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1、第6章 通信线路的测试与维护,随着宽带数据业务的不断发展以及新业务的层出不穷，本地线路网络的维护测试尤显重要，这主要表现在两个方面： (1) 测试数据要求更加准确，这就要求测试手段更加多样，测试仪器更加精确； (2) 测试参数更加多样，测试面更宽更广。 所以，这就要求我们对测试工作引起高度重视，不能再停留在过去那种电话业务的“粗犷”式维护测试水平上，而应该更加精细、准确地掌握更多测试手段和方法。,电缆线路电气测试分类如下：,表6-1 竣工测试项目,表6-2 维护测试项目,6.1 用户电缆线路环阻及屏蔽层电阻测试 6.1.1 用户线环路电阻的测量 1. 环阻的概念 环路电阻又称回路电阻或简称环阻
2、，它是指构成通信回路的A、B两线电阻之和，是电缆线路工程电气测试的重要内容。对环阻加以测量和限制是控制线路传输衰减、保证传输质量的重要措施。,2. 环阻的测量标准 (1) 全塑市话电缆线路的环阻值标准参见表1-7。表中所列的单根导线直流电阻最大值的两倍即为线对环阻值。 (2) 不同业务对环阻的要求不同。比如电话业务，对程控交换机用户线环阻限值为2000 (包括话机)，步进制交换机用户线环阻为1000 (不包括话机)，用户线环阻不能超过这些值，否则就会造成信号的过大衰耗。此外，环阻也是检验线对是否工作良好的一个指标，若发现环阻值过小，则线路一定短路(自混)了；若环阻趋于无穷大，则表示线对已经开路
3、(断线)了。又如，对于ADSL等宽带业务，要求环阻值在900 以下。,3. 环阻的测试仪表 1) 数字万用表 数字万用表是大家非常熟悉的仪表。但要告诉大家的是，用万用表测试出来的环阻值是个粗略值，往往存在较大的误差，作为粗略估算可以，若作为障碍定点则不行。环阻的准确测量仪表是QJ45型电桥。,2) QJ45型电桥 QJ45型电桥又称QJ45型线路故障测试器(因为以前它的主要功能是测试障碍而不是测环阻等直流参数)，是通信线路施工维护中使用最为广泛的仪表，它既可以用于直流测试，也可以用于交流测试。QJ45型便携式线路故障测试器主要用途是以电桥测量原理组成各类回线测试线路，用以检测通信电缆线路中环阻
4、、线条电阻及不平衡电阻等，由于仪器内附有工作电源和高灵敏度指示仪表(检流计)，其测量环阻的准确性要比万用表高得多。,QJ45型如图6-1所示，图中各键的作用说明如下： RX1和RX2端子连接被测电阻或导线。 BA外接电源通断开关，当BA置“外”表示表头内电源已断开，应使用外接电源。当BA置“内”时表示此时使用表内(背板里3节1号电池)电源。 B+、B-外接电源输入端，须与BA配合动作。 GA外接检流计通断开关，这是为了保护高灵敏度检流计而设置的，使用同BA。,G+、G-外接检流计接线柱，须与GA配合动作。 BR比较臂引出端子，外接比较臂(电阻箱)时使用。 BO电源通断按钮，使用时与G0.01G
5、1配合使用，按下去表示接通，松开后自动弹起，电源切断，以保护高灵敏度的表头检流计。 G0.01，C0.1，G1检流计粗细按钮，(即分流按钮)结构同Bo，但要注意的是，C0.01G1表示由粗细，使用时由粗调至细，发现指针打满应马上松手，以免检流计长时间流过电流而烧坏。 1， 10， 100， 1000比较臂，用来调整电桥使之平衡。,M1000，M100，M10，100比例臂，其中，M1000、M100、M10表示使用茂莱法时的可变比例臂法时的电阻值，其他为伐莱法(固定比法)和普通电桥法时比率臂值，测试环阻时茂莱法不用。 RVM(S1)功能转换开关，R表示普通惠斯登电桥法；V伐莱法(固定比例臂法)
