第五章 电缆线路的电气测试

第五章第五章 电缆线路的电气测试电缆线路的电气测试 全塑通信电缆线路施工前要对单盘电缆的不良线对进行测试检验 确保电 缆出厂的电特性符合质量要求 电缆敷设芯线接续 分线设备等安装完工后 要对通信线路电特性进行竣工测试检验 确保电缆线路电特性 符合线路竣工 验收技术要求 在日常维护中要对电缆线路设备电特性进行定期测试和障碍测 试 保证电缆线路电特性符合维护技术指标要求保证通信畅通 并延长线路设 备使用寿命 上述的测量检验 经常会使用常用测量仪器和电气特性有关技术 定额指标 本章内容本章内容 使用蜂鸣器检查不良线对和线路障碍 使用 QJ45 型电桥测试线路环阻及屏蔽层电阻 使用兆欧表和高阻计测试电缆绝缘电阻 电缆线路的智能障碍测试 接地电阻的测试 本章重点本章重点 放音对号器 QJ45 直流电桥 兆欧表 高阻计 接地电阻仪 电缆智能障 碍综合测试的使用方法 线路障碍性质判断 线路环阻测量 接地电阻测量 绝缘电阻的测试步骤 以及精确测定障碍点位置的操作方法 本章难点本章难点 精确测定障碍点位置的操作方法 本章学习时数 10 课时 学习本章目的和要求学习本章目的和要求 通过学习要求掌握各种测量仪表 器 的使用方法 通过学习要求掌握电缆线路电气特性的技术参数的测量方法和操作步骤 5 5 1 1 使用蜂鸣器检查不良线对和线路障碍使用蜂鸣器检查不良线对和线路障碍 为了电缆线路施工顺利进行保证工程质量 为防止因电缆出厂质量不良 应对单盘电缆进行不良线对检验 电缆敷设 芯线接续 分线设备安装后可能 会产生不良线对 应对电缆线路进行放音对号 核对和辨认电缆的芯线线序号 确认电缆芯线的障碍性质 常用的测试仪表有放音对号蜂鸣器 5 5 1 1 1 1 全塑电缆不良线对种类全塑电缆不良线对种类 全塑电缆线路不良线对有下列几种 如表 5 1 所示 1 断线 电缆芯线的一根或数根中断 断线原因可能是接续不良或受外力侵袭受伤中断 外来强电流也可有能烧断芯线 1 混线 线对间绝缘层损坏 线间绝缘电阻降低很多甚至短路称为混线 混线分为 自混和他混 自混是同一对线相碰 他混为两对线中的各一根造成的混线 3 地气 电缆芯线对地 或对屏蔽层 电阻甚低或相碰是称为地气 4 反接 本对芯线的 a 或 b 线在电缆中间或接头中间错接 5 差接 本对线的 a 或 b 线与另一对芯线 a 或 b 线在接头中错接 又称鸳鸯 线 6 交接 本对线在电缆中间或接头中间错接到一对芯线 产生错号 又称跳线 5 1 25 1 2 单盘电缆中不良线对检验单盘电缆中不良线对检验 1 蜂鸣器的使用方法 1 晶体管蜂鸣器使用的电源为 6V 直流电 2 需要放音的线对用连接线接至蜂鸣器 音 接线柱 将蜂鸣器 地 接线 柱接至塑料电缆的屏蔽层 3 将电源开关拨至开的位置 此时可听到蜂鸣音 4 听筒一端连接至蜂鸣器 讲 的接线柱上 另一端接至电缆芯线 好线 在电缆的另一方 将听筒一端接至电缆屏蔽层 另一端在电缆中寻找到有 喀 啦 声的芯线或蜂鸣音的配偶线 即可建立联络电话 如图 5 1 所示 5 调节蜂鸣器音量电位器至适当音量即可开始试线 1 测试断线障碍测试断线障碍 1 测试断线的连接图 如图 5 2 所示 2 测试时 耳机听不到 喀啦 声 说明该芯线是断线 1 测试混线障碍测试混线障碍 1 测试混线的连接方法如图 5 3 所示 2 将测试的芯线从连接在一起的芯线中一根一根拉出 没有 喀啦 声的芯 线是好线 有 喀啦声的线对是混线 对坏线作好记号 3 将有记号的芯线再次测试 如原对有 喀啦 声的说明是自混 如果不是 原对芯线有 喀啦 声 说明是他混 1 测试地气障碍测试地气障碍 1 先将电缆的塑料皮剥去约 30cm 然后去除芯线绝缘约 5cm 2 电缆另一端芯线全部剪平 互相不能相碰 按图 5 4 所示连接 3 此时耳机内听到 喀啦 声 说明芯线有地气故障 然后再逐对测试其它 线对是否有地气故障 5 1 35 1 3 电缆线路的放音对号及障碍判断电缆线路的放音对号及障碍判断 电缆芯线接续后 分线设备安装后 可能会产生自混 他混 断线 地气 反接和差接等障碍 都必须通过电缆芯线放音对号 核对和辨认电缆的芯线序 号 确认电缆芯线障碍性质 1 电缆放音对号 1 蜂鸣器的连接方法如图 5 5 所示 2 使用前应对蜂鸣器进行检查 确认完好后才可使用 3 测试时 需要在测试方的联络线上并连一根测试线 并接上试线针 4 联络电话建立后 即可按图 5 5 所示进行试线对号 甲端用放音线放音 并通知乙端测试 乙端用试线针在未试过的芯线上触试 当某一根芯线听到了 声音 说明要对音 的线对已试到 即可通知甲端调换下一对线放音 如此 循环 直到全部线对试完为止 2 2 利用蜂鸣器判断线路障碍性质 利用蜂鸣器判断线路障碍性质 1 测试前的准备工作 1 按图 5 5 所示连接好 2 测试时逐对放音 试线端逐对寻找测试 2 不良线线的判断 1 断线 一端在某一对芯线上放音 另一端试完所有芯线 其中听不到蜂鸣 音的线对是断线 2 地气 在使用的电缆上 一端在某一对芯线上放音 另一端测试到放音 的芯线后 听到的声音显著减小 则说明有地气 新放电缆与断线一样 一端在某一对芯线上放音 另一端全部芯 线听不到声音 3 自混 在一端某一线对的 a 线上放音 另一端在该线对的 b 线上也能听到 一样大小的声音 