線纜測(cè)試技術(shù)的發(fā)展綜述

朱群江1,劉延迪,滕百川3,王 晴

(1.中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司，山東 青島 266000;2.北京航天測(cè)控技術(shù)有限公司，北京 100041； 3.湖南大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院，長沙 410082)

0 引言

線纜作為各類設(shè)備的“神經(jīng)系統(tǒng)”，承擔(dān)著電力運(yùn)行、信號(hào)傳輸?shù)闹匾饔?，其質(zhì)量好壞直接決定設(shè)備能否正常運(yùn)行。因此，在設(shè)備生產(chǎn)、定期維修過程中，都要對(duì)其內(nèi)部線纜的物理特性及電氣性能進(jìn)行測(cè)試，檢測(cè)其性能是否滿足使用要求。線纜檢測(cè)項(xiàng)主要有導(dǎo)通關(guān)系、絕緣性能、耐壓性能以及故障定位等。

傳統(tǒng)的線纜測(cè)試方法主要采用手動(dòng)和單項(xiàng)測(cè)試儀器相結(jié)合，單獨(dú)完成導(dǎo)通測(cè)試、絕緣測(cè)試以及耐壓測(cè)試各項(xiàng)指標(biāo)，存在著測(cè)試效率低、安全性差、復(fù)雜線纜網(wǎng)測(cè)試難度大、查錯(cuò)困難等問題。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，采用綜合測(cè)試設(shè)備，集成了導(dǎo)通測(cè)試、絕緣測(cè)試、耐壓測(cè)試、故障定位等功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)設(shè)備整體線纜自動(dòng)化測(cè)試[1-2]。

1 線纜測(cè)試需求

在航空、航天、船舶、兵器、電子等國防軍工裝備制造，飛機(jī)、高鐵等大型設(shè)備的生產(chǎn)、檢修，電力、通信線纜維護(hù)搶修過程中，線纜測(cè)試是一項(xiàng)必不可少的環(huán)節(jié)[3]。根據(jù)應(yīng)用范圍及需求的不同，線纜測(cè)試產(chǎn)品主要朝便攜式、臺(tái)式/機(jī)柜式、分布式方向發(fā)展。比如，在野外作業(yè)可使用便攜式線纜測(cè)試儀完成少量線束的導(dǎo)通測(cè)試；在小型/中型設(shè)備生產(chǎn)組配前期需對(duì)所有線纜進(jìn)行導(dǎo)通耐壓性能測(cè)試，可選用臺(tái)式/機(jī)柜式線纜測(cè)試儀完成；在高鐵、飛機(jī)、船舶等大型復(fù)雜設(shè)備的生產(chǎn)、維護(hù)過程中，需提供分布式、大通道、高精度、自動(dòng)化的線纜測(cè)試系統(tǒng)。線纜測(cè)試需求如表1所示。

2 國內(nèi)外線纜測(cè)試的發(fā)展現(xiàn)狀

線纜測(cè)試技術(shù)的研究從20世紀(jì)80年代率先在國外興起，目前已經(jīng)形成了一套完整的測(cè)試體系，具備導(dǎo)通測(cè)試、絕緣測(cè)試、耐壓測(cè)試、故障定位、線間元器件測(cè)試。下面主要介紹國內(nèi)外線纜測(cè)試的發(fā)展現(xiàn)狀。

表1 線纜測(cè)試需求對(duì)照表

2.1 國外線纜測(cè)試的發(fā)展現(xiàn)狀

國外在線纜自動(dòng)化測(cè)試領(lǐng)域的研究起步較早，經(jīng)過數(shù)十年的技術(shù)沉淀，形成了技術(shù)成熟、體系完整的系列化線纜測(cè)試產(chǎn)品，包括便攜式線纜測(cè)試儀、臺(tái)式線纜測(cè)試儀、分布式線纜測(cè)試系統(tǒng)、高壓線纜測(cè)試儀等，廣泛應(yīng)用在國防工業(yè)、航空航天、船舶、汽車裝配測(cè)試、通訊等領(lǐng)域[4]。其中比較知名的企業(yè)有：美國CKT、美國DIT-MCO、德國Adaptronic、德國Weetech。

