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 ～ 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） 接地绝缘阻值---------约 ～ Ω 准确度等级-------0.1级 保证准确度的温度-------＋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： 检流计调零旋钮： 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）接地绝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，S开关扳向“接 入”，电键扳向R调节检流计零位调节钮使指针指零。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 撳下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，使检流计指针在零线上无偏转，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＝ 测量仅一单线的电阻数值时，使其远端完全接地，另一端在 仪器的X端，仪器的X端也完全接地，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 由于接地的极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） 线路仅两线可用时，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 任何一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两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仅一位数或无法平衡，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 度，若调节至5Ω时，则向左偏5个分度，那么第一次向右偏得 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零位电阻值，（此数值约为0.02Ω） 即： 4+0.375+0.02≈4.4Ω 由于电桥平衡条件必需 Ra ＞Rb所以若发现电桥不能取得 平衡时，可将Ra和Rb在仪器 和 接线端互换。采用此 方法时，不适宜用大地作为辅助线，因接地时会产生极化 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极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最小（或仪表最小示值）。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 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 绝缘可靠，绝缘电阻将大于 Ω，若撳下0.01的G按钮时， 检流计指针偏转超过表面刻度，则此芯线对地的绝缘电阻将小于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绝缘 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） 绝缘电阻值（MΩ）≈ 绝缘电阻值。线路的连接和计算方法如下： （六） 带有绝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。测量时必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 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（完好芯线与故障线最好为配偶线）。 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 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 Xa+Xb＝R Rb的数值可由前述的二线法测得。经过二次 这说明测量可靠。当发现 ≠ 这说明故障点还末完全确定。 若则 则Xa+Xb<Rb可能在测得两点间有隙距产生。 若> R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）测量时最好能使 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M10处。 当完好线和故障线的电阻值相同时，则 的数值一定比 的 数值小，而 的数值也必然比 的数值大。 当故障点离测试端最近时，则 ＝0， 当故障点离测试端最远时， 由以上规律在测试过程中有可能比较方便地根据 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 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 各测量一次。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 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。 第一次测： （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）： 在被测电缆的阻抗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始终 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，可以利用下例极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，其保证的精度为比较臂最小步进值的半数（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：（ ） --------故障点至电缆与线连接间的电阻值： --------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非常简便。 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超过1000Ω以上时，调节比 较臂数值至最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。 测量的结果按下例公式计算： （图29） Rb------故障线： Ra------第一根完好线： Rc----第二根完好线： Xa---故障点至电缆起始端 间的电阻值： （图30） Xb-----故障点至电缆远端间的电阻值： RL----引线电阻值： A/B----比例臂指示数： （图29） （图30） （图31） Rb---------故障线： Ra-----第一根完好线： 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（3）测量时的比较臂指数： 解以上三次测量的平衡式，将完全消除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，第一次测时，可将完好线Ra与故障线Rb在仪器 和 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对的各一完 好线 连接点，另一端接在仪器的接线端-B处。