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電纜故障定位電橋在電纜故障測距的工作原理


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  在現代化企業和城市的供配電系統中,電能大部分是由地下電纜輸送的。由于各種原因,電纜本身會發生各種故障,以致造成停電停產等不利影響和經濟損失。故電纜故障一經發生,應迅速準確地測定故障點的位置,這對保證電纜的及時修復有著重要的意義。
  電力電纜故障的測距定位方法很多,目前最常用和最有效的方法,是電纜故障定位電橋回線法和脈沖反射法。相對于脈沖反射法,使用電纜故障定位電橋回線法具有測試設備價格便宜、操作簡單的特點,因此,電橋回線法至今仍然是廣泛被應用的一種主要測距手段。
  但是,電力電纜常常發生三相短路及對地故障,這種故障性質,不能滿足使用電橋回線法時被測電纜應有一個完好相的要求。因此使得電纜故障定位電橋回線法在這種情況下的測距工作,受到條件的限制。為了解決這一問題,本文對使用電橋回線法測試電纜故障距離的有關問題,作了比較深入的分析,以期電纜故障定位電橋回線法在對電纜故障測距定位中,能在更寬的條件范圍內得到應用。

1 電纜故障定位電橋回線法測量原理
  電纜故障定位電橋回線法主要用于電力電纜單相接地、相間短路或短路接地的故障距離測試,根據電纜故障短路接地電阻值的不同,可分別選用高壓電橋回線法和低壓電橋回線法。這種測距方法是基于電纜沿線均勻,電纜長度與纜芯電阻成正比的特點。并根據惠斯登電橋的原理,將電纜短路接地故障點兩側的環線電阻引入電橋回路,測量其比值。由測得的比值和已知的電纜全長,計算出測量端到故障點的距離。其測量原理及等效電路如圖1所示。


電纜故障定位電橋回線法測量原理

圖中RL是電纜全長的單芯電阻,Rx是始端到故障點的電阻,Rd是電纜故障接地電阻。
2 單相接地故障的測量
使用電纜故障定位電橋回線法測量電纜單相接地故障的原理接線如圖2所示。按圖將電橋的測量端子X1和X2分別接往電纜的故障相(C)和完好相(B),B、C相的另一端用跨接線短接構成環線。于是電橋本身有R1、R2兩個橋臂,故障點(d)兩側的環線電阻構成電橋的另兩個橋臂。

單相接地故障的測量

若設電纜長度為L,故障點d到測試端的距離為LX,電纜的全部芯線截面積和導體材料相同。調節R1、R2,當電橋平衡時,有如下關系:

電橋法測試計算公式

下一篇:淺談電纜故障定位電橋回線法在電纜故障測距中的應用(續)

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