高壓電纜故障定位儀主機(jī)使用說明書

一、概述：

我公司作為電力電纜測試領(lǐng)域中的領(lǐng)跑者，在產(chǎn)品開發(fā)研制中不斷追求、努力。電纜故障預(yù)定位測試主機(jī)是公司的又一杰作，技術(shù)達(dá)到******，打破了國外公司在此領(lǐng)域的壟斷，電纜故障預(yù)定位測試主機(jī)采用了國際高水平的技術(shù)，所有高阻故障波形均呈現(xiàn)為簡單的低壓脈沖波形，判斷故障距離輕松愉快。

電纜故障預(yù)定位測試主機(jī)用于檢測各種動(dòng)力電纜的高阻泄漏故障、閃絡(luò)性故障、低阻接地和斷路故障。

高壓電纜故障定位儀

二、儀器功能與特點(diǎn)：

1． 可測35KV以下等級所有電纜的高、低阻故障，適應(yīng)面廣。

2． 具有方便用戶的軟件和全中文菜單。按鍵定義簡單明了。測量方法簡單快速。

3． 檢測故障成功率、測試精度及測試方便程度國內(nèi)任何一種檢測設(shè)備。

4． 超大觸摸液晶屏作為顯示終端，儀器具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和友好的顯示界面。

5． 具有極**的采樣高壓保護(hù)措施。測試儀器在沖擊高壓環(huán)境中不會(huì)死機(jī)和損壞

6． 無測試盲區(qū)。

7． 內(nèi)置電源，可在無電源環(huán)境測試電纜的開路及低阻短路故障。

三、主要性能指標(biāo)：

1．測試方法：低壓脈沖、高壓閃絡(luò)、速度測量。

2．沖擊高壓：低于35KV電力電纜。

3．?dāng)?shù)據(jù)采樣速率：80MHz、40 MHz、20MHz、10 MHz。

4．測試距離：＞30Km。

5．讀數(shù)分辨率：1m。

6．系統(tǒng)測試精度：小于50cm。

7．測試電纜脈寬設(shè)有：“0.05”、“0.1”、“0.2”、“0.5”、“1”、“2”、“8”微秒。  

8．具有測試波形儲存功能：能將現(xiàn)場測試到的波形按規(guī)定順序方便地儲存于儀器內(nèi)，供隨時(shí)調(diào)用觀察。可以儲存大量的現(xiàn)場測試波形。

9．能將測得的故障點(diǎn)波形與好相的全長開路波形同時(shí)顯示在屏幕上進(jìn)行同屏對比和疊加對比，可自動(dòng)判斷故障距離。

10．內(nèi)置電源：充滿電后儀器可連續(xù)工作3小時(shí)以上，亦可外接交流電源工作。

11．工作條件：溫度-10℃～+45℃，相對濕度 90%。

四、儀器的系統(tǒng)組成和工作原理：

電纜故障檢測儀系統(tǒng)的組成方框圖如圖一所示：

電纜故障快測儀主要由高壓沖擊單元、和波形記錄分析儀（測試主機(jī)）兩部分組成。

1、高壓脈沖發(fā)生器   

高壓脈沖發(fā)生器是該套電纜故障預(yù)定位的能量提供部分，向外提供高壓高能的電壓脈沖。主要由升壓變壓器、高壓整流二極管、充電電容、放電球隙組成。

2、波形記錄分析儀（測距主機(jī)）

這個(gè)部分是整個(gè)儀器的大腦，負(fù)責(zé)向其他部件發(fā)送指令，協(xié)調(diào)各部件的工作，并向操作者提供人機(jī)對話的界面。它的主要功能是對測量脈沖進(jìn)行高速的采樣和記錄，再對采集到的信號進(jìn)行高速的運(yùn)算分析。

五、儀器的配套性：

1．電纜故障預(yù)定位測試主機(jī)（測距主機(jī)）         一臺

2．信號采樣線                                 一根

 3．儀器充電器                                 一個(gè)

4．電流取樣盒                                 一個(gè)

5．儀器使用說明書                            一本

六、儀器面板說明：

1．儀器面板結(jié)構(gòu)示意圖如圖二所示：

圖二 儀器面板結(jié)構(gòu)示意圖

2．面板結(jié)構(gòu)和功能鍵說明

本儀器主機(jī)面板設(shè)有三個(gè)功能鍵：一個(gè)調(diào)節(jié)幅度旋扭①、一個(gè)垂直位移旋扭②、一個(gè)電源開關(guān)③。④是液晶屏顯示界面，如圖二所示。下面逐一說明它們的功能和使用方法。

