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如圖1所示，用導(dǎo)線在電纜遠(yuǎn)端將電纜故障線芯與良好線芯連接在一起。用直流電源E在故障相與大地之間注人電流I，測(cè)得故障線芯與非故障線芯之間的直流電壓為U1。從故障點(diǎn)開始，到電纜遠(yuǎn)端，再到完好電纜測(cè)量端部分的電路無電流流過，處于等電位狀態(tài)，電壓 U1 也就是故障線芯從電源端到故障點(diǎn)之間的電壓降，因此，可以得到測(cè)量點(diǎn)與故障點(diǎn)之間的電阻:

R1 = U1/I

假定電纜線芯每公里長(zhǎng)度的電阻值為R，求出故障距離:

Lx = R1/R0

該方法實(shí)質(zhì)上是借助非障線芯來測(cè)量電纜端頭到故障點(diǎn)的電阻，主要優(yōu)點(diǎn)是不受對(duì)端短接導(dǎo)引線及其接觸電阻的影響。

圖1-直流電阻法原理接線

直流電阻法在應(yīng)用中要注意以下問題:

(1)注人電流大小的選擇

從提高測(cè)量靈敏度，克服干擾電壓影響的角度出發(fā)，直流電源所提供的電流應(yīng)該盡可能大一些，由于直流電源提供的電流又受到電源元器件功率、體積、造價(jià)等因素的限制，因而考慮到直流電壓表的測(cè)量分辨率在1/10mV以上，為達(dá)到10m的測(cè)距分辨率，注入電流一般應(yīng)在 20mA以上，電纜線芯的直徑越大，注人的電流就應(yīng)越大。實(shí)際應(yīng)用中，建議使用電壓 5000V、額定電流100mA的直流電源。

(2)避免測(cè)量端導(dǎo)引線接觸電阻影響直流電阻法的關(guān)鍵是要準(zhǔn)確測(cè)量出電纜故障線芯端頭到故障點(diǎn)之間的電壓，為了保證測(cè)量準(zhǔn)確，毫伏表的測(cè)試導(dǎo)引線一定要避開直流電源接線點(diǎn)，直接接在故障線芯上。圖2 給出了測(cè)量端等效接線圖，如果將電壓表接在直流電源導(dǎo)引線與故障線芯接觸點(diǎn)前，測(cè)量到的電壓將包括接觸電阻上的電壓降，其結(jié)果就不準(zhǔn)確了。

圖2 測(cè)量端等效接線

(3)多點(diǎn)接地如果故障電纜有多個(gè)接地點(diǎn)，以上介紹的測(cè)量原理將不再適用;并且如果有地電位的存在，電路中會(huì)引入地電位差的影響，測(cè)量結(jié)果將不再準(zhǔn)確。不過如果出現(xiàn)多點(diǎn)接地，而其中一點(diǎn)的接地電阻明顯小于其他點(diǎn)時(shí)，可以忽略其他點(diǎn)接地電阻及地電位差干擾的影響，測(cè)量結(jié)果近似為接地電阻最小的故障點(diǎn)位置。在測(cè)試時(shí)應(yīng)逐漸增加電壓，以減少高電阻故障點(diǎn)的擊穿機(jī)會(huì)。

(4)測(cè)量單位長(zhǎng)度電阻如果不知道確切的電纜單位長(zhǎng)度的電阻，可以通過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的方法獲得。具體做法與前面測(cè)量故障點(diǎn)距離的直流電阻法類似，不過要選另一個(gè)完好的電纜線芯代替故障電纜線芯，將被測(cè)電纜的遠(yuǎn)端直接接地(避開遠(yuǎn)端短接線接線點(diǎn))，如圖3所示，這時(shí)測(cè)量到的電阻是電纜線芯全長(zhǎng)電阻，除以電纜全長(zhǎng)即可得到電纜線芯單位長(zhǎng)度的電阻值。

圖3 測(cè)量全長(zhǎng)電阻線路

注:如果把電橋法中的故障線芯改成單芯高壓電纜的故障金屬護(hù)層，測(cè)試聯(lián)絡(luò)線可以是良好護(hù)層也可以是良好線芯，那么該方法就可以測(cè)試單芯高壓電纜的護(hù)層故障的距離。

電纜故障測(cè)試儀

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