6、；M茂莱法(可变比例臂法)。 GO高灵敏度的表头检流计，使用时一定注意保护表头检流计，若不平衡电流比较大，则可采用外接检流计的方法。,图6-1 QJ45型线路故障测试器,4. 环路电阻的测量方法 1) 环路电阻的测试原理 环阻测试原理图如图6-2所示，它实际上就是大家在物理学中所学过的惠斯登电桥。,图6-2 环阻测试原理图,2) 用QJ45测环阻时的具体操作方法 (1) 将3节1号电池装入QJ45电桥背面电池盒内，注意极性不要接错，放平电桥不能有摆动(防止指针因重力而误动)，并盖好电池盖。 (2) 将QJ45的量程变换开关置“R”位置(因为这是测普通电阻)并调整检流计表头，使指针指“0”。 (
7、3) 将被测回路的两芯线a,b分别接至RX1和RX2端子上，对端用废弃的芯线短连，如图6-3所示。,图6-3 环阻测试连线图,(4) 根据被测芯线的长度、线径及标称电阻值(见表1-7，数值要求记忆)，估计出被测环路电阻值的范围，从而确定比例臂的位置。 (5) 按“0.010.11”的顺序同时按下G和BO按钮，并同调节比较臂至检流计指示“0”为止，要注意一旦指针打表，只要看清偏转方向后马上松开，以免表头长时间通过不平衡电流而烧坏。 (6) 读出此时电桥面板上比较臂(R)和比率臂(n)之值，则环阻Rab = nR()，测试完毕。(注：环阻测量时可精确列小数点后两位。),6.1.2 通信电缆屏蔽层电
8、阻的测试 1. 屏蔽层电阻的概念 全塑电缆的屏蔽层采用0.15 mm的铝带，如果不接地，其屏蔽效果会很差。因为全塑电缆的外护套采用塑料，即使埋在土壤中也与大地绝缘，外部感应到金属蔽层上的电流只能在屏蔽层接地处流出，所以保证全塑电缆屏蔽层连接良好并接地有十分重要的作用。在我国曾多次发生雷击全塑电缆的故障以及因屏蔽层没有良好接地而影响对号等现象。 根据电阻定律公式可知，尽管屏蔽层很薄，但它的横截面面积却很大，所以其阻值是很小的。,2. 屏蔽层电阻的测量标准 全塑电缆屏蔽层电阻的大小标准：主干电缆屏蔽层电阻平均值不大于2.6 /km；配线电缆蔽层电阻(绕包除外)不得大于5 /km。 3. 屏蔽层电阻
9、的测试仪表 屏蔽层电阻的测试仪表同环阻。,4. 屏蔽层电阻的测试方法 这里我们为大家介绍屏蔽层电阻的准确测试方法(采用QJ45电桥)三次测量法，如图6-4所示。分三次测，第一次测量a，b两芯线的环阻；第二次测量屏蔽层与a线电阻之和；第三次测量b线与屏蔽层电阻之和。于是有,图6-4 全塑电缆屏蔽层连通电阻测试,6.2 绝缘电阻的测试 6.2.1 通信电缆的测试 1. 绝缘电阻的概念 通信电缆线路中的绝缘电阻包括线间绝缘电阻和线地(屏蔽层)间绝缘电阻两种。绝缘电阻是指两芯线间或芯线与地之间的绝缘层(如塑料)电阻与填充物(油膏或空气)电阻之和，是通信线路的分布参数之一。 绝缘电阻测试和环路电阻测试一
10、样，是通信电缆线路电气测试的重要内容之一。,2. 绝缘电阻测量标准 全塑市话电缆绝缘电阻标准：非填充型聚乙烯芯线绝缘电阻单根芯线对地、线间不低于6000 Mkm；填充型聚乙烯电缆线间、线地不低于1800 Mkm；聚氯乙烯绝缘电缆线间、线地绝缘电阻不低于120 Mkm，测试温度为20，湿度小于等于80%。,3. 绝缘电阻测试仪表 1) 选用仪表要求 测线间绝缘电阻时，应使用500 V，量程不小于1000 M的兆欧表进行；测试连有分线设备或总配线架有保安弹簧排的电缆时，应使用不超过250 V的兆欧表。,2) 绝缘电阻测试仪表兆欧表 兆欧表俗称摇表，其外形如图6-5所示，主要由表盖、手摇直流发电机、
11、接线柱(E)、接线柱(L)及保护环接线柱等构成。,图6-5 兆欧表的外形,兆欧表原理电路示意图如图6-6所示，图中，D手摇直流发电机；RX外接被测物的绝缘电阻；RA保护电流线圈的限流电阻；LA电流线圈；LV电压线圈；RV保护电压线圈的限流电阻；LZ零点平衡线圈；L线路接线柱；LI无限大平衡线圈；E接地接线柱。图6-6(a)为电路图(图中磁路分未绘出，关于磁场对指针偏转的作用也从略)，图6-6(b)是它的等效电路图。,图6-6 兆欧表原理电路示意图,图中电压线圈LV和电流线图LA实际上是装在永久磁铁的两个磁极中间，并且互相保持一定的角度而固定在同一转轴上，可以自由旋转。轴的上端装有电表指针。这两