再将耳机（阻抗大 于600欧）或相同于音频振荡频率的灵敏指示仪表接在仪器的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最低 处（或指示仪表指示最小值） ：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超过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： 断线电缆的长度超过3～5公里时，由于线路间的分布电容量 较大以及绝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提高。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零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，即仪器达到了平衡点（检流计指针的偏转角幅度大小及其偏方向 可以作为调节比较臂的读数增减的参考用）。 （图35-2） 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： B-----电源按键。 （图35-3） 附加电容法： 若断线故障发生在只有一个线对的线路上时，而故障线对与 大地间的分布电容也不一定与线路长度成正比例。在这种情 况下，可以在线路中加接一辅助电容器，其电容量可采用0.1 ～2μf左右的任何数值，以满足仪器平衡时能使比较臂有较 多的读数位数为适宜，仪器需要进行两次测试（见下图）其平 衡过程同音频测量法，线路连接和计算公式列下： 第一次测： （图36） 第二次测： （图37） 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范围示值： -----第一次测得比较臂指示值： -----第二次测得比较臂指示值： C------辅助电容。 以上三种断线测量方法不适用于带有绝缘电阻接地的断线线路测量 。因为被测线路的电容量与它并联后，使测量产生较大的误差。若 发现断线故障线的一端有绝缘电阻接地的现象，则应该由另一端采 用上述方法进行测量。 （八）电缆芯线错接故障点测量： 通讯用多芯电缆在连接安装时，有可能错接芯线，即把电缆芯线中某 一对线的其中一根与另一对中的一根错接，使通讯带来串音。此仪器 也能作芯线错接点的测试。线路连接和计算公式如下，测量操作程序 与音频测量法相同。 （图38） I-------第一对芯线： II-----第二对芯线： M----比例臂M示值范围： R-----比较臂指示值： 试把蜂鸣器的一端接在d处，在仪器平衡时若发现M与R的数值 相等，则说明此芯线没有错接，将蜂鸣器一端移接在C处，若发现 M与R的数值不相等则说明此芯线为错接芯线。 直接测量法： 直接采用两对错接线对可以按下图作二次连接测量。 第一次测： 图39） L------线路总长度（公尺）： M---比例臂M范围示值： X----仪器至错接点间的距离（公尺）： Y-----错接点至线路远端的距离（公尺）： Rx----第一次测量的比较臂指示值： Ry-----第二次测量的比较臂指示值： 在第一次测量时，须避免线路在连接时接错。可以把一对芯线 （即图示C,d）轮换接在仪器 端测一下，以使仪器比较臂 能取得较大指示数的正确接法，即图中d线。 第二次测： （40） 在第二次测时，应该把接在仪器 接线端的第一对芯线的错接 线b取下，换接第二对芯线的错接线C。 比较测量法： 若电缆线路较短，约在1公里以下，另外具有其它未错接线对时， 采用以下线路进行二次测量，可以适当提高测量的灵敏度。 第一次测量： （图41） I--------另外未错接的线对： II,III------错接线对： L----线路总长度（公尺）： M-----比例臂M范围示值： X----仪器至错接点间的距离（公尺）： （图42） Rx------第一次测量比较臂指示值。 Ry----第二次测量比较臂指示值。 若被测路长3～5公里时，也同样适宜采用前面所述的“脉冲测量法” 进行测量，可减少干扰影响和提高测量精度。 （九）复接电缆上的回线故障测量： 以上所述的测量方法只适宜在没有支线路的单根通讯线路上适用，在 复接式线路中，故障点若不在主线路中，会使测量产生假象点而引 起错误结果。具体的图示和说明列下： 短路或接地故障： （图43） ----支线路测试端： ----故障点： ----假象故障点。 从以上线路的 端用电阻测量法进行短路点检查时，若故障点 在 线路上有可能产生在 处的假象点，则应该由 和 端进行 复测后方能确定，若采用回线法另用一完好线在 线路的远端处 接成回路进行测量时，见下图示，也仅能测得 支路P连接点处 有短路现象。所以必需在 线路上进行回线测量后，方能确定正 确的故障点。线路连接如下 初测： （图44） 再测： （图45） a-----完好线: ----故障线对： ---仪器的X接线端。 初测时，若测得故障点在P处，仅说明可能在 线路上有故障产生。 所以必须在 处再测后方能确定故障点在 线路上的 处。若两次 测量结果皆在处，则故障点就在 和 线路的连接点P处。 同样在测量接地故障时，可以按下图在主线路和支线路各在其远端处 接成回路作两次测量，用以确定在支线路是的故障地点。 初测： （图46） a------完好线： b-----接地故障线： c-------接地故障点： 再测： （图47） -----仪器X接线端。 （十）电缆线中路测量结果的隙距和叠距的处理： 前述各类线路测量法，在要求确定正确的故障点位置时， 最好在线路两端按条件进行两次测量，若两次测量计算 求得的故障点在同一地点，则可能存在由于故障的复杂 情况或由于其它干扰所引起的误差，可按以下方法修正 其测量结果。具体的情况和处理计算公式列下： （图48） -------由线路近端测的故障点距离： ------由线路远端测的故障点距离： L-------线路总长度。 隙距= 则 的数值应增加 则 的数值应增加 （图49） 叠距= 则 的数值应减少 则 的数值应减少 例：假若由线路近端测得故障点 400公尺，而由另一端 测得故障点 为600公尺，而此电缆的线路总长度为1010 公尺，因为 ≠ L而中间产生了10公尺的隙距，则： （实际值）= =400+ =404公尺 （实际值）= = 600+ =606公尺 （十一）作标准电阻箱使用： 仪器由接线端R和 处引出接线，比例臂与S开关入在任意位置， 电键入在中间V的位置上，即可以当作阻值为0～1010Ω的可调电 阻箱使用，其准确度为±0.1%+0.02Ω. （十二）外接工作电源连接法： 1 仪器在测量混线，接地和绝缘电阻时，若需要外接较高电压的工作 电源来提高其灵敏度，可在仪器的（B）接线端按极性接入外接 电源，最高电压以不超200V为宜。在电压超过22.5V时，围了 一致使仪器内的电阻过载，应该每超过1伏，就在外接电源回 路内串接约50Ω阻值的电阻。S开关应扳向“断开”一边，如 下图A所示。 （图50） 2 仪器在脉冲测量法作线路断线或错接线测量时，若需要 外接较高电压时，可按上述同样条件把电源接在仪器箱底 的电池盒内的“+”“-”两端。S开关应扳向“接入”一边。 见下图所示： （图51） 最好能先用内接工作电源测量取得初步平衡后，在外接高电压电源 测量，G按钮的撳下程序必须自0.01，0.1，1，使仪器内附的检流计不至过载而烧毁。 五注意事项 1 仪器应存放在0℃～45℃的环境内，相对湿度应低于90%， 周围空气应不含有腐蚀性气体。 2 仪器表面应保持清洁，干燥，并且应避免在直曝阳光下，或 潮湿的条件下使用。 3 在携带时，应避免剧烈震动，防止仪器内附检流计损坏。 4 若发现仪器在测量时，灵敏度显著下降，应条换内附的 干电池2节 。仪器在长期不使用的情况下，应将盒内的电池 取出，以防止电池腐蚀而损坏仪器。