美國CKT公司提供完整的線纜測(cè)試解決方案，測(cè)試系統(tǒng)中的激勵(lì)源和測(cè)量儀表都采用模塊化的設(shè)計(jì)，配置靈活和擴(kuò)展簡單。線纜測(cè)試能力包括四線/兩線制電阻測(cè)量、絕緣測(cè)試(高壓直流)、耐壓測(cè)試(高壓交流)、線間電容測(cè)試、二極管功能測(cè)試、繼電器功能測(cè)試等。對(duì)大規(guī)模線纜網(wǎng)絡(luò)(如飛機(jī)整機(jī)裝配)進(jìn)行測(cè)試時(shí)，可以采用分布式系統(tǒng)，根據(jù)現(xiàn)場情況分散放置在被測(cè)對(duì)象的周圍或內(nèi)部的不同位置；當(dāng)被測(cè)的線束的分布位置相對(duì)比較集中、緊湊時(shí)(如線纜制造車間或機(jī)翼測(cè)試)，則可以選擇機(jī)柜式測(cè)試系統(tǒng)。CKT線纜測(cè)試產(chǎn)品已經(jīng)完成美國諾斯羅普格魯曼公司、歐洲空中客車(AIRBUS)飛機(jī)公司、美國波音公司的整機(jī)線纜測(cè)試，阿麗亞娜火箭的總裝測(cè)試、C-17環(huán)球霸王大型軍運(yùn)的總裝測(cè)試，在大型設(shè)備的整體線纜測(cè)試方面積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。

美國DIT-MCO公司從事線纜測(cè)試研究歷史悠久，先后開發(fā)了多款測(cè)點(diǎn)切換器用于測(cè)試系統(tǒng)通道自動(dòng)切換。由最早的機(jī)械式切換器S12B到機(jī)電式技術(shù)的切換器S17，切換速度達(dá)到每分鐘5000次，能承受1500 VDC、1000 VAC的電壓和2A的電流。其線纜測(cè)試產(chǎn)品覆蓋了通用線纜測(cè)試和高壓線纜測(cè)試，產(chǎn)品可靠性高[5]。

德國Adaptronic公司的線纜測(cè)試產(chǎn)品主要是NT6系列、NT7系列和NT8系列三大系列產(chǎn)品。覆蓋了便攜式線纜測(cè)試儀、機(jī)柜式線纜測(cè)試儀、分布式線纜測(cè)試儀，其中分布式線纜測(cè)試儀擴(kuò)展通道數(shù)可達(dá)7萬路。除了具有通用的導(dǎo)通測(cè)試、絕緣測(cè)試、耐壓測(cè)試、元器件測(cè)試外，還具有自學(xué)習(xí)功能，可對(duì)未知連接關(guān)系的復(fù)雜線纜網(wǎng)快速掃描，確定其連接關(guān)系。

德國Weetech公司一直以來致力于線纜測(cè)試儀、線束測(cè)試儀、背板、機(jī)柜的測(cè)試系統(tǒng)的研究，開發(fā)，生產(chǎn)和服務(wù)活動(dòng)，常用測(cè)試儀有便攜式W434，綜合性能W454，W454-HV，測(cè)試電壓可達(dá)5000 VDC，3600 VAC，測(cè)試點(diǎn)位無限制。

以上線纜測(cè)試產(chǎn)品大多對(duì)線纜導(dǎo)通、絕緣、耐壓、線間電容、二極管等性能指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，具有可擴(kuò)展、測(cè)試速度快、配置靈活、測(cè)試自動(dòng)化程度高、運(yùn)行穩(wěn)定的突出優(yōu)點(diǎn)。

在線纜故障定位方面，采用最新的的擴(kuò)展頻譜時(shí)域反射技術(shù)(SSTDR)定位開路和短路，采用低能量高電壓時(shí)域反射技術(shù)(LEHVTDR)實(shí)現(xiàn)在沒有供電或移動(dòng)線纜導(dǎo)體上檢測(cè)和定位軟故障。

