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图中我们看到了多芯电缆及内部导线，也看到了其中一根线断了。 我们知道，导线间一定存在分布电容，而且分布电容值与导线的长度有关。如果我们能测量出分布电容，再根据分布电容与导线长度的关系，我们就可以比较粗略地知道断点的位置。 数字万用表都具有测量电容的功能。其原理是，表内产生一个矩形波振荡，输出到被测电容处，然后用积分电路来测量电压值，类似滤波电压，由此测量出电容值。 U、T和R均为已知，则由Uc的测量值可以计算出Cx的值。 知道了Cx的值，如何计算断点距离呢？ 上图是我的一篇论文的截图。这个公式在《电线电缆手册》（机械工业出版社出版）中有。 从图中的表达式可以看出电缆长度和C之间的关系是线性的，因此，我们可以这样来测量： 第一步：先测量任意两根完整导线的分布电容，它的分布电容测量值为C100； 第二步；测量一根完整的导线与断掉的导线之间的分布电容，它的分布电容测量值为CX； 第三步：计算K=100*CX/C100，单位是米。 则K的值就是断点的位置。 注意上述计算式中的100，它就是电缆长度。如果电缆长度是95米或者120米，则用95或者120取代100即可。 准不准呢？答案是：会有误差，只能用于粗略判断。 在继电保护中，ABB有一款叫做REF561的线路保护装置，常用于35kV到110kV的线路保护。它利用阻抗测量，可以判断出线路断点的位置，以便检修人员做进一步判断精确线路断点。 从原理看，与这里的用万用表测量电缆断点差不多。 去年我带的一位学生的毕业设计，就是设计一款类似万用表的仪表，专门用于测量多芯电缆（长度为1000米）的头尾对应关系，以及断点位置。 制作完成后，实测的结果还行，实测100米电缆内部导线断点位置误差在3米以内，重复性尚可。 这种断线产生的原因又是什么呢？ 排除外部因素，一般是制造的原因产生的。断线确实很烦，尤其在工程施工中，检查很困难，而且故障很隐蔽。 我曾经在西安某工程中遇见过类似问题。在做电力监控时，发现十几条长度近200米用于RS485/MODBUS信息交换的通信电缆中，有一条电缆通信时断时续，而且还与早中晚的温度有关。后来就用了本文的方法去检测这条电缆，发现断线。 在现场，线路已经敷设完毕，并且走向十分复杂，若要更换根本就不可能。我们只能加装一条新电缆替换，更换后当然就没问题了。 在现场，手上的仪表大多都很简易，万用表就是最常用的测量仪表。出现问题后，我们只能依靠这些简易表计。这时，如何灵活使用万用表，犹显重要。说到底，这是一种基本功，也就是我们常说的动手能力。 -----------------End---------------- 机械工业出版社整理 |
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