上海东茂电子科技有限公司

 

QJ45

携带式线路故障测试器

使

用

说

明

书

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

一      用      途

 

本携带式线路故障测试议，主要以电桥测量原理组成各类回（

线测试线路。用以检测通讯电缆或通讯架空线等线路中的接地，

混线，错接，断线等故障，并且也适宜作一般电阻的精密测量。

由于仪器内附有工作电源和灵敏指示仪表，便于在现场作线路检

测维修用。

   

 

 

二   主要技术规格

测量范围：

阻值测量-------------1～1011000Ω  （基本量程：10 ～10 欧）

回线测试--------------可变比例臂式和固定比例臂式。

电容量测试------------（供断线和错接故障测量）

接地*缘阻值---------约10～10Ω

准确度等级-------0.1级

*准确度的温度-------＋15℃～25℃  （相对湿度＜80%）。

使用温度范围--------＋10℃～35         （附加误差≤±0.1%）

使用允许湿度-------＜85%

比例臂倍率数----    ，    ，    ，   ，    ，    ，

                

                      ，   ，M1000 ，M100  ，，M10 。

 

比较臂指示值----10（1+10+100）Ω+（9×1000）Ω～

检流计灵敏度----＜1μA/每分度（内阻-＜200Ω）

工作电源-------3伏（1.5伏1号干电池2节串联）

外形尺寸-----约270×230×145毫米

重量-------约2.6公斤

 

 

 

 

三     线路和结构

仪器结构主要由比例臂，比较臂，检流计，量程变换电键

，检流计分流系数按钮，外接指示器和外接电源线端以及

“入”和  “断开”开关等组成。仪器的正面排例如下图所示：

 

 

（图1）    正          面

外接指示器接线端（G）：

外接电源接线端   （B）：

比例臂旋钮：

比交臂旋钮：

被测线路接线端：

检流计分流系数按钮（G按钮）：

S开关：

比较臂引出端：

接地接线端：

检流计：

量程变换电键：

检流计调*旋钮：

电源按键：

仪器的整体和各种量程交换的原理线路图列下：

 

             （图2）按实际排列的线路图

 

 

      

G------检流计：

B------工作电源：

K-------量程变换电键. 

                           （图3）原理线路图

 

（图4）接地*缘电阻测量原理线路图

 

 

 

             （图5）电阻测量原理线路图

 

 

 

 

 

         （图6）固定比例臂法测量原理线路图

                    

  

（图7）可变比例法测量原理线路图

 

 

四   使用方法

 

（一）未知电阻测量法：

      

 

        （图8）                                    A/B------比例臂指示值

  R---------比较臂指示值：

                                                      X--------未知电阻的阻值：

                                                        X＝

被测电阻接在仪器的 接线端上，开关扳向“接

入”，电键扳向R调节检流计*位调节钮指针指*。估计被测

电阻值范围参照下列表格，调节比列臂指示值，按顺序 下G按

钮（0.01，0.1，1，此时仪器的工作电源已同步接入电桥回路）

同时调节比较臂旋钮，使检流计指针在*线上无偏转，此时测量

的结果可按上列图右的公式计算：

被测电阻阻值（Ω）    比列臂位置   工作电源额定电压（伏）

10以下                1/1000          3

10～100                1/100           3

100～1000               1/10           3

111.1～1111              1/9           3

250～2500                1/4           3

1000～10000              1/1           3～12V

10000～100000           10/1          22.5

100000～1000000         100/1         22.5

 

在测量时若发现检流计指针偏转不显著，可在仪器G接线端

上外接高灵敏指示仪表。见下图：

 

 

 

 

      （图9）

 

（二）       回线的单线电阻值测量：

（三）       单线法：

 

 

 

 

     （图10）                                    Rx＝

 

测量*一单线的电阻数值时，使其远端*接地，另一端在

仪器的X端，仪器的X端也*接地，然后未知电阻值测量法测

得结果为R,在把仪器X和X二端的接线互换，再测的结果为R

，将二结果按上列公式计算。

（按单线法测量，应扣去二端连接导线和接地电阻值，并且

由于接地的*化电流和其他对地电位等原因，可能影响测量结

果）。

 

二线法：

 

 

（图11）

 

 V＝

 

（1）   线路*二线可用时，可按图11在远端相连接按未知电

        阻值测量法先测得回线总阻r。

 

（图12）      ＝

 

 

                                                             

                               

 

 

 

（2）再按图12将回线远端连接外接地，把仪器的接地端接

地，仪器的比列臂调节在1/9处，电键放在V位置。按未知电阻

测量法调节比较臂使电桥平衡，读的比较臂示值为R，测回线的

任何已单线的电阻值可按上列公式求得。

 

三线法：

 

 

                                     

  ＝         

 

                                             

 

 