证明该线对自混 4 他混 一端在某一对芯线的一根线放音 另一端在同一线对这根芯线上听 到声音 还可以在另一对的一根芯线上或几根芯线上听到同样大小的声音 则 是他混 5 反接 在一端某一线对的 a 线上放音 另一端则在同一线对的 b 线上听到 声音 a 线上听不到声音 则证明本线对 a b 线颠倒反接 6 差接 鸳鸯线 一端在某一线对上放音 另一端在同一线对上的一根线 听到声音 同时在另一对芯线上的一根线听到声音 则是差接 7 交接 一端在某一对芯线上放音 另一端在同一线对上听不到声音 而在 另一对芯线上听到声音 则是交接 不良线对检验后 刺 割 破芯线绝缘层的芯线应剪除 电缆线路 上放音对号不允许刺 割 破芯线绝缘层 以免电缆芯线缓慢氧化 产生电腐 蚀 会造成断线或 时断时通的故障 易造成电信号失真和错码 5 5 2 2 用户线路环阻及屏蔽层电阻测试用户线路环阻及屏蔽层电阻测试 全塑通信电缆线路施工前要对单盘电缆芯线的回路电阻进行检验 确认是 否符合国家标准 YD T322 线路施工竣工验收时要对铜芯线直流电阻和电缆 屏蔽层电阻进行测试 并记录存档 常用的测试仪表为直流电桥 不能用万用 表测量 5 5 2 2 1 1 QJQJ 4545 型电桥的结构及使用型电桥的结构及使用 1 QJ45 型直流电桥的面板结构 如图 5 6 所示 2 2 QJ45QJ45 型电桥的面板上各部件功能 型电桥的面板上各部件功能 G 接线端为外接检流计接线柱 若电桥内检流计灵敏度低时 可以接灵敏度 高的检流计 当外接检流计或耳机时 内接检流计自动从电路断开并且本身短 路 用于测量断线障碍时 因外接电源为交流电源 必须用交流指示器或耳机 K 旋钮为比例臂旋钮 用来改变 Ra 和 Rb 之比有八档 用于可变比例臂法为 三档 B 十 一 接线端为外接电源接线柱 电桥内部电源为 6V 为了提高电桥 灵敏度 可以外接较高电压 外接电源时 S 开关扳向 断开 位置 当外接电 压超过 22 5V 最大 200V 每伏应串接 50 的保护电阻 R0 旋钮为测定臂旋钮 共四个 用来选择四组串联的电阻箱 X 1 2 接线端 为连接被测线路的接线柱 G 按钮 检流计分流系数按钮 共分三档 S 开关 为脉冲电流测量法开关 R 接线端 为比例臂引出端 地 为接地接线端 G 检流计 为判断电桥是否平衡的指示器 R V M 电键 为测量方法变换电键 扳向 R 为测量未知电阻 扳向 M 为可变比例臂测试法 扳向 V 为固定比例测试法 5 5 2 2 2 2 用户线环路电阻的测量用户线环路电阻的测量 1 电缆环阻定额值 1 单盘电缆芯线在温度 20 时环阻要求 线径 环阻 毫米 欧姆 公里 0 32 472 0 40 296 0 50 190 0 60 131 6 0 80 73 20 2 电缆线路回路电阻在温度 20 时及用户线环路电阻 程控局不大于 1500 不含话机内阻 2 环路电阻的测量方法 1 测量环路电阻的电路如图 5 7 所示 2 末端混线断路 3 被测芯线始端 测试端 接在仪表 X1 和 X2 端子上 也可用测试引线先接 在 X1 和 X2 端子 然后将引线的另一端接芯线 实际被测电阻应减去引线电阻 4 S 开关扳向 接入 量程变换电键扳向 R 5 估算被测电阻值 按约估彼测电阻值选择 调整 合适的比例臂 K 旋 钮 见表 5 2 所示 6 在调电桥平衡前一般使比较臂旋钮处中间数值 7 先按下 0 01G 按钮 观察检流计指针偏向 当指针指向 时 增 加比较臂阻值 当指针指向 时减小比较臂阻值 当指针指向 0 时 说明电桥基本平衡 重复上述步骤 依次按 0 1 1 G 挡分别调比较臂旋 钮直至电桥平衡 取读数 K 比例臂旋钮数值 R0 比较臂旋钮数值 计算 R0 一被测电 阻 R 引 引线电阻 RX K R0 R 引 如没有引线电阻 RX K R0 当测试 环境不是 20 时 则回路电阻要进行换算 Rt R20 1 t 20 或 R20 式中 Rt 温度为 t 时的回路电阻 R20 温度为 20oC 时回路电阻 导体的电阻温度系数 铜为 0 00393 t 测量时的环境温度 在测量阻值大于 104 欧姆时 若发现检流计指针偏转不显著 可在仪器 G 接 线端子外接高灵敏度检流计 此时已自动断开内接检流计线路 5 5 2 2 3 3 电缆屏蔽层电阻的测试电缆屏蔽层电阻的测试 1 全塑电缆屏蔽层全程连通电阻值 20 1 主干电缆屏蔽层电阻 2 6 欧姆 公里 2 主干电缆屏蔽层电阻 5 欧姆 公里 2 全塑电缆屏蔽层电阻测量方法 全塑电缆屏蔽层电阻测试电路连接方法如图 5 8 所示 先要在被测电缆末端将屏蔽线牢固地卡接在电缆屏蔽层 选一对良好芯线 将其末端 A B 线短路 并与电缆屏蔽线短路并连接牢固 测量方法同线路环路电 阻测量 1 测试线对环路电阻 RAB 2 测试 A 线与电缆屏蔽层的环路电阻 RAE 3 测试 B 线与电缆屏蔽层的环路电阻 RBE 用以下公式来计算出电缆评比层连通电阻 R 屏 L 为被测电缆长度 单位 km QJ45QJ45 直流电桥使用注意事项 直流电桥使用注意事项 1 使用时电桥要平放 2 应正确使用仪表 正确选择比率臂 按钮 G 一定要顺按 0 01 0 1 1 否 则易损坏表头 3 在使用前 如表的指针不在零位应校正表的指针指向 0 