電纜故障測試儀采用波形測試的聲磁同步法進(jìn)行電纜故障精確搜尋,是一種非常精確、獨立性很強的定點(diǎn)方法,他的原理是基于傳統的聲測定點(diǎn)法,但有多技術(shù)上改進(jìn)和提高。
當高壓發(fā)生器對故障電纜進(jìn)行直流高壓沖擊,使故障點(diǎn)擊穿放電,放電產(chǎn)生的機械振動(dòng)傳到地面,振動(dòng)信號被高靈敏度的傳感器拾取,經(jīng)放大后用耳機監聽(tīng),便可以聽(tīng)到“啪、啪”的聲音。這就是傳統的聲測法定點(diǎn)的基本原理。
傳統的聲測法定點(diǎn)儀一般僅使用耳機監聽(tīng),或輔以表頭指針擺動(dòng)來(lái)分辨故障點(diǎn)放電聲音。由于放電聲一瞬既逝,而且和環(huán)境噪聲區別不大,往往給經(jīng)驗不是十分豐富的操作者帶來(lái)很大困難。
傳統聲測法經(jīng)改進(jìn)后即為聲磁同步法,利用高壓沖擊放電瞬間的強大電磁場(chǎng)信號,觸發(fā)一個(gè)指示燈閃亮(或表針擺動(dòng)),對聲音進(jìn)行同步。若聽(tīng)到“啪、啪”聲的同時(shí)看到指示燈閃亮(或表針擺動(dòng)),表明聽(tīng)到的聲音是故障點(diǎn)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。
現場(chǎng)測試時(shí),往往已經(jīng)聽(tīng)到故障點(diǎn)放電聲,但僅靠聲音強弱仍很難精確判定故障點(diǎn)位置,特別是當電纜敷設在管道里面時(shí),困難更大。通過(guò)檢測電磁信號和聲音信號之間的時(shí)間差,可以解決這個(gè)問(wèn)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(shí)間可以忽略不計;而聲音傳播速度相比起來(lái)慢的多,為每秒幾百米的量級;因此,通過(guò)檢測電磁、聲音信號之間的時(shí)間差,可以判斷故障點(diǎn)的遠近。當不斷移動(dòng)傳感器,找到聲磁時(shí)間差小的點(diǎn),則其下方就是故障點(diǎn)。應該指出,由于很難知道聲音在電纜周?chē)橘|(zhì)中的傳播速度,也不知道電纜埋設的具體深度,所以不可能確切計算出傳感器和故障點(diǎn)之間的水平距離。
電纜故障測試儀利用放電脈沖磁場(chǎng)作為同步信號,對聲音進(jìn)行數字化采樣,將聲音波形顯示出來(lái),波形可以持續保持,避免了聲音轉瞬即逝的缺點(diǎn),而且故障點(diǎn)放電波形和噪聲有明顯的區別,更重要的是多次放電的聲音波形均非常相似,當觀(guān)察到多次放電的聲音波形相同時(shí),可以明確判斷已經(jīng)采集到了放電聲音。
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