线路若有多线可用时，测可将其中三线在远端互相连接，按

未知电阻值测量法分三次测量三线间的回线电阻a，b，c数值，由

于回线连接方式：  ，则测量结果可由上

图右面公式求的每一单线电阻值。

（三）线路不平衡电阻值测量法：

电讯线路中组成一对线的二根单线电阻值的差值测量，可利

用同一电缆中的另一根单线作为辅助线，按下图连接。仪器的

比例臂调节在1/1处。电键扳向V的位置电桥取的平衡时的比

较臂读数，即为线路的不平衡电阻值

 

 

 

           （图14）                                

                                    

若被测线路的电阻值较低，而其不平衡电阻值更小，有可能

使仪器的比较臂读数*一位数或无法平衡，则应该采用检流计

指针分度偏读法来增加比较臂可读位数。

例如：电桥比较臂读数调节至4Ω时，检流计指针向右偏3分

，若调节至5Ω时，则向左偏5个分度，那么*次向右偏得

3分度就相当于：

 

＝0.375Ω

 

 

 

 

 

 

而芯线Ra和Rb的不平衡电阻应该是比较臂读数加上检流计分

度偏读值和比较臂本身的*位电阻值，（此数值约为0.02Ω）

即：

4+0.375+0.02≈4.4Ω

 

由于电桥平衡条件*需 Ra ＞Rb所以若发现电桥不能取得

平衡时，可将Ra和Rb在仪器X和X接线端互换。采用此方法时，不

适宜用大地作为辅助线，因接地时会产生*化电流和带来其它杂

散电流而使测量造成困难。

 

（四）接地点的接地电阻值测量：

任何接地电阻值，用一般直流测量方法是不易测得确定数值

的，因为接地金属棒与大地间产生的*化电流将带入测量回路，

使误差增加。

此仪器按下述方法可测量接地电阻值：

 

 

（图15）

 

 

GE（接地电阻值“”）＝ -

先在被测接地点周围对称相距不少于三公尺距离处理两辅

助接地棒，将引线接于 ， 接线端上，S开关扳向“断开”一

边，按图接入音频振荡电源（或蜂鸣器）。在仪器的G接线端上

接入耳机或（交流灵敏指示仪表）。 按未知电阻测量法，调节比

较臂旋钮至耳机内音量*小（或仪表*小示值）。则比较臂示值

即为测接地棒间的电阻值Ga。

     变换引线位置，再测得被测接地棒间的另二个电阻值Gb和ab

      按上列计算公式，将测量结果减去两根引线电阻RL。即为接

地点的实际接地电阻值GE。

      （五）  接地故障线检测法：

       比较臂读数放在任意位置，S开关扳向“接入”，电键放在

V位置，比例臂读数放在M1000处，仪器的接地端接地（或接电缆

外壳）。将待测得电缆芯线逐根接在仪器X接线端，顺序撳下G按

钮（0.01，0.1，1），若仪器的检流计指针无偏转则说明此芯线

*缘*，*缘电阻将大于10Ω，若撳下0.01的G按钮时，检流

计指针偏转*过表面刻度，则此芯线对地的*缘电阻将小于5KΩ：

当发现检流计指针剧烈偏转时，则此芯线可能对地短路或对地的*缘

电阻很小。此方法也适宜检测电缆芯线间的混线和其它

          （ 图16）

*缘电阻值（MΩ）≈

*缘电阻值。线路的连接和计算方法如下：

 

     （六）  带有*缘电阻的混线和接地或接电缆外壳的回线

测量：当电缆的接地或混线故障芯线检测后，可以采用下述方法

测量故障点的位置，能直接在比较臂和比例臂的读数上估计出故

障点的距离。测量时*需有一根完好的芯线与被测的故障线在远

端连接回路。近端连接在仪器的X和X接线端上（见下例正接

图），电键扳向M，比例臂旋至M范围下适当位置，将仪器的接地

端接地（如为混线故障，可将另一根混线直接仪器的接地端）按未

知电阻测量法取得仪器平衡（完好芯线与故障线*好为配偶线）。

 

正接图---------为直接测量接线图。

反接图---------为验证测量正确性的接线图。

接线图公式列下：

可变比例臂测量法（M）：

正接：

 

 

 

 

      

                  （图17）

Xa＝

 

 

 

X＝  

反接：

 

 

 

 

 

                    （图18）

 

 

 

＝

                 r-----回线总电阻：

                Xa------故障点-至X端电阻值：

                Xb------故障点至远端电阻值：

                Ra------完好线电阻值：

                Rb------故障线电阻值：

                M ------比例臂示值：

                R-------比较臂指示值：

                L-------线路长度（公里）：

                X-----故障点至X端的距离（公里）。

正接和反接的测量结果可核得：

 

