋼鎧裝的電纜的故障定位，隻能用電橋法定位。

4、尚未擊穿，但電阻偏低的（de）缺陷點，如用兆歐（ōu）表發現電纜（lǎn）阻值較低，但運行電（diàn）壓下不擊穿的絕緣缺陷點。

由（yóu）於（yú）上述特點高壓電纜故障定位電（diàn）橋（qiáo）為下述幾類用戶所青睞：

1、從事專業定位的電纜修試隊伍：如大中型供電局及大型用電企業的電纜（lǎn）修試班。絕大部分的電纜擊穿點均（jun1）可（kě）用高壓電纜（lǎn）故障電（diàn）橋迅速找到大致的（de）擊穿位置。與波反射法及定點儀配合使用，各取所長，使（shǐ）定位更快（kuài）更可靠。

2、小型用戶：如小型供電局及中型用（yòng）電企業。電纜不多，一般走向清（qīng）楚，不太長，故障次數有限，若（ruò）配齊一套（tào）波反射法定位儀，價格高，對使用（yòng）人員的素質和經驗（yàn）要（yào）求（qiú）較高，不是*佳選擇。選用高壓電纜故（gù）障定位電橋價格較低（dī），操作方便，能應付（fù）日（rì）常需要，是較好的選擇。

3、電纜生產廠：在廠（chǎng）內，可（kě）用作各種線纜擊穿點的定位，選配（pèi）數字電容表，可（kě）找出斷線點。該設備重量輕（qīng），便於攜帶至現場為電纜（lǎn）用戶作定位服務。

1.4技術（shù）指標

 直流輸出      0～15kV

 短（duǎn）路電流      30mA

 定位比（bǐ）例精度  （0.2%L+1）m

 重（chóng）量         10kg

 體積         38cm_36cm_27cm 

 工作電（diàn）源      工頻220V       ￿15％

1.5供貨清單

2、LYST-600電纜故障電橋（qiáo）法測量麵板說明

1、接地柱：為儀器外（wài）殼及電橋電氣**接地點，通過專用接地線與（yǔ）地相連，使用過程中務（wù）必可靠（kào）接地，以確保人身**。

2、保險絲：5A（5_20）。

3、電源插座：AC220V_15%。

4、測量電纜首（shǒu）端：紅色測量夾（jiá）頭。

5、測量電纜末端：黑色測量夾頭。

6、輸出電（diàn）流表：單位mA。

7、輸出電壓（yā）表：單位kV。

8、電（diàn）源指示：電源（yuán）開關打開時，指示燈亮（liàng）。否則應檢查電源和保險絲。

9、工作指（zhǐ）示：電壓（yā）調節旋鈕逆時針旋轉到底，零位合閘後（hòu），指示燈亮，方可輸出高壓。

10、電（diàn）源開關：左為開，右為關。

11、電壓預（yù）置：顯示輸出電壓範圍，同時（shí）選擇了顯示量（liàng）程。

12、高壓調節：高壓調節電位器帶零位開關，逆時針調節到底能聽到哢嗒一聲，完成零位（wèi）合閘，順時針調節為升壓，逆時針調節為降壓。

13、檢流計：指示平衡情（qíng）況。

14、電池開（kāi）關/靈敏度調節旋鈕：有三個用途（tú）：（1）檢流計電池的（de）開關。（2）在“關（guān）”位置時，短路比例電位器，斷開檢流計，防止衝擊電流損壞電橋。（3）調節檢流計靈敏度。順時針旋轉，靈敏度由 小到大。在調（diào）節過程中，應逐步提高靈敏度，使指針偏轉對‰旋鈕的微小調節敏感。

15、定位千分比調節：為電橋電阻調（diào）節旋鈕，外圈數字對應為100‰，內圈對應為10‰、1‰。讀（dú）數P‰=外圈數字＋內圈數字，如圖2（a）讀數應為720‰，圖2（b）讀數應為315‰。

16、檢流計調零：調節表頭電氣（qì）零位。內置放大器、連接線接觸（chù）電勢、熱電勢、空間電場（chǎng）都可能使指針偏離零位。應在連線完成，電源打開未升壓時調零，可消除上述幹擾。

