信號電纜故障的查找分析與處理

1、信號電纜故障的查找分析與信號電纜故障的查找分析與處理處理信號試驗(yàn)室工程師 申培洪 電纜是信號傳輸和設(shè)備控制的重要設(shè)備，由于電纜長期埋在潮濕的土地中，很容易造成絕緣值下降或接地，直接影響信號設(shè)備的正常使用，嚴(yán)重的會造成信號的聯(lián)鎖失效，另外，電纜故障還有以下的特點(diǎn)：潛伏期長，隱蔽性強(qiáng)，影響面廣，處理比較困難，因此查找電纜故障是電務(wù)的重要工作之一 。 一一.電纜故障查找的儀表及原理電纜故障查找的儀表及原理 二二.影響電纜故障查找的主要因素影響電纜故障查找的主要因素 三三.電纜故障的處理電纜故障的處理 一一.電纜故障查找的儀表及原理：電纜故障查找的儀表及原理： 1.電纜故障智能測試儀。它的工作原理是：

2、在故障電纜的一端，向電纜的芯線發(fā)射一個(gè)速度為V的脈沖波，該脈沖波沿電纜芯線勻速向前傳輸，當(dāng)脈沖波遇到故障點(diǎn)后被反射回輸入端，其反射時(shí)間為T，則故障點(diǎn)到輸入端的距離L為： L=1/2VT 由它的工作原理可以看出，脈沖波在返回的時(shí)候有兩個(gè)途徑：一種是原路返回到輸出端，儀表回收到的是一個(gè)正脈極性沖，說明該電纜是開路故障（或顯示的是電纜的總長度）；另一種是由大地（或另一根芯線）返回到接地端，儀表收到的是一個(gè)負(fù)極性脈沖，說明電纜是一個(gè)短路故障（見圖1）。 因此，該儀表不但能測試出故障點(diǎn)到發(fā)射端的距離，它還能判斷電纜的故障性質(zhì)或測試電纜的總長度。地面圖1 2.電纜故障定位儀：電纜故障定位儀由發(fā)射機(jī)和接收機(jī)

3、兩部分組成。（圖2）所示：電纜圖2 發(fā)射機(jī)的信號輸出端連接被測電纜芯線，地線端通過臨時(shí)地線接地，當(dāng)發(fā)射機(jī)開機(jī)開始工作后，它輸出的高頻調(diào)制電信號輸入被測電纜，電信號在電纜里的傳輸過程中經(jīng)過故障點(diǎn)M（接地點(diǎn)）入地，M點(diǎn)的地表上就形成了一個(gè)電場，這個(gè)電場的強(qiáng)弱不一并且在M點(diǎn)前后的矢量方向相反，接收機(jī)就利用這個(gè)特點(diǎn)，接收機(jī)把接收到的電場信號在儀表上顯示出來，達(dá)到確定電纜故障點(diǎn)的目的。 一一.電纜故障查找的儀表及原理電纜故障查找的儀表及原理 二二.影響電纜故障查找的主要因素影響電纜故障查找的主要因素 三三.電纜故障的處理電纜故障的處理 二二.影響電纜故障查找的主要因素影響電纜故障查找的主要因素 1.時(shí)間

4、對查找電纜故障影響： 在電纜埋設(shè)的短期時(shí)間里（一般12年），儀表測試的電纜故障點(diǎn)和電纜的實(shí)際故障點(diǎn)是一致的，而且故障是一個(gè)典型的接地點(diǎn)， 這樣的故障很容易用定位儀定位進(jìn)行處理，但隨著時(shí)間的增長（一般2年以后），水和潮氣通過故障點(diǎn)進(jìn)入電纜內(nèi)部，電纜芯線長期浸泡在水或潮氣里，造成故障點(diǎn)附近的絕緣值下降或接地，這時(shí)用儀表測試的電纜故障不是一個(gè)點(diǎn)而是一個(gè)區(qū)域范圍了。 2.地形對電纜故障的影響： 由于電纜的埋設(shè)的地方不是水平的，這就會造成電纜故障點(diǎn)“漂移”，如（圖3）所示：若在電纜的M點(diǎn)有損傷，水和潮氣就有可能從M點(diǎn)進(jìn)入電纜內(nèi)部，進(jìn)入后就順著電纜流向地勢較低的地方，在AB的范圍存積起來，造成這個(gè)范圍的絕