位 4 在环路电阻法测量时 指针指向 时 增加变阻盘的数值 指针指向 时 减少变阻盘的数值 5 仪表不用时 及时取出电池 QJ45 型直流电桥障碍测试功能不作介绍 线路障碍测试由本章 5 4 1 节讲 述线路障碍测试 5 5 3 3 绝缘电阻的测试绝缘电阻的测试 全塑电缆的绝缘测试 是全塑电缆线路重要测试项目之一 为了发现在电 缆出厂运输时 电缆敷设接续时 电缆线路施工投入运行中 造成电缆芯线绝 缘层 护套破损 受潮 进水所引起的地气障碍 及时进行修复 确保电缆线 传输质量 使电缆线路经常处于正常运行状态 测试全塑电缆芯线对芯线间 芯线对屏蔽层 对地 的绝缘电阻 常用的仪表 为摇表 兆欧表 梅格表 或高阻计 绝缘电阻测试器 进行 5 5 3 3 1 1 单盘电缆及电缆线路绝缘电阻要求单盘电缆及电缆线路绝缘电阻要求 全塑电缆在敷设前 应对全部线对的线间及芯线对地绝缘电阻进行测试 并且要有详细的测试记录 测试市内通信全塑电缆芯线间 芯线对地绝缘电阻 在温度为 20 相对湿度为 80 以下时 芯线间 芯线对地间的绝缘电阻要求如下 1 单盘电缆绝缘电阻按出厂标准要求每公里不得小于 聚乙烯绝缘电缆 10000M KM 500 高阻计测试 聚氯乙烯绝缘电缆 200M KM 500 兆欧表或高阻计测试 填充型聚乙烯绝缘电缆 3000M KM 500 高阻计测试 2 新建的市内通信全塑电缆线路 聚乙烯绝缘电缆 6000M KM 根 聚氯乙烯绝缘电缆 120M KM 根 填充型聚乙烯绝缘电缆 1800M KM 根 3 长市中继 局间中继电缆全程绝缘电阻维护技术最小标准 聚烯烃绝缘电阻 100 兆欧 聚烯经绝缘填充 50 兆欧 其他绝缘 50 兆欧 空闲主干电缆绝缘电阻 全程不小于 50 兆欧 测试电压 250V 用户线路绝缘电阻 连接 M D F 保安单 元和分线设备 不包含引入线 应大于 30 兆欧 测试电压 100 V 用户线路 包括引入线及用方终端设备 全程绝缘电阻应 500 千欧 测试电压 100V 4 绝缘电阻计算及修正 1 绝缘电阻的计算 将任长度电缆的绝缘电阻 RL 换算成一公里的电缆的绝 缘电阻 R0 的计算公式是 R0 RL L M KM 式中 R0 公里长单条芯线绝缘电阻 每公里兆欧 RL L 公里长单条芯线绝缘电阻值 兆欧 L 电缆长度公里 KM 2 绝缘电阻修正 芯线绝缘电阻与度湿和温度的变化有密切的关系 当温度 高时 绝缘电阻就跟着降低 反之 则升高 温度的影响 必要时按下式 修 正 Rt R20 1 0 06 0 06 t Rt t 时所测得的绝缘电阻值 t 测量时的温度 5 5 3 3 2 2 兆欧表测试方法兆欧表测试方法 1 兆欧表的结构原理 在通信线路上常用的兆欧表有以下规格 输出直流电压有 500 250 测量范围 0 500M 0 1000M 兆欧表的外形 电路图和原理图如图 5 9 5 10 5 11 所示 兆欧表是由作为测试电源的手摇直流发电机和作为测试机构的电流比计组 成 图 5 10 中的电压线圈 Lv 和电流线圈 LA 装在永久磁铁的两磁极之间 互 相保持一定的角度并固定在同一转轴上 在轴上装有表针 电压线圈 Lv 和电流 线圈 LA 绕向相反 当有电流通过线路和兆欧表时 电压线圈带动指针按逆时针 方向旋转 电流线圈则按顺时针方向旋转 兆欧表和一般磁电式电表不一样 它没有弹簧游丝产生反力矩 因此在没有电流通过时 指针没有一个固定位置 被测绝缘电阻接到 L 和 E 接线柱之间时 图 5 11 指针的停留位置由电 流线圈电流I和电压线圈电流I的比值决定 流过电压线圈的电流大小由分压 电阻 Rv 确定 而电流线圈的电流由被测绝缘电阻大小确定 由于指针指示位置 由两个线圈通过电流之比决定 所以兆欧表的读数基本上不受于摇发电机转速 及发电机直流电压的影响 保护环 G 装在 L 接线柱的外圈 它与 L 接线柱绝缘 并接至手摇发电机的 负极 保护环 G 的作用是排除由于导线绝缘层表面漏电电流和 L E 接线柱间漏 电电流所引起的误差 其原理如图 5 11 所示 由于 L E 接线柱间距离较近 手摇直流发电机的电压又较高 所以会产生 L E 接线柱间的漏电电流 ia 此外 芯线绝缘表面也会产生漏电电流 ib 当没有保护环时 如图 5 12 a 所示 ia 和 ib 就会和 I 汇合 经 L 接线柱流入电流线圈 L 引起读数误差 有了保护 环 G 后如图 5 12 b 所示 ia 和 ib 两个漏电电流都能够经过保护环 G 直接 回到发电机的负极 而不经过电流线圈 L 因而不会影响绝缘电阻的读数 1 电缆芯线间绝缘电阻测量 在测量电缆绝缘电阻时 首先在电缆的两端剥去电缆的外护层 长度约 30Cm 在测试端剥去电缆芯绝缘层约 5 10Cm 电缆的另一端芯线开路 腾空 不得与地面 屏蔽层等物接触 测量电缆芯线间绝缘电阻的电路连接如图 5 13 所示 将兆欧表的 L 接线 柱接被测线对中的一根芯线 E 接线柱接另一根芯线 G 保护环接至电缆屏蔽层 测量时 将兆欧表放平然后摇动手摇发电机 转速由慢逐快 转速约每分钟 120 转 待表针趋于稳定时 即可直接读出绝缘电阻 该方法同时可判断芯线间有 否混线现象 3 电缆芯线对地绝缘电阻测量 测量电缆芯线对地绝缘电阻的电路连接如图 5 14 所示 兆欧表 L 接线柱 接被测芯线 