17、更換（huàn）電池：打開電池開關後，若調零時檢（jiǎn）流計不動作，可（kě）能（néng）是電池（chí）電量不足，應更換9V方塊電池。方法如下：先關閉電源，並對測量電纜可靠放電，儀器側放，打開底部（bù）小（xiǎo）門，擰開高壓橋體下部的 尼龍蓋，拉出電池，更換。應注意，電橋工作時電池（chí）處於高電位，因此，換好的電池及電池連接線 一定要放回原位，擰（nǐng）好（hǎo）尼（ní）龍蓋。

3、LYST-600電纜（lǎn）故障電橋法測量操作說明

3.1定位原理

利用Murray電橋對擊穿點（diǎn）定位是經典的辦法，方便而準確。電橋法的依據是線（xiàn）芯（或屏蔽層）電阻（zǔ）均 勻，與長度成比例。下圖（tú）3為一典型用法。

鋼（gāng）帶鎧裝三芯電力電纜，長（zhǎng）度為L，B相線芯對鋼帶在L1處擊穿。借助於A相作（zuò）為輔助線，使用低阻（zǔ）值（zhí）連（lián）線短路N、Y 兩端。L     1段電纜線芯電阻為R1，L2段電纜及A相電纜線芯的電阻為R2。與定位電橋構成Murray電橋回路。其電路原理如圖4。 

比例臂電阻與10圈刻度盤相連，電阻比例（lì）P可由刻度（dù）盤讀（dú）取，因此：

由此可見，隻要電橋（qiáo）有一定的靈敏（mǐn）度（dù）並能平衡，電橋法定（dìng）位簡（jiǎn）單而（ér）精準。

3.2測量步驟

故障線芯AB，輔（fǔ）助線芯CD，線芯截麵（miàn）相（xiàng）同，長度均為（wéi）L，測（cè）量（liàng）端距離故障（zhàng）點（diǎn）為Lx。 測量夾（jiá）紅、黑夾子分別接（jiē）至（zhì）電（diàn）纜線芯A、C兩端，在遠端通過專用C型夾短路線短路D、B兩端。

1、用萬用（yòng）表，搖表或其它耐壓設備確認電纜擊穿狀態，記錄各芯的對地絕緣電阻或擊穿殘壓等數值。

2、記錄待測電纜長度、型號、截麵等參數，沿電纜敷設路徑（jìng）巡視，在遠端短路（lù）故障電纜及輔助電纜出線端子，留一人（rén）在遠端監（jiān）護，以（yǐ）免高壓（yā）傷人。

3、接線（xiàn）。儀器接地端可靠（kào）接至（zhì）定位現場接地體。測量首端（紅夾）接在故障電纜線芯（xīn），首端電纜上（shàng）金屬鱷魚夾子跟儀（yí）器接地端相連，應（yīng）與（yǔ）被（bèi）測電纜鋼帶（或銅（tóng）屏蔽）可靠連接，測量末端（黑夾）接輔 助電纜線芯。接地（dì）棒接在儀器接地端。內置的高壓源輸出“－”極性高壓，通過（guò）比例電位器，經（jīng）二 根測量電纜，加在電纜線芯上，流過擊穿點，經鋼帶和金屬鱷魚夾流（liú）入儀器接地端。可見，金（jīn）屬（shǔ）鱷 魚夾與鋼帶（或銅（tóng）屏蔽）可（kě）靠相連（lián）很重要，否則沒有電流回路，無法定位。 

4、電源（yuán）接（jiē）在AC220V。儀器（qì）內電源插座接地點懸空，因此，不要（yào）求電源線可靠接地。

5、電橋（qiáo）調零。電池（chí）開關置“開”，旋轉“調零”鈕，（若（ruò）指針偏左，順時針旋轉，指針偏右，逆時針旋轉）。使檢流計指零。此後電池開關及（jí）時（shí）置“關”。確認電（diàn）池開關置“關”！在（zài）“關”位置時，不但關 閉檢流計放大器電池，同時短路比例電（diàn）位器，斷開檢流計。可（kě）避免升壓燃弧階段的脈衝電流損壞電 橋。因此，在電流穩定（dìng）前，電池開（kāi）關必須處於“關（guān）”位置。