2 幅度旋鈕①：

采樣時(shí)調(diào)節(jié)此旋鈕，可以改變測試波形在屏幕上的幅度（此項(xiàng)功能只對重新采樣后的波形起作用）。

2 中值旋鈕②：

采樣時(shí)調(diào)節(jié)此旋鈕，可以改變測試波形在屏幕上的垂直位置（此項(xiàng)功能只對重新采樣后的波形起作用）。

2 開關(guān)鍵③：

按鍵為電源開關(guān)鍵。儀器10分鐘無按鍵操作將自動(dòng)關(guān)機(jī)。

3.液晶屏幕菜單說明（圖三）

圖三 液晶屏菜單顯示示意圖

2 采樣方法1

按采樣方法鍵，彈出子菜單。子菜單中包括3個(gè)選項(xiàng)為低壓脈沖/閃絡(luò)方法/速度測量，儀器默認(rèn)選中低壓脈沖，根據(jù)測量需要，可選擇相應(yīng)的采樣方法。再按“采樣方法鍵”退出此項(xiàng)功能。

2 脈沖寬度2

此菜單在高壓閃絡(luò)測試法中無效。按脈沖寬度鍵，彈出脈沖寬度選擇子菜單。可根據(jù)測試距離選擇合適的脈沖寬度按對應(yīng)的子菜單鍵，可以對脈沖寬度進(jìn)行選擇。脈沖寬度大小為50納秒、100納秒、200納秒、1微秒、2微秒、5微妙、8微秒共7個(gè)檔位。當(dāng)選中50納秒脈寬時(shí)，電腦自動(dòng)鎖定讀數(shù)精度為1米；當(dāng)選中8微秒時(shí)，電腦自動(dòng)鎖定讀數(shù)精度為8米；選擇其他脈寬時(shí)，可以按讀數(shù)精度鍵任意調(diào)節(jié)，儀器初始值為200納秒。再按“脈沖寬度鍵”退出此項(xiàng)功能。

2 電纜類型3

不同介質(zhì)的電纜中電波傳播速度不同，因此在測試故障之前必須選定介質(zhì)類型，以確定電波傳播速度。按電纜類型鍵，屏幕出現(xiàn)電纜類型選擇對話筐，有油浸紙型、不滴油型、交聯(lián)乙烯、聚氯乙烯和未知類型5個(gè)選項(xiàng)，儀器初始值為油浸紙型，可根據(jù)需要按對應(yīng)的電纜類型鍵。若被測電纜不屬于四種已知類型，則應(yīng)按“未知類型鍵”，彈出對話框，調(diào)整波速數(shù)值，達(dá)到選定值后按“OK”鍵。再按“電纜類型鍵”退出此項(xiàng)功能。波形速度大300m/us

2 讀數(shù)精度4

根據(jù)測量需要選取合適的檔位。共分為8米/4米/2米/1米的測量精度，儀器初始值為2米。再按“讀數(shù)精度”退出此項(xiàng)功能。

2 波形縮放5

由于波形數(shù)據(jù)量很大，每次采樣后屏幕上顯示的是局部的波形。為了觀察波形細(xì)節(jié)，必須將波形縮放。按“波形縮放鍵”進(jìn)入縮放功能，儀器提供3種壓縮比例，分別為1、1/2、1/3，通過“左鍵《 或 右鍵 》”可對波形進(jìn)行3種比例的循環(huán)壓縮。通過屏幕右下角可以觀察到壓縮比例。再按“波形縮放鍵”，退出此功能。

2 滾屏顯示6

波形擴(kuò)展后需要分成多段顯示，儀器自動(dòng)顯示**段。若需要觀測后續(xù)各段波形，應(yīng)執(zhí)行“滾屏”功能。按“滾屏顯示鍵”，通過“左鍵《 或 右鍵 》”可對波形進(jìn)行左右移動(dòng)。再按“滾屏顯示鍵”，退出此功能。

2 保存波形7

將屏幕上的顯示內(nèi)容存儲于儀器中，可以存儲20幅波形。

2 調(diào)出波形8

在屏幕上重現(xiàn)存儲的波形。

2 電纜全長9

在“采樣方法”子菜單中若執(zhí)行“速度測量”，則菜單中的電纜類型變?yōu)殡娎|全長。按“全長鍵”，屏幕上彈出“電纜長度”輸入對話筐，初始值為“0”米。輸入電纜長度值后，按“OK鍵”。