12、个线圈由于它们的绕线方向不同，当有电流通过时，根据左手定则，两线圈所产生的力矩方向彼此相反。设计时是使电压线圈有电流时带动指针按逆时针方向偏转，电流线圈有电流时带动指针顺时针方向偏转。 当“L”、“E”两接线柱间开路时，电流线圈LA中没有电流，只有电压线圈LV中有电流I2通过，于是指针就按逆时针方向偏转到最大位置(这时指针最后静止下来是由于磁场设计上的安排)，把这一位置在刻度盘上刻上“”，因外部开路就相当于外接被测物的绝缘电阻RX为无限大的情形。,当两接线柱间短路时，因为只有在这种情况下通过电流线圈LA的电流I1最大，指针这时应该按顺时针方向偏转到最大位置，把这一位置在表盘上刻上“0”，因为外
13、部短路就相当于外接绝缘电阻RX = 0的情形。,当外接被测的绝缘电阻为0与之间的任意数值时，连续摇动摇柄使直流发电机D供电，这时指针的停留位置显然要看通过这两个线图(LV和LA)的电流相对的大小关系如何，也就是说，要由I1与I2的比值来决定。由于绝缘电阻RX串联在电流线圈LA的回路里，I1的大小随RX的大小而变，因此RX的大小就决定指针的位置。如果用各种已知大小的标准值电阻RX接在接线柱之间进行校准，并在表盘上刻划出相应的刻度。反过来，应用这只电表来测待测物的绝缘电阻时，据指针偏转后停留的位置，便能从表盘刻度上直接读出未知绝缘电阻值了。这就是兆欧表简单的工作原理。至于兆欧表刻度不均匀，是由于电
14、压线图在转动过程中所经过的磁场不均匀的缘故。,从以上分析可以看出，兆欧表的一个特点是不像一般电表那样靠游丝的扭力来使偏转中的指针停留，而是利用电压线圈LV和电流线圈LA所产生的互相相反的转动力矩使偏转中的指针停留下来。因此，兆欧表的一大特点是不使用时，指针可停留在任何位置。这一特点正是兆欧表的优点，因兆欧表所量出的绝缘电阻RX的读数，能基本上不因手摇发电机转速快慢引起的电压变化而受到影响。这是由于电流线圈与电压线圈已安排成由同一直流发电机供电，因而不管供电电压变得是高是低，I1与I2之间总能保持一定的比值。,下面我们来看看兆欧表消除漏电流影响的原理。 兆欧表的“L”“E”两接线柱之间由于距离近
15、，在几百近千伏的直流电压作用下，直接从“E”漏到“L”的电流ia会很大，如图6-7所示。如果让它和流经绝缘电阻RX的电流I1一同流入电流线圈，LA就要受到一个和漏电电流相当的附加转动力量，这样就会使指针所指的读数和实际的RX值不符。除此以外，在测量电阻很大的绝缘物时，从绝缘物表面漏过去的电流ib也会经“L”接线柱流入电流线圈LA(如图6-7所示)，产生一定误差，解决这个问题的办法是采用保护环。,图6-7 漏电电流的两条途径,保护环G的作用如图6-8所示。有了保护环后，由于它和发电机的负极相连，两处漏电流ia和ib都会由保护环直接流回发电机负极，而不再经过电流线圈LA，当然也就不会影响绝缘电阻R
16、X的读数了。,图6-8 保护环的作用,4. 绝缘电阻的测量方法 1) 测量前的准备工作 . 放平兆欧表 测量前必须选择平坦的地方把表放平，以消除重力对测量所产生的误差。若不平，LA，LV上的重力力矩将不能互相抵消。,. 连接测量引线 测量前用两根引线把被测对象连到兆欧表的“L”，“E”接线柱上去。其中，“E”为接地接线柱，必要时要连接接地装置或电缆屏蔽层。 如果使用保护环G，还必须另外准备一条测量引线，将保护环与相关绝缘层相连接。,. 开短路实验 当表的接线柱上已连接好测量引线，在兆欧表不连接任何被测物两引线开路时，转动手摇发电机，并使之转速达120 r/min，看指针是否指向“”；当两引线短路，摇动发电机时，看指针是否指向“0”。若开