6、選擇（zé）適當的電壓範圍。對於低電壓電纜，選“5kV”檔（dàng），可防止誤操作使電壓過高。

7、升（shēng）壓。打開“電源（yuán）開關（guān）”，電源指示燈亮。“高壓調節”鈕逆時針到底（dǐ），零位（wèi）啟動，工作指示燈亮。

8、順時針緩（huǎn）慢旋轉“高壓調節”鈕（niǔ），觀察電壓表（biǎo）及電流表，直到電流表超過10mA。若電流不穩定，可繼續（xù）升高電壓，保持一（yī）段時間，形成穩定（dìng）電弧或導電區，使測試過程（chéng）的電流穩定（dìng）。

9、平（píng）衡調節。順時針旋轉“電池（chí）開（kāi）關/靈敏度”鈕，逐檔（dàng）增大靈敏度，至檢流計有明顯偏轉但不過（guò）度，旋轉“‰”刻（kè）度盤，使（shǐ）檢流計指零（若指針偏左，順時針（zhēn）旋（xuán）轉，指（zhǐ）針偏右，逆時針旋（xuán）轉）。逐檔提高 靈敏度，使指（zhǐ）針偏轉對“‰”旋鈕的微小調節敏感即（jí）可。

10、記下此時“‰”刻（kè）度盤的讀數P1‰，應有P1≤500。

11、降電壓，關閉“電源開關”，放電，並經另一人確認。將測（cè）量鉗交換位置，（回流接地（dì）C形（xíng）夾不必更換位置）。重複步（bù）驟（4）至（10）得到另一讀（dú）數P2，應有P1+P2=1000。該過程能避免讀數及測（cè）量（liàng）鉗使用上的錯誤，P1+P2不必追求完全（quán）等於1000。在990及1010之間均屬正常。在高壓合閘（zhá），無電流輸出，當前靈敏度檔重複調零能得到（dào）更為準確的比（bǐ）例。

12、計算故障點的位置

Lx = 2 _ L _ P1‰

應特別注意公式中的“2”，因為輔助電纜使參與（yǔ）計（jì）算的電纜延長了一倍。

4、LYST-600電纜故障電橋法測量使（shǐ）用經驗

4.1測量鉗的正確使用

在預定位故障點時，測量鉗的紅黑夾（jiá）子分別接至比例電位器及檢（jiǎn）流（liú）計，相當於雙臂電橋的P、C端，顯然 不能直接短路，鋁芯（xīn）表麵有氧化層，應砂（shā）光處理。

4.2使用該設備完成耐壓試驗

該設備可以用於（yú）耐（nài）壓試驗，與一般耐（nài）壓設備不同，它不（bú）能過流跳閘，應觀察電壓及電流（liú）表的讀數判斷絕（jué） 緣狀況。接線（xiàn）應（yīng）注意：兩個測量鉗（qián）同時（shí）輸出高壓，應同（tóng）時接至電纜線芯，金（jīn）屬屏蔽或其它（tā）線芯接（jiē）儀器地。

4.3如何使電流（liú）穩定

電橋在穩定電流下才能平衡。升壓前，靈（líng）敏度檔應位於“關”位置，短路電橋，防止衝擊電流損（sǔn）壞檢流 計放大（dà）板。開始（shǐ）升（shēng）壓時，高阻（zǔ）擊穿點往往有爬電，使電（diàn）流波動，保持*大電流幾分鍾，電流將趨於穩定。 某些閃絡型故障，需要更（gèng）長（zhǎng）時間，故障點經頻頻放電（diàn），形成電弧後，電流達到（dào）穩定。使用脈衝源和定位 電橋同時加壓，可提高燒穿功率，縮短電流穩（wěn）定時間。

4.4電橋的靈敏度選擇

充分理解影響靈敏度的因素對測試有幫助：

1、通過電橋的電流越大（dà），靈敏度越（yuè）高。

2、電（diàn）纜導體電阻越大，電橋獲得（dé）的靈敏度越高，即細而長的電纜靈敏度（dù）較高，粗而短的電纜靈敏度較 低。對（duì）於截麵大（dà），長度短的電纜（lǎn），應盡可能增大電（diàn）流（liú），選用較（jiào）高的靈敏度檔位。