2 延時(shí)10

設(shè)置觸發(fā)時(shí)間，此功能一般不用。

2 定位11

用于確定測量的起點(diǎn)。執(zhí)行“定位”鍵后，游標(biāo)當(dāng)前所處的位置即被確定為測試起點(diǎn)。通過 “左鍵《 或 右鍵 》”可對游標(biāo)進(jìn)行左右移動(dòng)。

2 自動(dòng)判距⒀

按“自動(dòng)判距鍵”，游標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)定位，顯示屏左上方自動(dòng)顯示故障距離。

2 左鍵/右鍵(加/減)⑿ ⒁

移動(dòng)游標(biāo)定位用時(shí)，每按“左鍵《 或 右鍵 》”一次，定位游標(biāo)尺左/右移一個(gè)單位點(diǎn)（像素）；當(dāng)連續(xù)按游標(biāo)左/右鍵時(shí)，游標(biāo)移動(dòng)的速度加快，一次移動(dòng)八個(gè)單位點(diǎn)。

波形縮放、滾屏顯示、波形移位進(jìn)行選擇時(shí)，按左鍵《 或 右鍵 》(加/減)。

2 采樣鍵⒂

當(dāng)儀器處于低壓脈沖法測量時(shí)，按下采樣鍵后，屏幕的波形顯示區(qū)能馬上顯示出發(fā)射脈沖和回波脈沖。紅色波形為局部波形，藍(lán)色波形為全局波形。

當(dāng)儀器處于高壓閃絡(luò)法測量時(shí)，按下采樣鍵后，當(dāng)有外部觸發(fā)后，屏幕將顯示高壓閃絡(luò)波，紅色波形為局部波形，藍(lán)色波形為全局波形。

七、儀器的操作使用步驟：

由于本儀器主要在高壓環(huán)境中工作，在現(xiàn)場使用此儀器檢測電纜故障前，應(yīng)詳細(xì)閱讀本使用說明書中的有關(guān)儀器測試原理、接線方式和使用注意事項(xiàng)。以免發(fā)生人身事故和損壞儀器設(shè)備。

1． 用低壓脈沖法測試電纜的低阻接地、短路、斷路故障

A．此時(shí)不用多次脈沖控制器。直接在電纜故障檢測儀的輸入輸出接口接出一根夾子線。將夾子線的紅夾子夾在故障電纜故障相芯線上，黑夾子夾在電纜的外皮地線上。

B．啟動(dòng)儀器電源開關(guān)，屏幕工作以后，觸摸屏幕任意地方進(jìn)入設(shè)置界面。此時(shí)儀器默認(rèn)的狀態(tài)是“低壓脈沖法”。應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場被測電纜種類、長度和初步判斷的故障性質(zhì)選擇使用方法。設(shè)置在“低壓脈沖法”時(shí)，在此界面還可以進(jìn)行波速測量和打開歷史文件查閱以前的測試結(jié)果。

C. 完成設(shè)備參數(shù)設(shè)置后，點(diǎn)擊“采樣”鍵，儀器自動(dòng)發(fā)出測試脈沖。此界面將顯示電纜的開路（全長）波形或低阻接地（短路）故障波形。若波形不好操作者應(yīng)調(diào)節(jié)“中值”和“幅度”，并觀察采到的回波，直到操作者認(rèn)為回波的幅度和位置適合分析定位為止。

D．波形定位讀距離。低壓脈沖判距比較容易，只要將游標(biāo)分別定位到發(fā)射波及反射波的起點(diǎn)即可。

圖五 低壓脈沖法測試的開路全長波形界面

E．“保存”

很多時(shí)候，需要將測試結(jié)果保留或留作對比用，就要利用儀器中的“保存”功能，將此次測得的波形保存在儀器的數(shù)據(jù)庫中。

如果測試人員認(rèn)為有必要保存此次測試結(jié)果，可點(diǎn)擊“保存”鍵，根據(jù)子菜單提示操作即可。

2．用沖擊高壓閃絡(luò)法測試電纜的高阻泄漏故障（包括高阻閃絡(luò)性故障）

本儀器可用沖擊高壓閃絡(luò)法測試電纜的高阻泄漏故障。沖擊高壓閃絡(luò)法測試電纜的高阻泄漏故障是目前在國內(nèi)流行的傳統(tǒng)檢測方法。很多用戶都習(xí)慣使用此方法。是三次脈沖法測試電纜故障的一種補(bǔ)充方法。外接線路較為簡單，但是波形分析的難度較大，只有在大量測試的基礎(chǔ)上，有一定經(jīng)驗(yàn)后才能熟練掌握，遠(yuǎn)沒有三次脈沖法簡單，但還是一種行之有效的測試方法。