2.2 國內(nèi)線纜測(cè)試的發(fā)展現(xiàn)狀

國內(nèi)開始線纜測(cè)試技術(shù)的研究相對(duì)國外起步較晚，最早主要是一些研究機(jī)構(gòu)和高校研制線纜自動(dòng)測(cè)試設(shè)備，滿足自產(chǎn)自用，沒有形成系列化產(chǎn)品。近些年，隨著我國工業(yè)化水平的發(fā)展，尤其在大型設(shè)備(比如飛機(jī)、高鐵、船舶)生產(chǎn)、檢修過程中對(duì)線纜測(cè)試需求越來越大，國內(nèi)企業(yè)研制并推出了一系列線纜測(cè)試產(chǎn)品，且部分技術(shù)指標(biāo)優(yōu)于國外同類產(chǎn)品[6-7]。

在便攜式線纜測(cè)試方面，采用內(nèi)置鋰電池供電，測(cè)試通道覆蓋64到512路，可以快速進(jìn)行線纜的短斷路，導(dǎo)通電阻等測(cè)試，同時(shí)支持多機(jī)聯(lián)網(wǎng)測(cè)試模式，通過聯(lián)機(jī)線纜多臺(tái)測(cè)試儀可以協(xié)同工作，滿足現(xiàn)場分布式線纜測(cè)試需求。

在通用臺(tái)式線纜測(cè)試方面，測(cè)試通道覆蓋256到2048路，采用了先進(jìn)的LXI總線/CAN總線自動(dòng)測(cè)試技術(shù)，用于測(cè)試各種線纜的通路、斷路、短路、錯(cuò)線等導(dǎo)通性指標(biāo)，線纜芯線之間、芯線與殼體之間的絕緣性和耐壓指標(biāo)。

在分布式線纜測(cè)試方面，采用主機(jī)箱、多路開關(guān)模塊和遠(yuǎn)程擴(kuò)展模塊組成的測(cè)試系統(tǒng)?？梢愿鶕?jù)被測(cè)設(shè)備的線數(shù)和高壓測(cè)試的最大加載電壓，靈活配置多路開關(guān)模塊的數(shù)量和類型，支持最大測(cè)試通道達(dá)5萬路。在基本配置的基礎(chǔ)上，通過遠(yuǎn)程擴(kuò)展模塊的支持，進(jìn)行分布式線纜測(cè)試。

在故障定位方面，多為單通道分立設(shè)備，結(jié)合低壓脈沖法、沖閃電流法、直閃電流法，可進(jìn)行多種故障探測(cè)模式切換，實(shí)現(xiàn)開路、短路、低阻、高阻泄漏、高阻閃絡(luò)性故障等多種故障的檢測(cè)，最短測(cè)試距離不小于60 km(盲區(qū))，精確定點(diǎn)誤差為±0.2 m。同時(shí)，可搭載3G無線遠(yuǎn)程同步測(cè)控服務(wù)，極大提高了使用功能，廣泛應(yīng)用于鐵路通信控制線纜、路燈線纜、機(jī)場信號(hào)線纜。

3 線纜測(cè)試方法

3.1 導(dǎo)通測(cè)試

導(dǎo)通測(cè)試作為線纜性能測(cè)試的基本項(xiàng)，主要通過測(cè)量回路的導(dǎo)通電阻檢驗(yàn)線纜的連接關(guān)系是否正常。根據(jù)導(dǎo)通電阻測(cè)試精度要求的不同，導(dǎo)通測(cè)試可分為二線測(cè)試和四線測(cè)試[8-9]。

二線測(cè)試方法是一種比較常用的測(cè)試方法，激勵(lì)源和采集模塊共用一根線纜。四線測(cè)試方法需用四根線構(gòu)成激勵(lì)采集回路，其中激勵(lì)源占用兩根線，采集模塊占用另外兩根線。測(cè)試過程中得到回路的電壓值和電流值，經(jīng)計(jì)算即可知待測(cè)線纜的電阻值。