E 接线柱接至电缆屏蔽层 保护环 G 接至缆芯包层带上 测量方法 与测量线间绝缘电阻相同 该方法同时可检查芯线是否有地气现象 1 兆欧表使用注意事项 兆欧表使用前应进行开路 短路校验 在兆欧表不接任何被测物 转动手 摇发电机 指针应指向 当瞬间短路 L 和 E 端子时 指针指向 O 说明兆欧表正 常 接线柱至被测物的引线 应使用绝缘良好的导线 以防产生误差 兆欧表必须放平 防止倾斜引起测试误差 摇动手摇发电机的速度由慢到快 不宜太快或太慢 一般要求是 120 转 分 否则 会加大表的指示数产生误差 摇动兆欧表时 E L 端子有较高的直流电压 注意安全 以防触 电 测长电缆时 表针不容易稳定下来 这时取读数可取其平均值 测试有电容量的机械设备时 如电缆芯线间的电阻 应须多摇一会 使芯 线充满电再取读数 在测试使用的线对时 一定要将配线架上或分线箱里的避雷器甩开 以免 击穿 造成地气故障 当测完成绝缘电阻之后 不能马上拆线 必须先经过放电 否则会影响人 身安全 严重的会击伤 5 5 3 3 3 3 高阻计测试方法高阻计测试方法 高阻计主要测量市话电缆的绝缘电阻 对于一般高阻值的测量也同样适用 兆欧表读数只能读到 500 1000 兆欧 再大是只能看到无限大 而 GZ 2 型高阻计可读 200000 兆欧的读数 或更大的数值 图 5 15 是 GZ 2 型 高阻计面板图 1 主要技术指示 2 量程 5 106 1011 表头刻度 5 106 200 106 倍率档共分四个 R 1 R 10 R 100 R 1000 1 准确度 R 1 R 10 档 不超过表头标心全长的 5 R 100 R 1000 档 不超过表头表心全长的 10 1 测量电压 500 GZ3 GZ4 有 250 测量电压 2 工作电压 直流电压 9 1 电池 6 节 全机消耗电流为 50 70mA 3 工作温度 40 10 相对湿度 85 4 高阻计的测量方法 从仪表箱底部打开盒盖装入 1 电池 6 节 注意电池极性 合上电源开关 K3 指示灯亮 预热 3 5 分钟后便可作本机校准 在作本机校 准时 不接被测线对 本机校准 不接被测线对 将开关 K2 量程开关 置于 校 位置 再 将开关 K 作用开关 置于 位置 然后调 电位计 使表针指在 刻度线上 又将开关 K1 置于 测 位置 然后调 校 电位计 使表针 指在红色刻度线上 或有 的位置上 再重复倒换开关 K1 的 及 测 的两个位置 检查表针是否仍然准确指在两者的刻度线上 否则再细调 及 校 电位计 直到完全校准好为止 测试芯线间的绝缘电阻 将已调准好的仪表 把开关 K1 置于 放 的位置 然后将被测线对 a b 线分别接在仪表的 L1 L2 的接线柱上 开关 K1 置于 充 的位置 使电缆芯线间进行充电 2 3 分钟后 开关 K2 置于 R 1 的位 置 把开关 K1 置于 测 的位置 再看表针的读数 然后逐步调整开关 K2 被 测值的范围而选择合适的倍率档 被测值 表针读数 位率档 芯线绝缘电阻测好后 把开关 K1 置于 放 的位置 最后把被测线对拆除 测试完毕 测试芯线对地绝缘电阻 测试方法与测试电缆芯线间绝缘电阻相同 就是 仪表接线柱上 L1 接电缆芯线 接线柱 L2 接屏蔽层 地 仪表的 保护 接线柱可根据情况接电缆的绝缘层或不接 1 注意事项 仪表 R 1 档 最小被测值阻值 5M 绝缘电阻小于 5M 指针打表 被 测阻值过小 仪表停止 工作 为保证测试准确性 须经常校准仪表 当 K1 处于 充 或 测 而量程键 K2 在任何位置时 仪表端子 L1 高 和 L2 低具有 500 电压 应当注意安全 在测试中换接引线 应先放电再操 作 仪表用完 应将 K3 扳下 切断电源 仪表长期不用 应将电池取出 5 5 4 4 电缆线路的智能障碍测试电缆线路的智能障碍测试 在电缆线路日常维护工作中 当电缆发生故障时 必须迅速排除障碍 尽 快恢复通信 首先应判断障碍性质然后选择仪器及时测定精确的障碍点位置 才能进行电缆线路修复工作 测定精确的障碍点位置的仪器一般采用 T C300 电 缆故障综合测试仪 5 5 4 4 1 1 智能障碍测试仪的基本原理智能障碍测试仪的基本原理 通信电缆线路为均匀的传输线 当电缆线路发生障碍时 会造成阻抗不匹 配 根据电磁波在传输线中的传输理论 电磁波会在障碍点产生反射 T C300 智能障碍测试仪利用这一电磁波反射原理 测量电缆线路的障碍点的位置 对已发生障碍的线路上送入一脉冲电压 U 该脉冲电压将沿线线路向前传波 当线路有障碍时 障碍点传入阻抗 Zi 不再是线路的特性阻抗 Zc 而引起反射 就会有反射脉冲返回至发送端 在发送端由测量仪器将发送脉冲和反射脉冲波 形记录下来 当线路出现断线障碍时 Zi 1 反射脉冲为正极性方向 而当线路出现短路障碍时 Zi 0 1 反射脉冲为负极方向 通过识别反 射脉极性 就可以判定障碍性质 图 5 16 所示 从上图可以看出从仪器发射脉冲开始计时 接受到障碍点反射脉冲的时间 延迟 t 对应脉冲在测量点与障碍点往返一次所需时间 设障碍距离为 L 脉 冲在线路中的传播速度为 V 则 L VL V t t 2 2 仪器通过其高速数据采集电路 离散采样记录线路脉冲反射波形 经过微 处理机处理后 送到液晶显示器上显示 把零点光标移到波形的最左端 