电缆故障定位仪
摘要：有线通信的畅通和电力的输送有赖于电缆线路的正常运行。一旦线路发生障碍，如果不能及时查出故障并迅速予以排除，就会造成很大的经济损失和不良的社会影响。因而，电缆故障定点仪是维护各种电缆的重要工具。电缆故障定点仪采用了多种故障探测方式，应用当代的电子技术成果和器件，采用计算机技术及特殊性电子技术，结合本公司长期研制电缆测试仪的成功经验而推出的高科技，智能化，功能全的全新产品。
一、工作原理用声磁同步法进行故障精确定点，是一种非常精确、且唯一性很好的定点方法，其原理基于传统的声测定点法，但有多项改进和提高。
当高压发生器对故障电缆进行直流高压冲击，使故障点击穿放电，放电产生的机械振动传到地面，振动信号被高灵敏度的传感器拾取，经放大后用耳机监听，便可以听到“啪、啪”的声音。这就是传统的声测法定点的基本原理。
传统的声测法定点仪一般仅使用耳机监听，或辅以表头指针摆动来分辨故障点放电声音。由于放电声一瞬既逝，而且和环境噪声区别不大，往往给经验不是十分丰富的操作者带来很大困难。
传统声测法经改进后即为声磁同步法，利用磁场传播速度远远高于声音传播速度的原理，高压冲击放电的瞬间同时产生强大电磁场信号和声音信号，通过检测电磁信号和声音信号之间的时间差，可以判断故障点的远近。当不断移动传感器，找到声磁时间差最小的点，则其下方就是故障点。应该指出，由于很难知道声音在电缆周围介质中的传播速度，也不知道电缆埋设的具体深度，所以不可能确切计算出传感器和故障点之间的水平距离。
二、接线方式1.相线对铠装接法：
当发生相地故障、相间合并对地故障，或断线合并接地故障，总之只要存在相对地绝缘损坏，均优先采用相对铠接法，其优点为故障点放电声的传播衰减较小。
如图1所示，将高压发生器的高压输出连接电缆故障相，测试地连接电缆的金属铠装。
图1 相对铠接法
2.相间接法：
当发生单纯相间故障（没有合并接地）时，使用相间接法。如图4-2-2所示，将高压发生器的高压输出和测试地连接两故障相，其中一故障相需进行安全接地。
图2 相间接法
3.断线故障的接法：
对于单纯断线故障（没有发生合并接地），接线示意图如图3所示：
图3 断线故障接线示意图
将高压发生器的高压输出线和测试地线分别接电缆的一完好相线和故障相线，在电缆的远端将两相短路。
三、定点步骤1、连接传感器和耳机：
将定点传感器接传感器插口，耳机接耳机插口。将工作方式设置为“智能定点”或者“波形定点”方式。
2、选择定点区域：
在定点之前，首先应明确电缆路径。如果图纸资料不完整，应进行路径探测，并做好标志。根据测距结果，考虑电缆头盘余量、地形因素，粗略确定故障点位置，由于不可避免的存在估算误差，一般应在（测距值 ± 50m）之间定点。
在选定的区域，将传感器平放于电缆正上方的地面，方向指向电缆铺设方向，观察波形并用耳机监听，开始定点。
3、调整磁场增益：
使当高压发生器开始对故障电缆周期放电后，调整仪器的磁场增益（磁场自动增益打开后不需要调整增益。手动调整方法见第二章的“磁场自动增益”部分），使“磁场触发标志”闪烁和高压发生器的放电同步。
4、调整声音增益：
当磁场增益正常同步后，再调整声音增益。当“磁场触发标志”指示亮时，声音信号同步采样一次，波形更新。调整声音增益，使声音波形足够大且不失真。智能定点界面调整声音信号强度在40%~90%之间。
声音信号（包括噪声）在不断变化，要随时看到真实的声音波形，需要不断地调整其增益，但根据经验，声音信号增益可以调的较大，只要不是每次都失真即可，不必随时调整。
5、寻找并逼近故障点：
以大约0.5~2m的间隔移动传感器，如果连续几次放电，均没有看到如图3-1-2所示的典型声音波形，则应继续向前移动，直至多次放电的声音波形都与典型波形非常相似,而且稳定（除非当时有很大的噪声出现），说明已经到了故障点的附近，采集到了真正的故障点放电声音信号。这时用耳机监听，会在“信号”指示灯闪亮的同时，听到较沉闷的一声“啪”。一般来说，靠观察声音波形得到的响应范围大于听声的响应范围，而且单纯听声较难分辨。
6、测量声磁延时，精确定位：
看到放电声音波形后，再波形显示方式下，按【左右键】调整光标位置，将其移动到声音波形的起始点上，此延时值能代表故障点的远近，但由于很难确知声音在电缆周围复杂介质中的传播速度，也不知道电缆埋设的具体深度，所以不能计算出传感器和故障点之间的精确水平距离。
注意：光标在其它位置时，显示的声磁延时值没有意义。
以较小的间隔不断改变传感器的位置，并测量声磁延时，直至找到延时值最小的点，其正下方即是故障点，误差在0.2m之内。如图4。
图4 声磁同步定点
7、利用电缆位置指示进行路径探测：
使用时使传感器方向指向电缆铺设方向和定点前进方向。电缆位置指示如果指示左箭头，则表示电缆位于传感器左边。如果指示右箭头，则表示电缆位于传感器右边。指示原点，则表示电缆在传感器正下方。
8、注意事项：
尽量不要将传感器置于电缆本体上进行定点，否则会在电缆任何位置都能听到微弱的啪啪声，此为大电流瞬间放电形成的电应力造成的震动，整条电缆上均存在，不能利用此信号进行定点。
有时电应力震动也能传到地面。在远离故障点时，如果非常仔细的监听，有时能够在电缆全长上都能听到很微弱的啪啪声，且不会随传感器位置的不同而发生变化，此即为电应力震动，其与真正的故障放电声差别很大，注意不要误判。
