電力電纜故障測試儀電橋法原理

自從有了地埋電纜以后，電纜故障的檢測工作就成了必須解決的問題。最初的電纜故障粗測工作，是用電橋平衡測試原理進(jìn)行的，當(dāng)時曾用過電阻電橋、電容電橋、低壓電橋、高壓電橋等。用電橋原理測試電纜故障距離，曾是上世紀(jì)六七十年代普遍采用的方法。到了2000年以后，使用電橋法測試原理的儀器還繼續(xù)使用并且有所發(fā)展，使用計算機(jī)技術(shù)后，現(xiàn)在也出現(xiàn)了具有更高智能化的電橋測試儀（如高壓數(shù)字電橋）。

使用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(gòu)成環(huán)線。于是電橋本身有R1、R2兩個橋臂，故障點(diǎn)(d)兩側(cè)的環(huán)線電阻構(gòu)成電橋的另兩個橋臂。

圖2 電橋回線法測量單相接地故障接線圖

若設(shè)電纜長度為L，故障點(diǎn)d到測試端的距離為LX，電纜的全部芯線截面積和導(dǎo)體材料相同。調(diào)節(jié)R1、R2，當(dāng)電橋平衡時，有如下關(guān)系：

化簡后解得測量端到故障點(diǎn)的距離為

采用輔助電纜構(gòu)成的電橋測試回路及方法
    (1)分析圖2可知，在利用電橋回線法測試電纜故障時，電力電纜必須要有一完好相，即按照其接線原理，將電纜故障點(diǎn)兩側(cè)的電纜環(huán)線電阻引入電橋回路，否則不能形成電纜故障的電橋測試回路。
    然而，在實(shí)際工作中，我們常常會遇到電纜三相短路接地故障的測距問題。電纜發(fā)生三相短路接地故障，意味著被測電纜沒有完好相。為解決沒有完好相引出的電纜故障測試問題，我們可嘗試采用輔助電纜的方法，借助于輔助電纜構(gòu)成電橋測試回路。由此可為解決三相短路接地的電纜故障測試問題，打開一個方便之門。
    (2)如果被測電纜沒有完好相，可采用已知長度、截面積、導(dǎo)體材料與被測電纜相一致的輔助電纜，構(gòu)成電橋測試回路。同時也不難發(fā)現(xiàn)，這種條件下形成的電橋測試回路及其測算方法，實(shí)際上與單相接地(包括兩相短路接地)的情況是一樣的。
    (3)如果采用的輔助電纜與被測電纜的截面積、導(dǎo)體材料不同，電纜故障點(diǎn)到測試端的距離LX的測算公式，可按電橋平衡條件式推導(dǎo)得出。