用直流电桥法定点电缆故障距离的详细方法介绍

由于电缆敷设的特殊性，关于电缆故障的查找与定位， 一直是电力从业人员的心头大患。随着科技的日益发展，确定电缆故障的性质已经不再困难，然而测定电缆一端到故障点的距离，仍然没有很好的解决方法。

为了确切的故障点往往要配合其他手段进行“细测”，这就是故障定点，下面为大家介绍一下用直流电桥法来定点电缆故障的详细方法。

直流电桥法是至今仍广泛应用的一种测距方法。基于电缆沿线均匀，电线长度与缆芯电阻成正比的特点，并根据惠斯登电桥的原理，可将电缆短路接地、故障点两侧的环线电阻引入直流电桥，测量其比值。由测得的比值和电缆全长，可获得测量端到故障点的距离，如图1所示。图中R_L是电缆全长的单芯电阻，R_X是始端到故障点的电阻。

图 1：直流电桥法测量原理图
(a)组成的单臂电桥；(b)故障电缆回路

电桥法有多种接线，普遍使用的是缪雷环线法。对低电阻性接地用低压缪雷环线法，电源电压不超过1kV；高电阻性接地用高压缪雷环线法，电压可达数千甚至上万伏。但所谓低阻和高阻并没有严格界线，而随所用电缆故障测试仪的电源电压和检测灵敏度而定。普通的单臂和双臂电桥，多外接数十伏到数百伏的直流电源，以2~ 3kΩ作为划分高阻和低阻的界线是适当的。因为这时恰能得到电桥测量所必需的10~ 50mA的测量电流，电桥足够准确。

当电阻大于3kΩ时，电桥灵敏度不够，显然，要增大电流，方法不外是提高电压和降低电阻。下面将详细介绍。提高电压就是采用高压缪雷环线法，它与低压缪雷环线法没有本质的区别，只是仪器能承受高压。

用缪雷环线法测量单相接地故障的原理接线如图2所示。

图2：缪雷环线法测量单相接地故障
M——比例臂；R——可调测量臂电阻；R_f——检流计灵敏度调整电阻；P——检流计

将电桥的测量端子x1和x2分别接往故障缆芯和完好缆芯，这两芯的另一端用跨接线短接构成环线。于是电桥本身有两臂（比例臂M和测量臂R）；故障点两侧的缆芯环线电阻构成另两臂。当电桥平衡时，则有

MXr＝（2L－X）rR

X＝2LR／（R＋M）

式中X——从测量端到故障点的距离(m)：

L——电缆长度(m)；

R——测量臂电阻(Ω)：

M——比例臂的电阻(Ω)；

r——电缆每米长度的电阻(Ω／m)。