即发 射脉冲的起始点 而把可移动光标移到反射脉冲的起始点 微处理机计算出波 形二个光标之间的时间差 t 求出电缆的障碍距离 结果显示在液晶显示器上 由上面公式知道脉冲在电缆中的波速度 直接影响着障碍点距离的计算精 度 为了准确地计算出障碍点距离 必须精确地知道被测电缆的波速度 但不 同型号的电缆 由于其结构 绝缘材料的不同 波速度也是不相同的 表 5 3 列出了常用电缆脉冲波速度的参考值 表中所列的波速度值仅供参考使用 事实上 因电缆本身绝缘材料的差异 电缆所处的周围环境等可能对电缆中的波速度造成一定的影响 需要在实际测 试中根据线路的具状况进行确定 也可在现场进行测量 方法如下 找一已知 长度的电缆 根据脉站在电缆测试端与电缆终端之间反射一次所需的时间 t 可推算出电缆中的波速度为 V 2V 2 L L t t 此处所得到的波速度值即为电缆中实际的波速度值 5 5 4 4 2 2 T T C300C300 电缆智能障碍测试仪电缆智能障碍测试仪 1 仪器的结构 整机构成 包括主机 测试导引线 充电器 培训及联机软件 背包以及 作为可选件的微型打印机 和调制解调器 Modem 面板构成 仪器的所有操作按键及接口都位于其面板上 面板结构如图 5 17 所示 1 液晶显示器 用来显示波形和各种操作信息 是人机对话的窗口 2 功能软键 环绕液晶显示器的横排及竖排按键 用来配合液晶显示器上 显示的菜单及选项功能 对仪器进行各种控制 背光 键 液晶右下角正对黄色圆形键 用来打开或关掉液晶显 示器的背光系统 开关 键 用来打开或关掉仪器电源 测试 键 此键有两个功能 均用于测试 当需要单次测试时 按 一下该键 仪器便完成一次测试 若连续按下该键一秒钟以上 仪器将 进入自动测试工作方式 和 为光标移动键 用来手动左右移动光标 对障碍点进 行精确定位 信号 插口 用来接测试导引线 通讯 插口 该口为串行口 可以接打印机进行屏幕拷贝 也可接 计算机进行联机控制 或连接调制解调器 Modem 进行远程测试 充电 插口 用来连接充电器 对仪器内可用充电池充电 充电指示 用来指示充电状态 指示灯持续亮表示正在充电 指 示灯闪烁表示充电完成 测试导引线 仪器提供了 平衡 差分 和 电桥 三种工作方式 测试导引线 上有一个控制盒 如图 5 1 所示 盒上有一个在档开关 分别对就 平 衡 差分 和 电桥 三种工作方式 控制盒上引出三组带鳄鱼夹 的测试线 也与三种工作方式相对应 当需要工作在平衡方式时 将开关打到 平衡 位置 并使用对应的两 条测试线 需要用电桥工作方式时 将开关打到 电桥 位置 使用对 应的三条测试线 需要差分工作方式时 开关则打在中间位置 指向 差分 对应的两条测试线接良好线对 这时 平衡 对应的两条测 试线接障碍线对 仪器能够自动检测开关位置 转换工作方式 1 仪器的用途 1 将脉冲测试法和电桥测试法相结合 可以测量线路断线 混线 绝缘不良等各种类型的障碍点 2 兆欧表和欧姆表功能 能够测量线路绝缘电阻和环阻 3 脉冲测试法采用了自动测试功能 并保留了手动测试功能 电桥 测试法实现了自动测试功能 4 波形存储功能 能存储 10 个脉冲反射波形及测试时间 关机后不 会丢失 5 计算机后台控制功能 可将仪器和计算机连接 由计算机对仪器 进行控制 可以建立波形数据库 进行滤波 障碍点自动定位等 高级处理 6 远程测试功能 可将仪器通过调制解调器 Mo dem 和电话线路 与计算机远程联机 由有经验的测试人员进行远方测试服务 7 菜单式界面 直观 简洁 便于使用 8 由可充电电池供电 具有智能化的电池充电及电源管理功能 9 体积小 重量轻 2 技术指标 脉冲测试法 脉冲测试法 有关长度数据时 均指在波速 200m s 条件下 测试范围 1 8000m 测距分辨率 测量范围 2000m 最大 1m 测量范围 2000m 最大 8m 脉冲极性 测量范围 2000m 单极性脉冲 测量范围 2000m 双极性脉冲 脉冲幅度 单极性 30V 双极性 30V 脉冲宽度 80ns 10 s 根据测量范围自动调节 测试盲区 1m 波速度调节范围 100 300m s 增益调节范围 0 80dB 手动 自动 平衡阻抗调节 自动调整 电桥测试法电桥测试法 可测绝缘电阻范围 0 30M 测试精度 1 电缆全长 测试电压 100 V DC 电缆不分段输入 不输入线径 长度 0 9999m 电缆分段输入 最多分三段 每段线径 0 30 0 99mm 长度 0 9999m 4 4 脉冲测试法 脉冲测试法 操作界面 将测试导引线控制盒开关打到 平衡 或 差分 仪器自动进入脉冲测 试法界面 屏幕上的显示内容主要有 波形 5 个菜单及相应的选择项 在范围 比例 波速菜单名的上方分别显示当前的范围 比例 波速度值以及光标距离 电池水平等 下面分别说明 5 个菜单及相应的选择项 范围菜单 用于选择测试范围 量程 按 范围 键后 屏幕显示如图 5 19 其选 择项为 200m 400 m 1km 2 km 4 km 8 km 若要选择某一测试范围 只 要按相应的选择键即可 比例菜单 改变波形显示比例 对波形进行横向的放大和缩小 按 比例 键后 屏 幕显示如图 5 20 其选择项为 放大 缩小 复原 其功能为分别将以虚光标 为中心的波形进行放大 缩小和恢复原状 波速菜单 选择电缆类型 