二線測(cè)試方法優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)為測(cè)量控制電路簡單，占用通道數(shù)少，缺點(diǎn)表現(xiàn)為由于額外增加的阻值(測(cè)試設(shè)備內(nèi)阻、轉(zhuǎn)接線線纜)導(dǎo)致被測(cè)線纜的測(cè)量準(zhǔn)確度受影響，適用于被測(cè)線纜的電阻“遠(yuǎn)大于”測(cè)試設(shè)備和轉(zhuǎn)接線纜的內(nèi)阻之和。四線測(cè)試方法的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)為測(cè)量精度高，缺點(diǎn)表現(xiàn)為測(cè)量控制電路復(fù)雜，占用通道多，適用于被測(cè)線纜阻值較小且精度要求高的情況。

在進(jìn)行復(fù)雜線纜網(wǎng)連接關(guān)系測(cè)試時(shí)，采用邊界掃描技術(shù)檢測(cè)線纜的短/斷路連接關(guān)系，采用二分查找、Huffman樹查找等算法快速掃描提高故障線纜錯(cuò)連檢測(cè)效率。

3.2 絕緣測(cè)試

絕緣電阻是衡量沒有導(dǎo)通關(guān)系的線纜間絕緣性能優(yōu)劣的依據(jù)[10]。絕緣電阻測(cè)量的依據(jù)是通過在被測(cè)線纜間施加直流高壓，采集漏電流等效計(jì)算得到絕緣電阻[11-12]。通常，絕緣電阻測(cè)量范圍在0.5 MΩ～2 GΩ之間。由于對(duì)不同被測(cè)線纜的絕緣指標(biāo)要求不同，施加直流激勵(lì)電壓的大小也不同，激勵(lì)高壓源電壓在100 V～2000 VDC范圍內(nèi)程控可調(diào)。

在絕緣電阻測(cè)量電路設(shè)計(jì)中，為保證采樣電壓的動(dòng)態(tài)范圍在AD測(cè)試量程范圍內(nèi)，根據(jù)施加絕緣激勵(lì)高壓的大小不同，可采取電阻分檔控制方式，保證在全量程范圍內(nèi)絕緣電阻的測(cè)量精度。

為保證絕緣測(cè)試過程中設(shè)備及人員的安全，在硬件設(shè)計(jì)時(shí)，通?？紤]對(duì)激勵(lì)高壓源及測(cè)量電路進(jìn)行過流保護(hù)措施。

3.3 耐壓測(cè)試

耐壓測(cè)試是電氣安全規(guī)定中非常重要的測(cè)試項(xiàng)目之一。根據(jù)施加激勵(lì)源的不同，耐壓測(cè)試可分為直流耐壓測(cè)試和交流耐壓測(cè)試。由于交流耐壓測(cè)試比直流耐壓測(cè)試更容易出現(xiàn)擊穿的可能性，因此，通常所說的耐壓測(cè)試指交流耐壓測(cè)試。

漏電流是衡量線纜耐壓性能的重要指標(biāo)，通過在被測(cè)線間施加規(guī)定交流高壓，并保持不小于5 s的測(cè)試時(shí)間，通過實(shí)時(shí)采集線間漏電流確定耐壓性能，并分析漏電流值線間捕獲閃絡(luò)擊穿現(xiàn)象[13]。

目前，部分線纜測(cè)試產(chǎn)品耐壓測(cè)試交流激勵(lì)高壓可實(shí)現(xiàn)0～5000 VAC程控，漏電流測(cè)量范圍在0～200 mA之間，基本滿足各類線纜的耐壓測(cè)試要求。

3.4 故障定位

在20世紀(jì)六七十年代，普遍采用電橋平衡測(cè)試方法實(shí)現(xiàn)線纜故障距離粗略定位。到20世紀(jì)七八十年代，普遍采用閃測(cè)法實(shí)現(xiàn)線纜的故障測(cè)試，當(dāng)時(shí)電子技術(shù)發(fā)展有限，以電子管、晶體管電路為主。

