通信電纜常見故障及檢測方法 :通信電纜故障的直接原因就是絕緣降低從而被擊穿。而使絕緣降低的因素許多通信電纜故障可概括為斷線、短路、接地三類,下面我們分析下,通信電纜都有哪些故障?出現(xiàn)故障如何解決?有那些檢測方法?
一、那么怎樣判別通信電纜故障類型那?
答:正確的判斷通信電纜故障類型是找故障首要環(huán)節(jié),需要的儀表為一只高阻計(jì)(搖表)和一只萬用表。具體步驟分為兩步:
二、通信電纜故障檢測與定位的程序是什么?
答:為了快速、準(zhǔn)確找到電纜故障,需要按照科學(xué)的故障檢測與定位程序:
a、判斷電纜故障性質(zhì);該步驟需要高阻計(jì)和萬用表各一只。
b、預(yù)定位;粗略測出電纜故障點(diǎn)的距離,該步驟需要高壓電橋、脈沖反射儀或高壓波反射法儀器(如S32系統(tǒng))。
c、電纜路徑定位;對走向不清楚的電纜路徑進(jìn)行探測,該步驟需要管線定位儀。
d、精準(zhǔn)定點(diǎn);根據(jù)預(yù)定位結(jié)果,結(jié)合電纜路徑,精準(zhǔn)確定電纜故障點(diǎn)的位置,zui終得出故障點(diǎn)的具體地點(diǎn),允許誤差在0.1米。該步驟需要聲磁時(shí)間差法、跨步電壓法或zui小扭曲法精準(zhǔn)定點(diǎn)儀。
三、電纜故障分類?
答:根據(jù)電纜故障定位的程序第一步----判斷電纜故障性質(zhì),可根據(jù)電纜發(fā)生的位置分為電纜主絕緣故障和電纜外護(hù)套故障。在電纜主絕緣故障的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步分為:低阻接地故障、低阻短路故障、斷線故障、高阻接地故障、高阻短路故障、閃絡(luò)型故障、泄露型故障、間歇型故障等。
四、什么叫做死接地故障?解決死接地故障的方法是什么?
答:當(dāng)電纜故障相間絕緣電阻或相對地絕緣電阻在0.00-10.00歐姆之間時(shí),電纜專業(yè)人員稱之為“死接地故障”,也叫“零電阻接地故障”或“很長性接地故障”。由于死接地故障點(diǎn)的絕緣電阻很低甚至接近于零,即使采用再大的沖擊能量和沖擊電壓,故障點(diǎn)的放電聲音也很微弱或無法放電,精準(zhǔn)定位故障點(diǎn)非常困難。
(a)、音頻絞合法判斷的方法是故障點(diǎn)正上方的信號zui強(qiáng),而兩邊的信號較弱,特別是故障點(diǎn)至電纜末端一側(cè)的信號很弱。
(b)、zui小扭曲法判斷的方法是賽巴SebaKMT獨(dú)有技術(shù),在賽巴FLE10接收機(jī)的顯示器上會自動顯示泄漏電流與距離的曲線,斜率zui大的兩點(diǎn)之間就是電纜死接地故障點(diǎn)。
五、什么故障稱主絕緣故障?
答:電纜結(jié)構(gòu)從內(nèi)到外依次是:導(dǎo)體線芯、絕緣層、銅屏蔽層、內(nèi)襯層、鎧裝層、外護(hù)套。電纜的絕緣層和外護(hù)套都可能發(fā)生絕緣擊穿故障,電纜專業(yè)人員把電纜絕緣層(油紙絕緣層或交聯(lián)絕緣層)發(fā)生的擊穿故障稱為電纜主絕緣故障。
六、怎樣根據(jù)故障電纜泄漏電流值來控制升壓范圍?
答:電纜發(fā)生故障后,電纜運(yùn)行單位希望給故障電纜施加適中的脈沖高壓。其中的考慮是,如果施加的脈沖高壓過高,可能會縮短電纜運(yùn)行壽命;如果施加的脈沖高壓過低,又無法徹底擊穿故障點(diǎn)。因此選擇合適的升壓范圍非常重要。
為了測得合適的升壓范圍,在故障性質(zhì)判斷環(huán)節(jié)中,我們需要測量電纜故障點(diǎn)剩余絕緣能承受的zui高電壓(殘壓)。具體測試殘壓時(shí),就是在絕緣測試中,高壓單元的電壓表指針掛不住、電流表指針突然偏轉(zhuǎn)時(shí)的zui高施加電壓。一般在故障預(yù)定位或精準(zhǔn)定點(diǎn)時(shí),建議升壓范圍為殘壓的1.0-1.5倍以內(nèi)。
七、影響電纜故障波形的因素有哪些?