确定测量时波速度 按 波速 键后 屏幕显示如图 5 21 其对应选项为 波速 按一下 波速加一 持续按下该键 波速连续增加 波速 按一下 波速减一 持续按下该键 波速连续减少 全塑 将波速设为全塑 聚乙烯 电缆对应的波速 201 m s 填充 将波速设为填充聚乙烯电缆对应的波速 192 m s 充油 将波速设为充油电缆对应的波速 160 m s 纸浆 将波速设为纸浆电缆对应的波速 216 m s 搜索菜单 自动测试完成后 用来从波形上自动查找可疑的故障点 以下称可疑点 位置 或者利用 搜索 菜单 在设定范围内进行波形测试 分析波形 找出 可疑点位置 屏幕显示如图 5 22 所示 其功能项为 疑点 察看前一个可疑点 疑点 察看下一个可疑点 定位 在当前状态下 光标重新自动定位 当前 在当前测试范围内 重新进行测试 自动进行平衡和增益调节 并 且将虚光标自动定位到故障点位置上 以近 搜索设定测量范围 以近 的电缆故障 先根据电缆全长 设定最 大测试范围 按 以近 键 仪器从最小范围 200m 开始到设定的测试范围 内依次搜索并定位 故障点 这样可以缩小搜索范围 减少测试时间 排除虚假可疑故障点 如二次反射等 零点 按下该键 虚光标变为实光标 并将其作为测试时的零点 如果在 故障点前后不远处有接头反射 为了确定故障点和接头的相对位置 可以将接 头位置定为零点 将虚光标移到故障点处 这时显示的距离为接头 到故障的距离 主控菜单 完成各种主要控制功能 主要用于手动测试 按 主控 键后 屏幕显示 如图 5 23 各选择项分别为 1 记忆 记忆当前显示波形 以备比较 2 比较 同时显示当前测试波形和记忆波形 将故障线对和完好线对的波 形比较显示 其明显分岔之处 一般就是故障点 3 增益 增益提高一级 并显示新的测试波形 4 增益 增益减小一级 并显示新的测试波形 5 平衡 在增益 范围等测试条件保持不变的情况下 自动进行平衡调节 以尽量减弱发射脉冲影响 使波形更容易识别 平衡功能只在平衡测试 时有效 6 档案 用于进入波形档案管理界面 2 接线方法 在接线以前应充分了解电缆基本情况 如电缆类型 电缆长度 故障性质 等 这对快速 准确地测试故障点非常重要 1 接测试导引线 将测试导引线插到仪器面板上的 信号 插口 注意测试 导引线插头与 信号 插口上的缺口对齐 2 选择测试方法 首先使用平衡法 当得到的波形不好判断时 再用差分法 3 平衡法测试接线 将测试导引线控制盒上的开关打到右边 平衡 位置 用 平衡 二字相对应的两条测试线接故障电缆 线间故障时 两测试线的夹 子分别接故障线对的两条芯线 如图 5 24 所示 接地时 分别接发生接地的芯 线和地 如图 5 25 所示 4 差分法测试接线 将控制盒开关打到中间 差分 位置 将 差分 对应 的蓝黑一组夹子接良好线对 平衡 对应的红黑一组夹子接故障线对 如图 5 26 所示 1 自动测试 一般情况下可先进行自动测试 当情况比较复杂时 再改用手动测试 自 动测试结束后 仪器给出几个可疑的故障点 然后再根据电缆的具体情况 如 电缆全长 故障性质等 找到真正的故障点 1 全自动测试 在任何情况下 连续按下面板上的 测试 键一秒钟以上 即可进人全自动测试状态 仪器将从小到大 搜索每一个测量范围 最后将距 离最近的一个可疑点的波形 故障性质及故障距离显示出来 如图 5 27 所示 2 查看可疑点 全自动测试完毕后 仪器停在 搜索 菜单上 并在屏幕右 上角显示一串 x 标记 表示有几个可疑点 其中有一个反显 表示这一个可 疑点正在显示 如图 5 27 所示 如果要观察前一可疑点 按 疑点 键 即 显示出前一个可疑点的波形 故障性质及距离等信息 同样 按 疑点 键可 以观察下一可疑点的波形 故障性质及距离等信息 3 排除虚假可疑点 仪器给出的可疑点 有些不是真正的故障点 需要人工 排除 比如 已知电缆全长是 l000m 那么故障距离肯定小于或等于 1000m l000m 左右的可疑点可能是电缆的末端反射波形 2000m 左右的可疑点 是其二次反射波形 都不是故障点 需在实际测试中根据电缆的现场情况进行 判断 4 调整波速 如果当前电缆波速度值与实际情况不符 则要进人 波速 菜 单 选择电缆类型 或直接调整波速到合适的数值 5 微调光标 精确定位 在复杂情况下有时自动定位不够精确 可以通过面 板上的左或右光标移动键向左或向右调整光标位置 得到更精确的测量结果 6 已知电缆全长的自动测试 若已知电缆的大概全长 可以先设定仪器的测 试范围 然后转到 搜索 菜单 按 以近 键 仪器将只在设定的范围内搜 索 缩小可疑点范围 更易于判断 4 手动测试 当线路情况比较复杂 自动测试不能找出正确的故障点时 需要进行手动 测试 T C300 的手动测试方法和 T C02 相比 除了键盘操作方式有差别外 其 余基本相同 可参照其相关测试方法进行 5 波形档案管理 仪器能存储 10 个测试波形及测试时间 并且关机后不会丢失 以便进一步 进行分析研究 波形存储功能在一定程度上可以代替打印机 1 进人档案管理 在 主控 菜单下 按 存档 键 即进人档案管理状态 仪器屏幕显示 如图 5 28 所示 屏幕左上角显示的一排三角形标志 表示已经 存在的存档波形 按测试时间的先后排列 其中有一个反显 表示当前显示的 波形在存储区中的位置 