到21世紀(jì)，低壓脈沖法、二次脈沖法[14-15]成為線纜故障定位的常用方法。低壓脈沖法通過測(cè)量入射電壓電磁波和反射電壓電磁波的時(shí)間差來計(jì)算故障點(diǎn)距離。二次脈沖法采用高壓脈沖使故障點(diǎn)發(fā)生閃絡(luò)，同時(shí)注入低壓脈沖，通過捕獲低壓脈沖反射信號(hào)計(jì)算故障點(diǎn)距離。

二次脈沖法、低壓脈沖法技術(shù)特點(diǎn)對(duì)比表如表2所示。

表2 線纜故障測(cè)距技術(shù)指標(biāo)對(duì)比

近些年，伴隨著新技術(shù)的發(fā)展，故障定位方法也有新的突破，可采用時(shí)域反射法、駐波反射法、頻域反射法、擴(kuò)展頻譜時(shí)域反射法等方法定位線纜開路或者短路點(diǎn)的故障位置。

3.5 線間元器件測(cè)試

線間元器件測(cè)試主要包括二極管測(cè)試、電容測(cè)試、電感測(cè)試。其中二極管主要測(cè)試指標(biāo)為二極管的正向壓降、反向漏電流。電容測(cè)試常用的方法有脈寬調(diào)制法和容抗法兩種，由于容抗法具有自動(dòng)調(diào)零，測(cè)量時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)，一般采用該方法進(jìn)行電容測(cè)試。電感測(cè)試主要采用諧振法、交流電橋法，通過電感量指標(biāo)判斷電感特性。

4 線纜測(cè)試的關(guān)鍵技術(shù)

4.1 采用時(shí)域反射技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)線纜的故障類型及故障距離的檢測(cè)

時(shí)域反射技術(shù)(Time Domain Reflectometry，TDR)[16-18]是利用向被測(cè)線纜一端發(fā)射的脈沖信號(hào)，通過獲取脈沖信號(hào)發(fā)射時(shí)間t1和接收到的反射脈沖時(shí)間t2，已知脈沖信號(hào)在線纜中的傳輸速度，由公式(1)計(jì)算得到故障點(diǎn)位置。

L=v×(t1-t2)/2

(1)

同時(shí)，可以根據(jù)反射信號(hào)與發(fā)射信號(hào)的波形判斷電纜故障為開路故障還是短路故障。

根據(jù)脈沖序列源及處理方法的不同，分為擴(kuò)展頻譜時(shí)域反射法(SSTDR)、低能量高電壓時(shí)域反射法(LEHVTDR)、火花放電時(shí)域反射法(PASDTDR)。擴(kuò)展頻譜時(shí)域反射法在眾多方法中，在定位精度、抗干擾能力、適用線纜類型等方面均表現(xiàn)優(yōu)異。

擴(kuò)展頻譜時(shí)域反射法線纜故障檢測(cè)如圖1所示。主要包括主處理器電路、脈沖發(fā)生電路、脈沖發(fā)送電路、阻抗匹配電路、脈沖接收電路及高速AD采集電路。

圖1 擴(kuò)展頻譜時(shí)域反射法線纜故障檢測(cè)示意圖

脈沖發(fā)射電路采用CPLD或者FPGA控制產(chǎn)生合適的序列碼(如Gold碼、M碼)，再與正弦信號(hào)進(jìn)行調(diào)制生成測(cè)試信號(hào)；脈沖發(fā)送電路采用可變?cè)鲆娣糯笃鲗y(cè)試信號(hào)進(jìn)行放大，使其幅度及電流等滿足傳輸衰減要求；脈沖接收電路接收、方法、濾波、解調(diào)被測(cè)線纜的反射信號(hào)，高速AD采集電路采集信號(hào)值，主處理器單元經(jīng)過相關(guān)計(jì)算得到線纜故障類型及故障點(diǎn)距離。

該技術(shù)需綜合考慮發(fā)射信號(hào)的幅值、碼寬及碼長等參數(shù)，從而增強(qiáng)信號(hào)的信噪比，提高檢測(cè)精度。

4.2 采用分布式并行測(cè)試技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)大型設(shè)備內(nèi)部全部線纜測(cè)試