3、對於相間擊穿（chuān）的定（dìng）位，選擇截麵較小的（de）線芯為橋臂（bì），靈敏度較高。

4.5輔助線芯截麵不同時的換算

可以采用不（bú）同截麵的線芯作為輔助電纜，計算時，應將輔助電纜折算至故（gù）障電纜的長度。如故障截麵為 Sx，輔助（zhù）電纜為S，則上（shàng）述公式變為：

X = P1‰×（1+Sx/S）×L

可以直觀理解（jiě）為：輔助電纜（lǎn）愈細，電阻愈大，相當於更長的故障電纜。

 4.6成盤電纜的定（dìng）位

高壓電纜故障定位電橋（qiáo）為敷設現場定位而設計（jì），當然也可以用於出廠試驗中的缺陷點定位。區別是測量鉗夾在電纜的兩端，不必使用低阻短路線，沒有輔助（zhù）電纜參與平衡，計算公式不能有“2”， 如下：

X = L× P1‰

4.7銅帶，鋼帶能作為橋臂嗎（ma）

電橋定位的精度有賴於導體電（diàn）阻均勻，電纜廠不（bú）一定焊接銅帶、鋼帶（dài）搭接頭。銅帶接觸電阻小（xiǎo），對（duì）定位 精（jīng）度（dù）影響很小。鋼帶應小心，可能會引入較大誤差，應該心中（zhōng）有數，盡量避免利用鋼帶定位。

4.8架空電纜的定位

架空電纜通常為（wéi）單芯，僅有絕緣（yuán）層，浸水耐壓試驗發現的缺陷點同樣可以定位，與其它成盤（pán）電纜唯壹不 同在於，接地極（jí）為水。可將儀器地接至水池的接地點，或（huò）用銅帶放在水中，作為（wéi）接地極。

4.9多點缺陷點定位

這裏，有必要區（qū）分缺（quē）陷點是低阻點還是擊穿點。理論上，定位比例指向多個漏電流構成的重心，因此電 橋法不能定位多（duō）個故障點。運行電纜上，故障過電壓（yā）浪湧（yǒng）偶爾能造成電纜多處弱點依次擊穿，導致多點 擊（jī）穿。但多個擊穿點情況很難一致，隨著直流電壓上（shàng）升，*弱的點（diǎn）先擊穿，流過絕大多數電流，根據比 例計算的（de）位置十分靠近該（gāi）點。剔除該（gāi）點，再找下一點。實際（jì）中碰（pèng）到兩個以上點同時流過較大電流（liú）的機會 很少（shǎo），可以說，碰到（dào）多點擊穿導致定位不準的幾率，比中大獎更小，因此，不必擔心電橋難以定位多點 擊穿。沒有擊（jī）穿的（de）低阻點，隨電壓（yā）升高，大部分轉（zhuǎn）化為（wéi）擊穿點（diǎn）。特殊的低阻點（diǎn），如成批材（cái）料絕緣不佳， 定位比例總是在 50％左（zuǒ）右，值得警惕。

4.10相間擊穿（chuān）定位

與前文例子的區別僅（jǐn）僅（jǐn）為，電流應通過另一線芯流（liú）回電橋，因（yīn）此，相間擊穿的另一線芯應接至電橋地。 實際中可能是（shì）：相間擊穿（chuān）及相與屏蔽擊穿共存，不妨將（jiāng）其它線芯及屏蔽都接地，結果大多為：相間擊（jī）穿（chuān） 及相與屏蔽擊穿是同一點。                                         

4.11無（wú）良好絕緣輔（fǔ）助（zhù）線芯的處理

如4.10條中類似（sì），可能所有相間及屏蔽都擊穿了，找不到輔助電纜相（xiàng）。方法是：用萬（wàn）用表挑一相絕緣電 阻較大的為輔助電纜（lǎn），道理與多點擊穿類似，不難想通。如都燒成一體，為（wéi）金屬性短路，隻（zhī）能利用平行 敷設的其它（tā）電纜了，還不行，隻能放臨時輔助電纜。考慮到該套儀器中其它（tā）方法可用，*終束手無策的 機會並不多 ,從提高定 位技術的角（jiǎo）度講，我們很希望碰到定不出來的故障，可惜至今還（hái）沒有這樣的挑戰。

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