电缆故障测试仪：核心原理与技术方法解析

一、脉冲反射法（雷达法）

• 技术核心：通过脉冲信号的传输与反射分析定位故障，因原理类似雷达测距，故又称 “雷达法”。
• 操作逻辑：
  • 在电缆一端施加脉冲电压，信号沿电缆传输时，若遇到故障点（或阻抗不均匀处）会产生反射波。
  • 记录脉冲信号往返故障点的时间△T，结合电波在电缆中的传播速度，计算故障点距离（公式：距离 = 速度 ×△T/2）。
• 发展与应用：
  • 上世纪七八十年代已广泛应用，适用于断路、短路、接头松动等多种故障。
  • 现代智能型 “闪测仪” 在此基础上融入计算机技术，自动化处理波形与数据，大幅提升粗测效率。

二、电桥法

• 技术核心：基于电桥平衡原理，通过电阻、电容等参数的平衡关系计算故障距离。
• 发展与应用：
  • 早期通过电阻电桥、电容电桥实现，2000 年后演进为高压数字电桥，精度有所提升。
  • 局限性：因操作相对繁琐，且对高阻、复杂故障的适应性较弱，目前在现代测试中应用较少，逐步被更高效的方法替代。

三、二次脉冲法

• 技术核心：脉冲反射法的进阶版本，针对高阻故障优化，通过简化波形提升判读效率。
• 操作逻辑：
  • 先用高压脉冲击穿高阻故障点，使其瞬间形成低阻通路。
  • 同步发射低压脉冲信号，将原本复杂的高阻故障波形转化为类似短路故障的简单低压脉冲反射波形，便于精准分析。
• 特点：需配备高频高压数据处理器，仪器结构稍复杂，但显著提高了高阻故障的测试准确性和操作便捷性。

四、三次脉冲法

• 技术核心：在二次脉冲法基础上升级，通过 “双冲击” 技术延长故障点电弧持续时间并稳定电弧，强化波形特征。
• 操作流程：
  1. 未击穿故障时，先测低压脉冲反射波形（基准波形）。
  2. 用高压脉冲击穿故障点，产生稳定电弧。
  3. 再次发射低压脉冲，获取故障点反射波形。
  4. 叠加分析两次低压脉冲波形的发散点，精确定位故障位置。
• 优势：技术先进，对高阻故障和闪络性故障的定位更快、更精准，且操作简化，适用性更广。

五、声测法与声磁同步法

• 1. 声测法：
  • 原理：利用高压脉冲发生器向故障点放电，故障点因击穿会产生机械振动（声音）和地震波。
  • 操作：通过声测探头接收振动信号并放大，根据声音强弱判断故障点位置，适用于各类故障的精确定点。
• 2. 声磁同步法：
  • 原理：结合声测法（振动信号）与电磁波法（放电时产生的电磁信号），通过 “声磁同步定点仪” 实现双重定位。
  • 优势：解决了单一声测法在嘈杂环境中易受干扰的问题，定位精度更高，操作更便捷，尤其适合复杂现场环境。

总结