答:影響電纜故障波形的因素有:
(a)、被測電纜是否有T接分支電纜。如有,則需要有TDR伴侶協(xié)助,在被測主干電纜遠(yuǎn)端或分支電纜遠(yuǎn)端施加TDR伴侶的開斷信號,使故障點(diǎn)發(fā)射波形與分支電纜遠(yuǎn)端分別出來。
(b)、電纜的絕緣層材料。如果是油紙電纜或純凈的交聯(lián)聚乙烯材料,則故障波形簡單、清晰;如果是聚氯乙烯材料,受添加劑等影響波傳播特性差,則故障波形衰減很快,故障點(diǎn)反射較難辨認(rèn);
(c)、脈沖反射儀是否有比較法功能,有比較法的脈沖反射儀將好相、壞相的波形在同一屏下同時(shí)展示,二者波形的分叉點(diǎn)就是故障點(diǎn)的位置;
(d)、電纜故障絕緣電阻是否小于1000歐姆,當(dāng)小于1000歐姆時(shí)故障點(diǎn)反射波形比較清晰;
八、在什么情況下的電纜故障無法顯示故障波形?
答:(a)、當(dāng)脈沖反射儀在低壓脈沖法遇到超過1000歐姆左右的故障電阻時(shí),則電纜故障無法顯示故障波形;
(b)、當(dāng)脈沖反射儀在高壓波反射法下(包括弧反射法、脈沖電流法、二次脈沖法、多次脈沖法、三次脈沖法等),電纜故障點(diǎn)無法被高壓擊穿、不燃弧時(shí),則電纜故障無法顯示故障波形;
(c)、當(dāng)脈沖反射儀采樣時(shí)刻發(fā)生在高壓波反射法的高壓擊穿之后時(shí),由于采樣時(shí)間已在電弧熄滅階段,則電纜故障無法顯示故障波形。
九、TDR電纜故障定位儀的精度一般標(biāo)定都在1%-0.1%,但為何通常稱TDR為電纜故障預(yù)定位儀?
答:TDR的全稱是電纜故障時(shí)域脈沖反射儀(TimeDomainReflector),其儀器功能是電纜故障預(yù)定位。不能根據(jù)TDR的預(yù)定位結(jié)果直接開挖,仍需要精準(zhǔn)定點(diǎn)儀器。主要原因是:
(a)、TDR采用時(shí)域下的雷達(dá)反射技術(shù),顯示的波形是電壓幅值隨時(shí)間或距離的關(guān)系圖。這里的距離是電纜的物理距離,而不是實(shí)際路徑長度。因此TDR故障定位儀的精度雖然標(biāo)定在1%-0.1%,但這個(gè)精度是基于被測電纜的物理長度,仍需要結(jié)合被測電纜的實(shí)際敷設(shè)路徑圖,才能反映到電纜的大致位置。
(b)、TDR故障定位儀的精度的標(biāo)定過程是:在電纜制造廠里,先用計(jì)米器或卷尺測量被測電纜的長度,根據(jù)已知的被測電纜波速度校對TDR的測量誤差,得出TDR的精度。這里的長度都是用計(jì)米器或卷尺測量的物理長度。
十、影響TDR精度的哪些?
答:影響TDR精度的因素有:
(a)、波速度V/2是否準(zhǔn)確;平時(shí)需要積累各種材料電纜的波速度經(jīng)驗(yàn)值;
(b)、設(shè)置的量程是否適中。合適的量程既不是越小越好,也不是越大越好,而應(yīng)該與被測電纜全長的估計(jì)值接近而且略大。
(c)、適中的增益;增益越大故障點(diǎn)反射越明顯,但同時(shí)會帶來波形畸變;增益越小,故障點(diǎn)反射越微弱;
十一、TDR波速度的因素有哪些?
答:電磁波從電纜一端傳播到另外一端需要一定的時(shí)間,電纜長度與傳播時(shí)間之比,稱為波速度。TDR波速度的因素是電纜絕緣層材質(zhì)。波速度只與電纜的絕緣介質(zhì)材料有關(guān),而與導(dǎo)體材料、導(dǎo)體截面積無關(guān)。對于不同導(dǎo)體材料制成的電纜,只要絕緣材料相同,其波速度是相同的。
十二、什么樣的電纜故障稱外護(hù)套故障?
答:電纜結(jié)構(gòu)從內(nèi)到外依次是:導(dǎo)體線芯、絕緣層、銅屏蔽層、內(nèi)襯層、鎧裝層、外護(hù)套。電纜的絕緣層和外護(hù)套都可能發(fā)生絕緣擊穿故障,電纜專業(yè)人員把電纜外護(hù)套(聚乙烯或聚氯乙烯)發(fā)生的接地故障稱為電纜外護(hù)套故障。
十三、影響外護(hù)套故障精準(zhǔn)定位的因素有哪些?
