音频电缆断芯点和电力电缆高压击穿点的定位方法

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家用电器、信号发生器等设备的音频电缆线在使用中有时会发生断芯,电力电缆也常发生高压击穿的故障。电缆由于绝缘老化、挤压,绝缘芯线受到某种损伤或高压击穿后,如何准确找到击穿点,较为先进的方法是用专用设备进行定位,但设备一次投资费用较高。本文介绍一种简便方法。

一、音频电缆线断芯位置的定位方法——电容比例法

1. 先用万用表检查,确定故障电缆的断芯芯线。

2. 在电缆两端分别将好的电缆芯线进行短接。用数字万用表电容挡从电缆两端分别测量好的芯线与故障芯线之间的电容值。如图1所示。

图1
图1 🔍原图 (567×203)

例如,从电缆A端测得的电容是C\(_{A}\)=198pF;由电缆B端测得的电容是C\(_{B}\)=82pF;则断芯位置可由下列公式求得:L\(_{A}\)=L×C\(_{A}\)/(C\(_{A}\)+C\(_{B}\));式中L为电缆的总长度。如L=2.0m,则L\(_{A}\)=2×198/(198+82)=1.414m;L\(_{A}\)为电缆A端至断芯位置的长度。

所以电缆断芯位置应在与电缆A端相距1.41m处。经对故障电缆的实际解剖,断线位置在1.4m处。

测量的基本原理是:电缆芯线间都存在一定的电容量,且电容量的大小与电缆长度成正比。故可根据测量断芯与好芯间电容量的大小,按比例求得断芯位置。

实际应用中应注意以下几点:

1. 对于三芯以上的多芯电缆,必须将电缆的好芯在两端分别短接,使芯线间的等效间距相等。

2. 电缆两端的引出测量线要尽量短一些,以保证测量的精度。

3. 测量仪表应使用带有电容测量功能的数字万用表。

二、电缆高压击穿点的定位方法——电阻比例法


1. 定位原理

图2
图2 🔍原图 (283×162)

当电力电缆绝缘击穿时,很容易建立如图2所示的网络电路。

设图2中电缆是钢带铠装电缆(非铠装型同样适用),其中L1表示导电线芯,R1、R2为导线电阻;L2表示铠装钢带,R3、R4为钢带电阻;R5为绝缘击穿点的接触电阻;电缆两端A、B之间总长为L,距A端X处为击穿点。根据欧姆定律,导线电阻与其长度成正比。

R1/X=(R1+R2)/L

求得X=R1·L/(R1+R2)

式中R1难以直接测得,故应由下列方程式:

R1+R2=Ra;R1+R5+R3=Rb;

R2+R5+R3=Re

求得R1=(Ra+Rb-Re)/2;式中,Ra、Rb、Re数值可以直接测出。


2. 测量时应注意以下几个问题

(1) 测量时可能因导线截面大,长度短,导线电阻(R1+R2)非常小,约为0.01Ω,通过计算后会出现R1或R2为负值。发生这种情况应优先选用R3和R4进行计算,通常钢带电阻较大(约几欧~几十欧),这样计算较准确。

(2) 测量时应注意减小接触电阻,以免误差增大。

(陈俊建 毛晓东)