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電纜故障測試儀同步定點原理
電纜故障測試儀采用波形測試的聲磁同步法進(jìn)行電纜故障搜尋,是一種非常、獨立性很強(qiáng)的定點方法,他的原理是基于傳統(tǒng)的聲測定點法,但有多技術(shù)上改進(jìn)和提高.
當(dāng)高壓發(fā)生器對故障電纜進(jìn)行直流高壓沖擊,使故障點擊穿放電,放電產(chǎn)生的機(jī)械振動傳到地面,振動信號被高靈敏度的傳感器拾取,經(jīng)放大后用耳機(jī)監(jiān)聽,便可以聽到"啪、啪"的聲音.這就是傳統(tǒng)的聲測法定點的基本原理.
傳統(tǒng)的聲測法定點儀一般僅使用耳機(jī)監(jiān)聽,或輔以表頭指針擺動來分辨故障點放電聲音.由于放電聲一瞬既逝,而且和環(huán)境噪聲區(qū)別不大,往往給經(jīng)驗不是十分豐富的操作者帶來很大困難.
傳統(tǒng)聲測法經(jīng)改進(jìn)后即為聲磁同步法,利用高壓沖擊放電瞬間的強(qiáng)大電磁場信號,觸發(fā)一個指示燈閃亮(或表針擺動),對聲音進(jìn)行同步.若聽到"啪、啪"聲的同時看到指示燈閃亮(或表針擺動),表明聽到的聲音是故障點放電聲.聲磁同步法對聲測法改進(jìn)很大,但仍然主要靠人耳對聲音進(jìn)行判斷,仍然對操作者的經(jīng)驗有很高要求.
現(xiàn)場測試時,往往已經(jīng)聽到故障點放電聲,但僅靠聲音強(qiáng)弱仍很難判定故障點位置,特別是當(dāng)電纜敷設(shè)在管道里面時,困難更大.通過檢測電磁信號和聲音信號之間的時間差,可以解決這個問題.由于電磁信號的傳播速度是光速,從電纜傳播到傳感器的時間可以忽略不計;而聲音傳播速度相比起來慢的多,為每秒幾百米的量級;
因此,通過檢測電磁、聲音信號之間的時間差,可以判斷故障點的遠(yuǎn)近.當(dāng)不斷移動傳感器,找到聲磁時間差小的點,則其下方就是故障點.應(yīng)該指出,由于很難知道聲音在電纜周圍介質(zhì)中的傳播速度,也不知道電纜埋設(shè)的具體深度,所以不可能確切計算出傳感器和故障點之間的水平距離.
電纜故障測試儀利用放電脈沖磁場作為同步信號,對聲音進(jìn)行數(shù)字化采樣,將聲音波形顯示出來,波形可以持續(xù)保持,避免了聲音轉(zhuǎn)瞬即逝的缺點,而且故障點放電波形和噪聲有明顯的區(qū)別,更重要的是多次放電的聲音波形均非常相似,當(dāng)觀察到多次放電的聲音波形相同時,可以明確判斷已經(jīng)采集到了放電聲音.