2 存储当前波形 进入 存档 状态后 按 存储 键 当前波形存人永久 存储区 存储标志增加一个 当前时间同时在左上角显示 如果 10 个存储区已 经占满 则将最早存人而且没锁定的一个波形冲掉 3 对已存档波形上锁 如果想永久保存某一个存档波形 防止被后来存人的 波形冲掉 可以按 查看 或 查看 键 翻到需要上锁的波形 按 锁定 键 就可以将这个存档波形上锁 存储标志变为一把小锁 如果想解除锁定 可以翻到这个波形 再按一次 锁定 键即可解锁 4 查看存档波形 按 查看 或 查看 键 即可来回翻看存档波形 同时能看到测试时间 对存档波形 可以移动光标和改变波速度 但不可改变 范围和比例 也不可改变增益和平衡 5 打印 用附带的串行连接线 分别接仪器 通讯 口 和微型打印机 可 选附件 的串行 RS232 口 按 打印 键 当前屏幕显示的内容将被打印出来 以利于归档保存 6 退出档案管理 按 返回 键 退出档案管理 返回到原来的 主控 菜 单 在 存档 状态下 进行手动或自动测试也会退出存档状态 5 5 电桥测试法 通信电缆线路障碍测试技术 电桥测试法 通信电缆线路障碍测试技术 1 1 操作界面 操作界面 测试导引线接仪器面板上的 信号 插口 将导引线控制盒上的方式开关 打到 电桥 位置 按 开关 键 打开仪器电源 屏幕显示欢迎信息 约两 秒钟后 进入正常工作界面 如图 5 29 所示 屏幕上显示如下 故障距离 线路全长 是仪器的直接测量结果 测完毕后显示数值 线路全长 0000m 需要用户输入的被测电缆的全长 故障距离 m 是仪器在一次测试完毕 用户输入线路长度以后 按 计算 键得到最后结果 屏幕最上部的空白区域 将在测试时显示绝缘电阻值和环路电阻值 屏幕下部 的菜单有 分段 右移 左移 键 用于输入线路长度及分段情况 计算 键 当一次测试完成 线路全长已经输入后 按 计算 键可以得到 故障距离的值 屏幕右部的两个 调整 键也是用于输入线路全长 2 2 兆欧表和欧姆表功能 兆欧表和欧姆表功能 电桥测试附带有 100V 兆欧表和欧姆表功能 可以测量线路的绝缘电阻和环 阻 但不用作计量使用 导引线 电桥 的三条测试线中的黑色和红色 或蓝色 测试线可以用来 进行兆欧表测试 例如要测试某一芯线对地绝缘电阻 将黑色夹子接地 红色 或蓝色夹子接待测芯线 如图 5 30 所示 按 测试 键 片刻后 结果显示 在屏幕最上部 以绝缘电阻为 1 2M 为例 如果是用红色和黑色夹子测试 显示 为 红黑 1 2M 蓝黑 未环路 如果用蓝色和黑色夹子测试 显示为 红黑 蓝黑 1 2M 未环路 此功能可以用来寻找故障和完好线对 选绝缘电阻最低的一条故障线作为 待测试故障线 选一条绝缘电阻尽量高的线作为辅助线 在对端和故障线环路 红色和蓝色测试线可以用来进行欧姆表测试 例如要测试某一线对的环路 电阻 将红色和蓝色夹子分别接两芯线 如图 5 31 所示 按 测试 键 测 完后结果显示在屏幕最上部 假如环阻为 2300 则显示为 绝缘 环阻 2300 3 3 接线 接线 以最常见的地气障碍为例 加以说明 确定电缆故障区间 如确定故障在局和某交接箱之间或两交接箱之间 区间 的两端分别叫做近端和远端 在近端接仪器测试 在远端做接线配合 在所有故障线中找出一条对地绝缘电阻较小且故障电阻稳定的线作为待测故 障线 在线路两端将故障线与其他线路 如局内设备 用户线 断开 找出一条对地绝缘良好的芯线作为辅助线 在两端将与其连接的其他线路断 开 好线对地电阻要高于故障线对地电阻 100 1000 倍以上 在远端将好线与故障线短接 确保接触良好 将测试导引线控制盒开关打到 电桥 档 对应的三条测试线中 红 蓝色 测试线分别接故障线和好线 黑色线接地 接线如图 5 32 所示 自混和他混障碍的测试接线除了黑色夹子接线不同外 其他和接地接线一 致 如图 5 33 图 5 34 所示 电桥测试的接线对测试成败至关重要 也比较繁琐 要注意 红色和蓝色 测试线一定对应远端环路的电缆芯线 另外 红色和蓝色两条测试线 在测试 时可以不必区分谁接好线 谁接坏线 仪器能够自动识别 4 4 测试方法 测试方法 在测试前 应仔细检查接线是否正确 尤其要确认对端是否已环路 简单 的判别办法是用脉冲测试法测试这两条芯线 如果对端已环路 则会在电缆末 端看到一向下的反射脉冲 如果没有环路 则反射脉冲向上 也可以用万用表 测量一下环路电阻 如小于数千欧 则已形成环路 如电阻无穷大 说明未环 路 按 测试 键 这时屏幕左下部显示 请稍候 仪器首先测量线路绝缘电 阻和环路电阻 显示于屏幕最上部 如图 5 35 所示 如果电缆对端没有短接 则分别显示红线对黑线的绝缘电阻 蓝线对黑线 的绝缘电阻 以及 未环路 字样 如图 5 36 所示 这时需要检查接线是否 正确 然后再重新测试 从显示的红黑 蓝黑绝缘阻值上 可以区分好线和故障线 好线绝缘阻值 很大 而故障线阻值低的多 如果测试时未带兆欧表 可以用这种功能来找出 完好线和故障线 如果接线正确 则仪器会继续进行内部调整 调节增益 测量并计算 最 后得到故障距离和全长的比例 故障距离 线路全长 例如故障距离为 600m 全长为 1000m 则得到的比值为 60 显示如图 5 37 所示 整个测试过 程大约需要一分钟 5 5 输入线路全长 计算故障距离 输入线路全长 