答:影響外護(hù)套故障精準(zhǔn)定位的因素有:
(a)、跨步電壓法精準(zhǔn)定點(diǎn)儀的增益放大倍數(shù)。ESG80可將土壤里的跨步電壓放大12級,6級是直接放大,另外6級是經(jīng)過放大器放大。
(b)、被測電纜周圍的雜散電流;在電氣化鐵路或變電站附近,土壤里雜散電流干擾較大,需要用帶濾波器的跨步電壓法精準(zhǔn)定點(diǎn)儀(ESG80);
(c)、脈動電壓的輸出電流;跨步電壓法需要較大輸出電流的脈動電壓,zui好在2kV下有0-250mA輸出電流。
(d)、電纜敷設(shè)方式;直埋電纜zui適合跨步電壓法精準(zhǔn)定點(diǎn);
十四、什么叫聲磁同步,怎樣根據(jù)聲磁傳播的時(shí)間差來對電纜故障進(jìn)行精準(zhǔn)定位
答:現(xiàn)場測試時(shí),往往已經(jīng)聽到故障點(diǎn)放電的聲音了,但仍不能精準(zhǔn)斷定故障點(diǎn)在何處,通過聲磁同步法就可以解決這類問題。由于電磁場信號傳播速度為光,一般從故障點(diǎn)傳播到精準(zhǔn)定點(diǎn)儀傳感器放置處需要的時(shí)間為幾個(gè)微秒,可以忽略不計(jì)。而聲音信號傳播速度慢,一般是314米/秒,因此可根據(jù)精準(zhǔn)定點(diǎn)儀傳感器檢測出電磁場、聲音信號的時(shí)間差,判斷故障點(diǎn)的遠(yuǎn)近,測出時(shí)間差zui小的點(diǎn)就是故障點(diǎn)。
現(xiàn)場操作時(shí),首先根據(jù)預(yù)定位結(jié)果確定電纜故障點(diǎn)的大致范圍,將T16/9精準(zhǔn)定點(diǎn)儀傳感器放置在地面,先調(diào)節(jié)磁場信號旋鈕,使電磁場條形圖處于8-9格;然后調(diào)節(jié)聲音信號旋鈕,測的該點(diǎn)的聲磁同步時(shí)間差,比如說2.2ms。繼續(xù)沿電纜路徑向近端方向挪動T16/9精準(zhǔn)定點(diǎn)儀,如果時(shí)間差變大(比如說4.5ms),則說明真正故障點(diǎn)靠近zui初位置。繼續(xù)沿電纜路徑向遠(yuǎn)端方向挪動T16/9精準(zhǔn)定點(diǎn)儀,如果時(shí)間差也變大(比如說7.8ms),則說明真正故障點(diǎn)一定在zui初位置(2.2ms)處。
十五、不同電纜故障應(yīng)選用哪些精準(zhǔn)定點(diǎn)方法?
答:電纜故障精準(zhǔn)定點(diǎn)方法一共有三種:
(a)、聲磁同步法,如T16/9的聲磁時(shí)間差法,適合于大多數(shù)高低阻電纜故障;
(b)、音頻法,包括音頻絞合法和zui小扭曲法,如FL200死接地故障定位系統(tǒng),適合于電纜故障相間絕緣電阻或相對地絕緣電阻在0.00-10.00歐姆時(shí)的死接地(也叫零電阻故障)。
(c)、跨步電壓法,如ESG80,適合于380V低壓電纜接地故障或外護(hù)套接地故障;
十六、鐵路信號電纜故障的預(yù)定位及精準(zhǔn)定位方法有哪些?
答:鐵路信號電纜預(yù)定位方法有:
(1)、TDR脈沖反射儀,適合1000歐姆及以下的低阻接地、低阻短路或斷線故障,如E15、D30、Miniflex;
(2)、低壓電橋法,適合高阻接地或高阻短路故障,如5T、KMK70電橋等。
(b)、聲磁同步法,如T16/9的聲磁時(shí)間差法,適合于新設(shè)信號電纜工程投運(yùn)前高低阻故障的精準(zhǔn)定點(diǎn)。
(c)、跨步電壓法,如ESG80,適合于信號電纜外護(hù)套接地故障。
通信電纜故障檢測原理及檢測方法
就當(dāng)前而言,在電纜故障查找的領(lǐng)域,對于故障電纜檢測的原理基本一致,而不同在于通過這種原理處理的方式方法不一樣,用電纜故障測試儀為例,采用“低壓脈沖法”和“高壓閃絡(luò)法”,除此以外,二次脈沖電纜故障測試儀和多脈沖電纜故障測試儀,其測量原理一致,為滿足不同用戶的需求,處理方式有所不同。
低壓脈沖法:是指故障電纜的故障電阻比較小時(shí),采用一種原理方法,根據(jù)中試控股集團(tuán)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),當(dāng)電阻小于200歐姆時(shí),故障電纜的定位可以通過兩點(diǎn)電位差實(shí)現(xiàn)故障點(diǎn)準(zhǔn)確定位,了解低壓電纜故障查找方法。