一種控制電纜查線測試裝置

劉彥超 張鵬飛 王建軍

摘要：控制電纜對電氣設(shè)備的正常運行起著至關(guān)重要的作用，由于制造、施工等原因造成的電纜故障較為隱蔽，不易排查，控制電纜的直流電阻是電纜質(zhì)量的重要指標，針對控制電纜直流電阻的測量較少，且誤差較大，設(shè)計一種便攜易用的控制電纜測試裝置是非常必要的，能極大減少施工維護中的工作量即工作時間，提高故障排除和施工的工作效率。

關(guān)鍵詞：控制電纜、回路、電阻、測試、壓降

0引言

控制電纜主要適用于直流或交流50～60Hz、額定電壓600/1000V及以下的控制、信號、保護及測量線路，常用于電氣控制系統(tǒng)和電氣裝置內(nèi)，固定敷設(shè)，一般控制電路中負荷間斷、電流不大，芯線截面較小，線芯多采用銅導(dǎo)體。

控制電纜主要應(yīng)用在電力系統(tǒng)、信息傳輸系統(tǒng)、電氣裝備及電器儀表內(nèi)部連接，通過發(fā)送和接收電信號，實現(xiàn)設(shè)備間信息交互。在電力和信息系統(tǒng)中，從系統(tǒng)的起點，經(jīng)過系統(tǒng)的各個節(jié)點到用戶終端，所有這些裝備都使用大量的電線電纜，控制電纜作為元器件之間的連接線，起著傳輸電能或傳輸信號的作用。

1.對控制電纜的相關(guān)要求

根據(jù)《DL/T 866-2015? 電流互感器和電壓互感器選擇及計算規(guī)程》，控制電纜直流電阻值計算公式如下：

《GB/T 50063-2017 電力裝置電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：測量控制二次回路電壓降不應(yīng)大于額定二次電壓的3% ;電能計量裝置的二次回路電壓降不應(yīng)大于額定二次電壓的0. 2%;保護電流回路負載電阻還需滿足10%誤差曲線要求。

《DL/T 5136-2012 火力發(fā)電廠、變電所二次接線設(shè)計技術(shù)規(guī)程》規(guī)定：發(fā)電廠和變電站應(yīng)采用銅芯控制電纜和絕緣導(dǎo)線。強電回路導(dǎo)體截面不應(yīng)小于1.5，強電回路導(dǎo)體截面不應(yīng)小于0.5。當(dāng)芯線截面為1.5或2.5時，電纜芯數(shù)不宜超過24芯。當(dāng)芯線截面為4及以上時，電纜芯數(shù)不宜超過10芯。

控制電纜的直流電阻值增大，將使控制電纜工作時電壓降增大，電纜末端不能提供電氣設(shè)備工作時所需的電能量或電壓值，或者是阻抗不匹配導(dǎo)致測量精度下降，只有準確測出電纜直流電阻才能判斷出是否滿足使用要求。

2試驗裝置和方法

2.1試驗原理

實際應(yīng)用用兩根線芯接入設(shè)備構(gòu)成回路，測試時首先需要識別回路，在識別出同一個回路兩根線芯的基礎(chǔ)上，測試出回路電阻值，以便于判別回路的正確性和阻值的匹配性。測試流程如下：

主控器控制電路給第一根線芯施加電壓U，依次采樣另外每根線芯的電流I，構(gòu)成回路的兩根線芯能夠?qū)ǎ娏髦递^小，通過判斷電流值可得知同一組的線芯，同時通過歐姆定律求出該組導(dǎo)線的電阻值R=U/I，依次進行測試，直至測出完成所有線芯的測試。判定為同一組的線芯，標記為同組，并測出電阻值。為了使線芯能夠每兩根導(dǎo)通構(gòu)成回路、方便測試，需要在終端將線芯兩兩連接。測試接線示意圖見圖1，電路原理圖見圖2。

2.2試驗裝置

為了達到線芯自動識別并匹配成組，同時測量回路電阻值的目的，簡化電路并提高測試速度，綜合考慮按照一次測試10芯電纜設(shè)計，通過內(nèi)部10mA恒流源電路對外輸出，從第一個端口輸出，依次次檢測其余端口電壓，導(dǎo)線連接可靠，阻抗較小，電壓較低，標記電壓較低端口為同組，并計算電阻值，一個測試流程完成。進行下一個流程測量，測量時不再測量已標記過的端口，直至全部端口測試完成。裝置原理圖如下：

3結(jié)論

控制電纜的電阻值超標直接影響控制信號的傳輸，進而影響電氣設(shè)備的餓正常運行。由于控制電纜的阻值測試在工程應(yīng)用中不易實現(xiàn)，因此極易忽略，工程應(yīng)用中較多的關(guān)注線芯的通斷。控制電纜阻值能否實現(xiàn)與設(shè)備匹配，對電氣系統(tǒng)的完好運行影響較大，尤其對控制回路、電流電壓回路、計量回路影響巨大。本查線測試裝置便攜易用，既可以測試控制電纜的完好性，也可以準確測試出控制電纜回路的電阻值，為設(shè)備施工、故障查找、減少測量計量誤差提供參考;也可以通過對建成工程的測量統(tǒng)計，為后期設(shè)計施工提供參考。

參考文獻

1.DL/T 866-2015? 電流互感器和電壓互感器選擇及計算規(guī)程

2.GB/T 50063-2017 電力裝置電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)范

3. DL/T 5136-2012 火力發(fā)電廠、變電所二次接線設(shè)計技術(shù)規(guī)程

作者介紹：

劉彥超（1981.10.12），性別：男;籍貫：河南;民族：漢;學(xué)歷：本科、碩士;職稱：高級工程師;研究方向：電力工程;