分布式并行線纜測(cè)試技術(shù)適用于大型設(shè)備內(nèi)部復(fù)雜連接關(guān)系全部線纜性能測(cè)試，測(cè)試通道高達(dá)3萬路。采用CAN總線實(shí)現(xiàn)主控單元與各測(cè)試模塊連接，根據(jù)被測(cè)設(shè)備內(nèi)部線纜分布不同，測(cè)試模塊數(shù)量及每個(gè)測(cè)試模塊測(cè)試通道均可靈活分配[19]。分布式并行線纜測(cè)試系統(tǒng)組成如2圖所示。

圖2 分布式并行線纜測(cè)試系統(tǒng)組成

每個(gè)測(cè)試模塊內(nèi)部具有獨(dú)立的激勵(lì)源，通過主控單元發(fā)送測(cè)試指令實(shí)現(xiàn)并行測(cè)試。串行線纜測(cè)試?yán)塾?jì)測(cè)試時(shí)間由每根線纜測(cè)試時(shí)間累計(jì)得到，即所有測(cè)試模塊測(cè)試時(shí)間的和；并行分布式測(cè)試時(shí)間僅與單個(gè)測(cè)試模塊時(shí)間有關(guān)。

4.3 采用邊界掃描技術(shù)實(shí)現(xiàn)線纜短/斷路、多接、少接等連接關(guān)系檢測(cè)

邊界掃描技術(shù)最早應(yīng)用在電路板線路測(cè)試，通過快速掃描電路板檢測(cè)線路短/斷路、錯(cuò)連等關(guān)系。為解決設(shè)備內(nèi)部線纜通斷測(cè)試的需求，將邊界掃描技術(shù)引入線纜測(cè)試中。

邊界掃描基本組成包括四部分，分別為測(cè)試訪問接口、測(cè)試訪問接口控制器、指令寄存器和數(shù)據(jù)寄存器。通過測(cè)試訪問接口TDI將測(cè)試數(shù)據(jù)寫入芯片的寄存器， TMS發(fā)送測(cè)試控制指令，由測(cè)試訪問接口控制器控制邊界掃描單元(BSC)進(jìn)行測(cè)試數(shù)據(jù)加載、施加激勵(lì)并采集，最后由TDO將測(cè)試結(jié)果輸出[20-21]。最終，線纜的連接關(guān)系即對(duì)應(yīng)于邊界掃描器件之間的連接關(guān)系。邊界掃描技術(shù)芯片結(jié)構(gòu)如3所示。

圖3 邊界掃描技術(shù)芯片結(jié)構(gòu)

邊界掃描技術(shù)最關(guān)鍵的步驟是互聯(lián)測(cè)試，因此，可通過優(yōu)化邊界掃描算法來生成更合理的互聯(lián)測(cè)試向量，從而提升測(cè)試性能。

5 線纜測(cè)試技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)與展望

國內(nèi)外針對(duì)不同的線纜測(cè)試功能形成了較成熟的測(cè)試方法和系列化線纜測(cè)試設(shè)備。結(jié)合當(dāng)下對(duì)線纜測(cè)試的新需求，線纜測(cè)試技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)從以下幾個(gè)方面開展。

5.1 結(jié)合故障診斷與健康管理技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)實(shí)現(xiàn)線纜測(cè)試的自學(xué)習(xí)、分析、評(píng)估和預(yù)測(cè)

隨著高新技術(shù)的快速發(fā)展，自動(dòng)化測(cè)試已經(jīng)不再是傳統(tǒng)意義上的單一測(cè)試設(shè)備獨(dú)立測(cè)試。對(duì)于大型復(fù)雜設(shè)備(如大型船舶、飛機(jī)、高鐵)的整體線纜測(cè)試，結(jié)合故障診斷與健康管理技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，通過收集線纜的歷次測(cè)試數(shù)據(jù)，建立線纜故障模型(高阻閃絡(luò)故障，高低阻性的短路及斷線、接觸不良等故障)、專家知識(shí)庫，自學(xué)習(xí)完成分析、評(píng)估，進(jìn)而預(yù)測(cè)線纜使用周期及使用情況等健康狀態(tài)，提高線纜的可用率，降低線纜使用風(fēng)險(xiǎn)，為檢修人員定期檢修提供指導(dǎo)。