       Xa+Xb＝Rb

       Rb的数值可由前述的二线法测得。

经过二次测量结果，若MM＝RR这说明测量*。当发现

MM≠RR这说明故障点还末*确定。

若MM<RR则Xa+Xb<Rb可能在测得两点间有隙距产生。

若MM>RR则Xa+Xb>Rb可能在测得两点间有叠距产生。

在作可变比例臂（M）测量时*好能使M和M置于M1000处。

当故障点靠近在测试端时，若置于M1000处尚不能满足测量要求

时，则就应该换置于M100或10处。

当完好线和故障线的电阻值相同时，则R的数值*比M的

数值小，而R的数值也*然比M的数值大。

     当故障点离测试端*近时，则R＝0，R＝

     当故障点离测试端*远时，R＝R＝M。

     由以上规律在测试过程中有可能比较方便地根据R和R的数

值估算故障点的位置。

     在正确测量时应该考虑由电缆至仪器接线端间的引线电阻所

带来的误差，可以按下图所列的公式计算：

 

 

（图19）

          

                 =  

 

 

 

 

 

                              

 

（图20）

 

              -

 

RL------引线的电阻值（RL+RL）

Xa------故障点至电缆引线连接处的电阻值。

若故障线与完好线的线径或电阻值不同时，可以由电缆两端

各测量。用以下公式计算测量结果：

近端测：

 

        （图21）

 

 

 

 

 

远端测：

 

 

（图22）

 

 

 

Ra=完好线的电阻值：

Rb=故障线的电阻值：

Xa=故障点至X端间的电阻值。

联合解上列二式，得：

 

 

 

 

 

在近距离间若要求测试的准确度较高时，在确定约为几百公

尺以内的地下电缆的接地故障点时（例如障碍点在两人之间），

可以采用二条辅助线按下例图连接进行两次测量，并按所列的公

计算。由于计算的公式中消除了辅助线的影响，故可以用任意

电阻值的辅助线。

 

*次测：

 

（图23）

 

                     Rb------故障线：

                     Ra，Rc---辅助线，

                      Xa------故障点至测试处的电阻值：

                      Xb-----故障点至电缆远端的电阻值

                      M------比例臂M的示值：

                      L------故障线的长度（公里）

                      a-----故障线至测试处的长度（公里）

                      b------故障线至电缆远端的长度（公里）。

 

                                          

 

 

若故障线的结构均匀并已知其长度，则直接可按下例公式计算长度值：

 

 

 

 

 

 

固定比例臂回线测量法（V）：

在被测电缆的阻*较大而测试的精度要求较高的情况下，可

采用此法测量。

把故障线和完好线按图连接，两线的远端应该短接成回路，

仪器的电键放在V的位置，接地端应接地。比例臂可先放在1/1

（若发现在平衡时比较臂的可读位数太少或者在调节比较臂*

不能使仪器平衡时，则应该采用较小的比例值1/10或1/100，

按未知电阻值测量的程序进行正接和反接的二次测量。）计算公式

如下：

正接：

 

 

 

 

（图25）

 

 

           

 

 

           

 

 

 

 

 

 

 

：

 

 

 

 

 

 

反接：

 

 

 

（图26）

 

 

 

            

 

 

           

 

r-----------回线总电阻值（ ）

Ra----------完好线电阻值：

Rb----------故障线电阻值：

A/B---------比例臂指示值：

R----------比较臂指示值：

Xa-------故障点至 端电阻值：

Xb--------故障点至远端电阻值。

 

在实际测量时，如果完好线和故障线的电阻值相同，而比例

臂的示值又适等于 时，可以利用下例*简便的公式计算上例

正接法测试的 值：即

 

 

   而 则

这样就可以采用这种方法来作回线接地或混线故障点的初步

测试，其*的精度为比较臂*小步进值的半数（0.5Ω）。

以上测量线路若需要减少由电缆至仪器接线端间的引线电阻

所带来的误差，可以按下图及所列公式计算：

 

 

（图27）

 

 

      

 

 

 

 

 

 

反接：

 

 

 

 

 

 

 

 

（图28）

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

RL---------引线的电阻值：（ ）

--------故障点至电缆线连接间的电阻值：

--------故障点至电缆远端的电阻值。

 

由以上公式可见若比例臂的比值在 时，公式中

的 RL（A-B）和RL（B-A）皆等于0值，则测量结果的计算公式

与无引线电阻的相同。所以引线电阻值的数值大小不影响测量

结果。

 

 

 

三次测量法：

在准确的测量电缆接地或混线故障点时，若能另外具备两条完

好线，可以采用此方法进行三次测量，测量过程中不需要知道所

采用的测量引线和两根完好线的电阻值，并在一般条件下，比例

臂可采用 或 比值使测量结果的计算公式*简便。

 