將儀器附帶的電流取樣器用信號線與主機(jī)連接后放在電纜與高壓設(shè)備間的接地線旁即可。只要沖擊高壓發(fā)生器輸出的電壓足夠高，故障點(diǎn)在此沖擊高壓的沖擊下

           圖六  高壓閃絡(luò)測試法接線圖

被擊穿，電纜中就會(huì)產(chǎn)生電波反射。電流取樣器將地線上的電流信號通過磁耦合取得的感應(yīng)反射電波傳電纜故障預(yù)定位測試主機(jī)，經(jīng)過A/D采樣和數(shù)據(jù)處理，并將采得的波形顯示在屏幕上進(jìn)行故障距離分析。

               圖七  高壓閃絡(luò)法測試波形

儀器的預(yù)置方法和三次脈沖法的預(yù)置一樣，只是在預(yù)置時(shí)將采樣方法改成高壓閃絡(luò)法即可。

  電纜類型和采樣頻率確定以后就可以點(diǎn)擊“采樣”鍵      ，進(jìn)行采樣等待。一旦高壓發(fā)生器進(jìn)行沖擊高壓閃絡(luò)，儀器就自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和波形顯示。

屏幕上方紅色波形是經(jīng)過局部放大后的波形，下方藍(lán)色波形為測試波形全貌。

當(dāng)采集到較為的波形后，便可操作“波形縮放”和位移、移動(dòng)游標(biāo)來標(biāo)定故障距離。操作方法與低壓脈沖法一致。

4．波速測量

不同廠家生產(chǎn)的電纜，盡管型號相同，因?yàn)楣に嚭徒橘|(zhì)配方的差異，會(huì)導(dǎo)致電波傳播速度的差異。如果直接使用儀器給出的平均電波傳播速度，會(huì)造成一定的測試誤差。為了更加地測試故障距離，往往需要重新核對（測試）該電纜的電波傳播速度。

電波測速的方法如下：

A.首先選一段已知長度被測電纜。如果此次被測電纜的長度為已知，也可以用此電纜進(jìn)行測速。

 B. 儀器進(jìn)入設(shè)置界面后，按“采樣方法”后選擇“速度測量鍵”。 選取適當(dāng)?shù)牟蓸宇l率和脈沖寬度。儀器的測量夾子線接在被測電纜的芯線和外皮上。按“電纜長度”鍵，彈出對話框，填寫電纜長度值，按“OK”鍵。點(diǎn)擊“采樣”鍵     ，儀器屏幕將顯示低壓脈沖開路測試波形，通過游標(biāo)定位儀器將自動(dòng)顯示所選的電纜的測試速度。

圖八  測速時(shí)的畫面圖

八．儀器使用注意事項(xiàng)：

1．在進(jìn)行故障測試前應(yīng)仔細(xì)閱讀儀器使用說明書，掌握好操作步驟和儀器的**接線。

2．本電纜故障預(yù)定位測試主機(jī)的主要特點(diǎn)之一是無外接電源，設(shè)備全部由機(jī)內(nèi)內(nèi)置電池提供。這給儀器的使用帶來很大的方便，提高了**因素。機(jī)內(nèi)電源電池的狀態(tài)由熒屏右上方電池電量顯示百分比。不足時(shí)(大約10％時(shí))會(huì)有聲音提示。在

每次到現(xiàn)場測試電纜故障時(shí)，必須將測距主機(jī)的電池電壓充足。電池電壓充足以后可以保證正常工作2小時(shí)以上。儀器在使用時(shí)可接交流電源進(jìn)行浮充使用。但是在進(jìn)行高壓閃絡(luò)測試時(shí)，必須與外部交流市電完全斷開。

3．由于儀器在沖擊閃絡(luò)（三次脈沖法）狀態(tài)工作時(shí)，電纜地線到高壓設(shè)備間的連接地線上將產(chǎn)生數(shù)千伏的瞬時(shí)高壓，儀器的“中央控制單元”接地線時(shí)，一定要將儀器地線直接接到系統(tǒng)地上而不能接在別處。否則在進(jìn)行沖擊高壓時(shí)有可能造成儀器死機(jī)，甚至損壞儀器。

4．儀器屬高度精密的電子設(shè)備。非專業(yè)人員千萬不要輕率拆卸。儀器有問題，請及時(shí)與經(jīng)銷商或本公司聯(lián)系。如因人為因素造成儀器損壞，將使你失去儀器保修的權(quán)利。

5.使用人員應(yīng)具備高壓設(shè)備操作常識，并接受本儀器使用培訓(xùn)。使用中應(yīng)注意高壓防護(hù)措施，定期對設(shè)備和高壓部件檢測維護(hù)。