5.2 深入故障定位方法研究，實(shí)現(xiàn)高精度斷點(diǎn)及軟故障定位

目前，線纜測(cè)試產(chǎn)品的故障定位功能主要采用方法為低壓脈沖法、時(shí)域頻譜技術(shù)等，在斷點(diǎn)定位精度及故障類型方面表現(xiàn)良好，其局限性在于單通道手動(dòng)測(cè)試、無法準(zhǔn)確定位軟連接關(guān)系、適用線纜類型有限。

在復(fù)雜設(shè)備定期檢修過程中，由于線纜分布分散，連接關(guān)系復(fù)雜，通常故障排查工作主要靠測(cè)試人員根據(jù)故障經(jīng)驗(yàn)完成，工作量大，可靠性差。線纜故障類型不再局限于斷路、短路故障，而是軟故障(絕緣層摩擦和破損、多股斷裂)。線纜軟故障在設(shè)備運(yùn)行時(shí)具有極大的隱患，因此，深入故障定位方法的研究，結(jié)合最新的頻域反射技術(shù)、低能量高電壓時(shí)域反射技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多通道、自動(dòng)化、高精度的線纜軟故障定位。

5.3 開展在線線纜測(cè)試技術(shù)研究，滿足在線實(shí)時(shí)線纜測(cè)試需求

目前，線纜測(cè)試產(chǎn)品進(jìn)行線纜測(cè)試時(shí)，被測(cè)設(shè)備處于離線狀態(tài)，即未加電狀態(tài)。但是，在很多情況下，需要在被測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)下，獲取線纜的性能指標(biāo)，顯然現(xiàn)有的測(cè)試方法無法滿足在線測(cè)試要求[22]。因此需要探索新的測(cè)試手段，實(shí)現(xiàn)線纜在線測(cè)試。比如采用線纜金屬護(hù)套環(huán)流監(jiān)測(cè)方法實(shí)時(shí)、在線監(jiān)測(cè)電纜金屬接地電流的有效值、頻率。

5.4 開展絕緣測(cè)試、耐壓測(cè)試損傷不可逆研究，降低高壓測(cè)試對(duì)線纜的損傷

線纜絕緣測(cè)試通常施加直流電壓為100～1500 V，耐壓測(cè)試通常施加交流電壓為100～3000 V，甚至更高，測(cè)試時(shí)間不少于5 s，測(cè)試過程中會(huì)對(duì)線纜造成不可逆損傷(比如加速絕緣層老化、過壓擊穿等)，從而降低線纜的使用壽命。絕緣測(cè)試、耐壓測(cè)試對(duì)線纜損傷不可逆的問題越來越受到重視，因此，開展線纜測(cè)試中損傷不可逆相關(guān)研究，優(yōu)化測(cè)試方法，從而降低絕緣測(cè)試、耐壓測(cè)試時(shí)對(duì)線纜的損傷。

本文針對(duì)線纜測(cè)試的需求，對(duì)線纜測(cè)試技術(shù)及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了較為全面的綜述。當(dāng)前，線纜測(cè)試技術(shù)在理論和應(yīng)用方面已經(jīng)取得了很大進(jìn)步，形成的系列化產(chǎn)品覆蓋便攜式、臺(tái)式和分布式，能滿足單一線束、小型設(shè)備簡單線纜及大型設(shè)備復(fù)雜線纜的自動(dòng)化測(cè)試。未來，線纜測(cè)試技術(shù)的發(fā)展將結(jié)合新技術(shù)、新手段，在線纜故障定位、在線測(cè)試及分析評(píng)估等方面開展深入研究，形成智能化、自學(xué)習(xí)、故障可預(yù)測(cè)的線纜測(cè)試系統(tǒng)。