原則から実践まで: ケーブル障害テスターを 1 つの記事で理解する

I. 科学的知識: ケーブル障害の性質と検出原理

1.1 電源ケーブルの構造と故障分類

電力ケーブルは送電システムの「血管」として機能します。その構造は通常、導体、絶縁層、シールド層、保護シースの 4 つのコンポーネントで構成されます。電圧レベルによって低圧（1 kV 未満）、中圧（1 ～ 35 kV）、高圧（35 kV 以上）に分類され、絶縁媒体によって油含浸紙、ポリ塩化ビニル（PVC）、架橋ポリエチレン（XLPE）、ゴム絶縁などの種類に分類されます。

ケーブルの障害は本質的に、絶縁性能の損失または導体の連続性の中断です。障害の性質に基づいて、主に次の 6 つのタイプに分類されます。

• 短絡故障
• 断線故障
• 低抵抗故障
• 高インピーダンス障害
• フラッシュオーバー故障
• 関節破壊

短絡故障 フラッシュオーバー故障

高インピーダンス障害

1.2 ケーブル障害位置に関する基本原則

ケーブル障害レンジングの現在の主流の方法は、パルス反射法 (TDR、または時間領域反射率測定) に基づいています。基礎となる物理原理は、伝送線路内での電磁波の伝播と反射です。

1.3 さまざまなテスト方法に適用できるシナリオ

• 低電圧パルス方式: 断線、短絡、低抵抗故障に適しています。シンプルかつ直感的に操作でき、最も基本的なテスト方法として機能します。
• インパルスフラッシュオーバー方式: 高抵抗およびフラッシュオーバー故障用に設計されています。これには、高電圧を印加して障害点で絶縁破壊を引き起こし、アークと低抵抗経路を作成し、その後パルス反射レンジを実行することが含まれます。直流フラッシュオーバーとインパルスフラッシュオーバーの 2 つのタイプで構成されます。
• ブリッジ法: DC ブリッジバランスの原理を利用して障害点の抵抗比を測定する古典的な抵抗測定手法。低抵抗故障の正確な位置特定に適しています。
• 音響磁気同期方式: 正確な障害位置を特定するために使用されます。故障点での破壊放電によって発生する音波と電磁波信号の時間差を検出することにより、故障の位置を特定します。

II.課題: ケーブル障害テストにおける業界の問題点

2.1 障害の種類は複雑であるため、単一の方法ですべてをカバーすることは困難です。

実際には、ケーブル障害が単一の典型的なカテゴリに分類されることはほとんどありません。高抵抗およびフラッシュオーバー故障がケースの 70% 以上を占めます。これらの故障タイプは、低電圧パルス法を使用して直接テストすることができません。さらに、障害の性質はテスト条件に応じて動的に変化する可能性があり、1 本のケーブルに複数の障害位置が存在する可能性があるため、単一のテスト方法で包括的なカバレッジを提供することが困難になります。

2.2 多様なケーブルパラメータと波速校正の難しさ

波の伝播速度は測距精度にとって重要なパラメータです。ただし、実際の速度は、バッチごとの媒体の変動、動作温度の変動、導体の断面積や構造の違いなどの要因により、公称値から逸脱することがよくあります。古いケーブルのドキュメントが欠落している場合は、推定値のみを使用することができ、測距精度に直接影響します。

2.3 現場環境からの干渉とテスト波形を解釈するための高いしきい値。

現場の動作条件は実験室の動作条件よりもはるかに複雑です。接合部からの反射や分岐からの干渉は故障波形と間違われやすいためです。長いケーブルでは信号が減衰するため、遠端での障害の特定が困難になります。そして反射波は複雑なネットワーク内で重なり合います。従来の機器はオペレーターの経験に大きく依存して解釈するため、初心者は誤診や検出の見逃しを起こしやすくなります。

2.4 テストの効率と安全性の矛盾

高抵抗の故障をテストするには、数千ボルトから数万ボルトの範囲の高電圧を印加する必要があり、運用上の安全上のリスクが生じます。従来の方法では、繰り返しの電圧調整と複数回の放電が必要となるため、テストプロセスが煩雑で時間がかかります。さらに、大まかな測距と正確な位置特定に別個のシステムを使用すると、オンサイトでの導入と切り替えが非効率になります。

Ⅲ．製品ソリューション: インテリジェント ケーブル障害テスターの技術的ブレークスルー

のXHGG502Aインテリジェントなケーブル障害テスターは、低電圧パルス、高電圧フラッシュオーバー、マルチパルス法などの複数の試験技術を統合しており、電力ケーブル、同軸ケーブル、埋設ケーブル、街路照明ケーブルなどのさまざまなケーブル タイプと互換性があります。短絡、開回路、高/低抵抗故障など、あらゆる種類の故障を検出します。このデバイスは、最大サンプリング レート 400 MHz、テスト範囲 120 km、最小分解能 0.07 m、デッド ゾーン ≤10 m を備えています。自動波形解析、障害範囲設定、および複数の波形セットの保存と比較をサポートします。 10.1 インチの高輝度タッチスクリーン、大容量の内蔵リチウム電池、IP54 定格のハウジングを備え、外部電源なしの屋外環境でも高精度で可搬性の高い操作ができるように設計されています。ご興味がございましたら、下のリンクをクリックして詳細をご覧ください。XHGG502A ケーブル障害テスター