5、緣下降或接地，這樣的故障用儀表測試的距離和定位點(diǎn)是有區(qū)別的。 從上圖可以看出，定位儀定位的故障點(diǎn)離電纜始端的距離是L1，電纜的實(shí)際故障電離電纜始端的距離是L2，這樣的電纜故障特點(diǎn)是：損傷的地方?jīng)]有水，有水的地方?jīng)]損傷。 3.施工對電纜故障點(diǎn)定位的影響 現(xiàn)在的施工，電纜往往是埋在電纜槽里的，對電纜故障點(diǎn)的定位帶來了一定的不便，這是因?yàn)?，電纜放在電纜槽內(nèi)，不直接和泥土接觸，定位儀發(fā)出的信號很難通過泥土到達(dá)地面，即使到達(dá)地面了也是很微弱的，定位儀的接收機(jī)很難接收的到。 電纜在施工過程中的強(qiáng)行彎曲等（特別是過道兩端及電纜盒下面），也有可能造成電纜芯線接觸護(hù)套或鋼帶，在這個(gè)故障點(diǎn)其外皮往往是完好的，芯線

6、通過電纜兩端的地線或其他損傷的地方接地，定位儀發(fā)射機(jī)發(fā)出的電信號無法從故障點(diǎn)到達(dá)地面，以上這兩種故障點(diǎn)也很難用定位儀進(jìn)行定位。 4.電纜周圍環(huán)境的影響 電纜一般都是埋設(shè)在鐵路附近，在電氣化區(qū)段，電纜定位儀很容易受到機(jī)車牽引電流和ZPW2000等信號的干擾，給出錯(cuò)誤指示，給電纜故障的定位帶來一定的影響。 一一.電纜故障查找的儀表及原理電纜故障查找的儀表及原理 二二.影響電纜故障查找的主要因素影響電纜故障查找的主要因素 三三.電纜故障的處理電纜故障的處理 三三.電纜故障的處理電纜故障的處理1. 對于測試距離和定位點(diǎn)一致的電纜故障，直接在故障點(diǎn)進(jìn)行切割 處理，處理后的電纜絕緣值一般都可以恢復(fù)了。2.

7、 對于電纜儀表難定位的范圍性的故障，一般采用就近切割，二次測試（切割）的方法：首先用儀表測試出就近的故障點(diǎn)A和故障電纜的長度范圍AB，最好是在電纜兩端各測試一次加以核實(shí)，再實(shí)際測量出電纜始端到A點(diǎn)或B點(diǎn)的距離，然后在任意一端A點(diǎn)或B點(diǎn)進(jìn)行切割，再在切割點(diǎn)測試故障電纜的范圍，然后更換部分故障電纜（圖四）。圖四圖四3.若同一電纜經(jīng)路中有多根同型號的電纜時(shí)，從電纜的外觀很難判別那根是故障電纜，可用電源故障查找儀進(jìn)行確認(rèn)： 電源故障測試儀的原理和電纜定位儀原理一樣，只不過它的接收機(jī)取樣部分是一個(gè)鉗流表的表鉗，按圖4所示，發(fā)射機(jī)的輸出端接故障電纜的鋼帶，地線通過臨時(shí)地線接地，發(fā)射機(jī)開機(jī)工作后故障電纜的周圍就存在著一個(gè)由發(fā)射機(jī)發(fā)出的電磁場，當(dāng)表鉗測試到該電纜的時(shí)候，接收機(jī)就能接收到該信號在儀表上反映出來，故障電纜就很容易的被確認(rèn)了；故障電纜剝開以后，用同樣的方法也可以在切割點(diǎn)確認(rèn)故障電纜的芯線。 在徐州管內(nèi)的茅夾線楊屯站和隴海線的白塔鋪站等十多次使用證明這樣