计算故障距离 以上只是得到了故障距离与被测电缆全长的比值 要得到确切的故障距离 数值 需要知道线路全长 再将两者相乘 得到电缆全长 查阅图纸 将电缆各段长度相加即得到电缆全长 注意电缆在两端和接头 处的盘余都要计入在内 也可以用脉冲测试法测量电缆全长 用比较法比较精确 在故障线和辅助 线没有环路的时候测一次 得到开路波形 记忆下来 环路后再测一次 得到 短路波形 将两个波形比较 把光标移动到明显分岔的地方 调整好波速 度 屏幕显示的距离就是电缆全长 电缆不分段时的输入方法 一般情况下 待测电缆的故障区间由同一线径的电缆组成 不分段 这时 输入线路全长比较简单 如开始显示 线路全长 0000m 带下划线的数字不断闪烁 表示可以通过 调整 键进行改变 如我们已经用脉冲法测量或查图纸得到电缆全长为 1580m 按一下屏幕右部 的 调整 键 显示变为 线路全长 1000m 按动 右移 键 数字下面的下划线将向右移动 并使该数字闪烁 此时 屏幕上的显示为 线路全长 1000m 连续按 调整 键 5 次 显示变为 线路全长 1500m 再按一次 右移 键 显示为 线路全长 1500m 按 8 次 调整 键 或按两次 调整 键 显示变为 线路全长 1580m 此时电缆长度数值输入完成 按 计算 键 将得到故障距离 如图 5 38 所示 电缆分段时的输入方法 有些情况下 待测电缆故障区间由数段不同线径的电缆组成 由于不同线 径芯线单位长度电阻不同 如果不进行校准 最后得到的故障距离将会有较大 误差 这时需要分别输入电缆每一段的长度和线径 按 分段 键 屏幕上的线路全长显示成一表格 如图 5 39 所示 其内 容分别为 分段序号 1 3 用于输入每段的电缆的线径及长度 仪器最多可以 输入三段电缆的数据 线径从 0 30mm 到 0 99mm 长度从 0 到 9999m 每段的数 据要按由近到远的顺序依次输入 如果只有两段 则第三段的长度要输入 0 表格中共有 6 个数据需要输入 每个数据的输入方法和不分段时的输入方 法相同 使用 左移 右移 调整 调整 键输入 而当要输入表 格的下一个数据时 按 跳格 键 则下一个数据的首位将会开始闪烁 提示 现在要输入该数据的这一位 在分段输入状态下 可以再按 分段 键 恢复为不分段输入 输入完成后 按 计算键 得到故障距离 6 6 测试注意事项 测试注意事项 重视接线 电桥测试的接线非常重要 也比较繁琐 一定要仔细 首先是选线 好线对地电阻要高于故障线对地电阻的 100 1000 倍以上 其次要搞清红蓝黑三线对应的接线对象 红色和蓝色测试线一定对应远端 环路的电缆芯线 具体那一个接好线 那一个接障碍线可以不加区分 黑线一 定不可接错 如果是接地故障 黑线一定要接地 如果是混线障碍 则要接三 根芯线中 对端未环路的芯线 如果仪器显示 未环路 可能有以下原因 1 测试线和电缆没有连接或连接不正确 2 良好辅助线和障碍线在远端没有环路 3 线序错误 远短环路的芯线和近端选择的芯线不是同一条线 以上前两种错误 比较容易发现和改正 只须参照 接线方法 中的说明 将线接好即可 最后一种线序错误 往往是施工或维修时造成的 需要用放音 法来寻找正确线序 多次复测 为了尽可能的消除干扰 得到正确结果 最好重复测试多次 每次得到的 结果越一致 结果越可信 如果几次测量的结果相差较大 但其中有几次在某 个值附近集中 则可以取这几个的平均值作为结果 如果几次测量结果没有任 何规律 说明线路上干扰太大 得到的结果不正确 需要等线路相对空闲时再 测 寻找故障点 在寻找故障点时 要将测试结果和周围情况结合考虑 测试结果会有一定 的误差 距离越远误差相应越大 而根据测试结果判断大概位置时也有误差 因此要在故障点前后一定范围内寻找可疑点 一般来说 如在估计的范围内有 接头 则一般可判定是接头发生了故障 但也不能一概而论 如果仪器多次复 测 结果非常稳定 输入的电缆全长也确信正确 但在测距值周围没有接头 也不能就此下结论仪器测的不对 而应更加仔细地检查电缆 6 6 远程测试及联机服务 远程测试及联机服务 TC 300 具有联机服务及远程测试功能 联机服务是通过 RS 232 通信口直接或使用电话线将仪器与便携或台式计 算机联接 由计算机控制仪器进行测试 计算机拥有强大的数字运算处理和存 储能力 可以做许多仪器不能做的工作 如对结果进行复杂的数字滤波处理 进行深入的分析和判断等 使测试结果更加快速 准确 同时可以存储大量的 测试波形 建立波形数据库 进行存档 分类 整理 并可以将当前测试波形 与历史记录进行比较 诊断电缆的老化状况并发现故障点 1 联机服务 首先 将仪器附带软盘中的联机控制程序在计算机上进行安装 需要联机时 将仪器附带的两端均用 9 针接头的串行通讯线 接于仪器面 板上的 通讯 口和计算 机的串口 1 或串口 2 然后运行联机控制程序 联机成功后 仪器屏幕的右 部显示的菜单选择项消失 屏幕上显示 遥控状态 这时 仪器的控制权已 经被计算机接管 只有 开关 和 背光 键有效 其余键均已锁定 计算机 与仪器断开连接后仪器会重新显示菜单功能项 2 远程测试 如果用户使用经验还不够丰富 或遇到了难以解决的疑难故障 可以将仪 器和厂家计算机通过电话线路拨号连接 由专业工程师进行远程遥控测试 测 试完成后结果显示于屏幕上 需要进行