   测试的线路连接按下图 分三次变换，仪器的电键

扳向中间V位置。接地端    应接地线，比例臂可先放在 或

或 处。三次测量时比例臂的比值应该保持一致。当采

用比值 时，如果被测回线电阻值*过1000Ω以上时，调节比

较臂数值至*大值还不能使仪器取的平衡时，则可以在完好线Ra

和  端间连接线上串接入一任何适当阻值的电阻，使Ra的电阻值稍大于

故障线Rb的电阻值（此电阻串接入回路不影响测量结果

的计算） 可使仪器能取得平衡。其它的平衡程序相同于未知电阻

测量方法，三次测量在仪器的比较臂上分别读取    三个读数。

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

（图29）

 

 

 

 

 

 

（图30）

 

 

 

 

 

 

（图31）

Rb---------故障线：

Ra-----*根完好线：

Rc-----第二根完好线：

Xa-----故障点至电缆起始端间

的电阻值：

                                 Xb-------故障点至电缆远端端间

的电阻值：

RL-------引线电阻值：

A/B----比例臂指示数：

----图（1）测量时的比较臂指示数：

----图（2）测量时的比较臂指数：

----图（2）测量时的比较臂指数：

解以上三次测量的平衡式，将*消除Ra，Rc，RL值，产生

简便计算公式列下：

 

:           

 

由上例公式可见，如比较臂的比数为 ，则

 

:          。

如：比较臂的比数为 时，

若被测故障线或完好线的电阻值大于1000欧以上，而Ra的电

阻值也比Rb小时，则仪器在按上图（1）测量时将不能平衡，在      这情况下，*次测时，可将完好线Ra与故障线Rb在仪器 端对换如下图。比例臂的比值采用1/1.第二次和第三次测得接线图同前。

 

 

 

 

（图32）

测量结果，按下列简便公式计算：

 

                

 

（七）对称线路的电缆芯线断线点测量：

 

  由于电缆芯线结构上的均匀对称性及对称芯线的电容量和芯

线的长度成正比，加之此仪器的电阻元件 为无感式的，所以可以

用此仪器测量断线和完好线间的电容量，得以找出断线故障点的位置，

具体测量方法 列下：

 

音频测量法：先将电缆芯线的故障线对和另一完好线按下图连接，

各芯线须无接地和故障等现象，采用一音频振荡器或蜂鸣器

（频率约400～1000赫间）其输出的一端接在两线的各一完

好线 连接点，另一端接在仪器的接线端-B处。再将耳机（阻*大

于600欧）或相同于音频振荡频率的灵敏指示仪表接在一起的G

接线端处，仪器的S开关应扳向“断开”一边。电键扳向M处，比例

臂可放在M范围的适当位置上用左手指按程序由0.01，0.1至1撳

下G按钮，同时应用右手调节比较臂读数旋钮至耳机内声音

处（或指示仪表指示*小值）：测量的结果计算列下：

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

（图33）

 

 

 

L-----被测电缆的长度（公尺）：

D-----电缆起端至断线点的距离（公尺）

M-----比例臂M范围示值：

R-----比较臂指示数：

A-----完好线对：

B-----故障线对。

 

 

 

用上述方法测量的电缆长度不宜*过3～5公里。若采用引线

的分布电容不大的情况下，可不考虑引线间的电容影响。

 

若在电缆无多余芯线对的情况下，可照下图连接替代上述线路

的连接，测量和计算公式相同。

 

 

 

 

 

              （图35-1）

    

             L-----被测电缆的长度（公尺）：

             D------仪器至断线点的距离（公尺）：

             M-----比例臂M示值范围：

             R-----比较臂指示值：

             a-----完好线：

             b------故障线。

脉冲电流测量法：

断线电缆的长度*过3～5公里时，由于线路间的分布电容量

较大以及*缘下降和测试中表现有电能传播的波动性等影响，用

音频电源测量时，精度会显著下降，在这种情况下可以采用桥式

脉冲电流法测量时，使测量的灵敏度显著*。并且也能消除

一部分其它的干扰影响，具体的连接线路和测试程序列下：

将电缆芯线的故障线和完好线按下图连接，两测试线的远端

应短接，仪器的电键扳向M处，S开关应扳向“接入”一边，

比例臂旋转在M范围的适当位置上，先把比较臂调节至适当数值，用

左手手指按0.01，0.1，1的程序撳下G按钮（此时将会发现检流

计指针有一突然偏转后再回*的线路充电现象产生，此现象不应

作为仪器的平衡读数用），放开电源“B”按键时会产生相反方向的

同样偏转。在用左手手指撳下G按钮不放开的同时用右手手指试撳“B”

端按键及调节比较臂旋钮作来复操作，使检流计指针的偏转角幅度由大

小趋，即仪器*了平衡点（检流计指针的偏转角幅度大小

 

 

 

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：贾淑珍、 

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