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智能型電纜故障測試儀使用詳解

時間:2020-02-27 作者:admin

高智能電纜故障探測儀是我公司精心設計制造的全新一代便攜式智能型電纜故障測試儀器,它集成了國內外同類儀器優點,外形美觀,體積小,重量輕,便于攜帶。它秉承我公司一貫高科技、高精度、高質量的原則,將電纜測試水平提高到一個新境界。它具有測試準確、智能化程度高、操作方便、適應面廣、性能穩定、輕巧便攜等特點。

一、智能電纜故障探測儀的基本組成

高智能型電纜故障測探測儀由電纜故障閃絡測試儀(簡稱閃測儀)、電纜故障定點/路徑探測儀(簡稱定點儀)、電纜路徑信號源(簡稱路徑儀)三大部件組成。

電纜故障閃測儀主要用于在故障電纜的一端測出故障點的大致位置,用于故障點的初步定位。

電纜故障定點/路徑探測儀用于故障點的精確定位。

電纜路徑探測信號源配合定點儀用于查找地埋電纜的路徑。

二、智能電纜故障探測儀技術指標

(一)、閃測儀技術指標:

1、 使用范圍:適用于測量各種不同截面,不同介質的各種材料的電力電纜、高頻同軸電纜、市話電纜、路燈電纜、地埋電線的低阻、短路、開路斷線故障,以及高阻泄漏和高阻閃絡性故障。

2、測試距離:≤15km。

3、最短測試距離(盲區):15-20m。

4、測量誤差:粗測誤差±2%、定點誤差:±0.2m。

5、采樣速率:25MHz。

6、顯示方式:320×240大屏幕液晶帶背光顯示。

7、存貯容量:8k byte并可分成兩個存貯區,存貯和顯示兩次采樣波形進行比較測量。

8、顯示分辯率:V/50米、V為傳播速度m/μS。

9、打印方式:內設微型打印機記錄測試日期及測試波形數據。

10、電 源:交流200V±10%,功耗小于25W;直流6V,7AH不漏液蓄電池供電

11、外形尺寸:(長×寬×高) 420×310×220mm

(二)、定點儀技術指標:

1、靈敏度:在輸入信號頻率為300Hz、幅度為10μV,信噪比為20:1條件下,不失真輸出V0>2.5V。

2、輸出阻抗:4-40(Ω)低阻輸出。

3、功耗:V=9V,靜態電流:聲測檔不大于12mA,聲磁同步檔不大于18mA。

4、工作電壓:9V干電池供電。

5、工作環境溫度:-10℃~+40℃。

6、外形尺寸:機箱體積:170×140×60mm。

(三)、路徑儀技術指標:

1、工作方式:輸出一固定頻率的斷續方波信號。

1、 輸出功率:Pomax≥100W。

2、 輸出阻抗:1Ω-∞。

3、 信號頻率:16KHZ。

4、電源:~200V±10% 50HZ。

4、 外形尺寸:帶包裝機箱體積:380×330×200mm。

第二章 電纜故障閃絡測試儀介紹

一、閃測儀面板及操作功能介紹

高智能型電纜故障閃測儀面板示意圖如圖2.1所示,下面分別對各個功能鍵進行介紹:

1、電源開關:儀器使用船形開關,用于整機電源通斷及上電復位。向下撥電源接通并上電復位,向上撥電源關斷

2、微型打印機:本儀器采用4針24行微型打印機。用于打印測試波形,測試數據及測試日期等。

SEL鍵:自檢鍵,按下此鍵打印機打印自檢數據,用于檢查打印機頭及驅動電路好壞。

LP鍵:上紙鍵,按下此鍵上紙機構動作,打印針停止工作。打印機更換打印紙時使用此鍵。

3、保險座:儀器使用1A保險芯,損壞時應換同規格保險芯。

4、電源輸入插座:本儀器使用50Hz、220V交流電源供電,插座上部為接地端子。儀器使用時,應獨立使用三孔電源插座,插座接地線應遠離高壓測試設備,并就近直接接地。

5、輸入輸出插座:儀器使用BNC-50KY(Q9)插座,連接雙Q9電纜線,用于測試脈沖信號輸入輸出。

6、充電/工作:按鍵抬起時,閃測儀工作在充電狀態,接通交流電時,給蓄電池充電;該按鍵按下時,閃測儀在工作狀態,根據“交流/直流”按鍵狀態工作。

7、交流/直流:按鍵抬起時,閃測儀工作在交流狀態,該按鍵按下時,閃測儀工作在直流狀態(工作狀態必須是“充電/工作”按鍵按下)。

8、顯示屏:儀器用320×240點陣式液晶帶背光顯示屏,用于顯示操作菜單、測試波形、測試結果、日期等內容。

9、功能鍵鍵盤:本儀器使用13個輕觸按鍵作為控制功能鍵,其中有12個是雙功能鍵,鍵盤排列如圖2.2:

各鍵功能如下:

0-9數字鍵:上電復位時,用數字鍵可以鍵入年、月、日;在測試狀態(非菜單狀態,下同),測故障、測全長時,當屏幕左上角顯示“鍵入速度000”時,用數字鍵可以鍵入已知速度值;在脈沖測速度狀態,用數字鍵可以鍵入已知電纜長度??傊?,當屏幕提示需鍵入數據時,0-9鍵就為數字鍵,否則就為其它功能鍵。

樣回車鍵:采樣與回車功能為同一鍵。當用數字鍵鍵入了速度值或電纜長度值時,必須按(回車)鍵對數據確認,否則機器處于等待狀態無法工作(不采樣)。

在測試狀態,按采樣鍵后,儀器處于等待狀態。當低壓脈沖信號或高壓閃絡信號到來并觸發控制電路之后,儀器開始工作,記錄脈沖反射信號并處理顯示,在不重新按采樣鍵情況下,前次采集數據將永遠駐留。

故障測試時,一般是按采樣鍵后,根據顯示波形重新調整輸入振幅電位器,再次按采樣鍵,直到波形滿意為止。

←修改擴展鍵:當用數字鍵入年月日、速度、長度時,若鍵入數據錯誤,按此鍵可修改錯誤數據,按一次由右向左修改一位,修改后顯示數據為“0”,可重新鍵入正確數據。

在測試狀態,此鍵為擴展顯示波形功能鍵。按此鍵將顯示波形橫向擴展15倍。再按此鍵又恢復波形壓縮狀態。即波形擴展→壓縮……→擴展→壓縮。波形擴展后,光標移動時,當光標移動到屏幕右邊沿時,屏幕后面沒有顯示的波形自動向左滾動。

在準備采樣測試狀態,屏幕顯示接線圖狀態下,直接按擴展鍵,將會調出存貯區內前次采樣存貯的擴展后波形。

速度鍵:在測試狀態,測故障、測全長時,此鍵用于選擇存入儀器中的四種電纜常用傳輸速度值。當連續按此鍵,屏幕左上角提示變為“鍵入速度值000”時,利用數字鍵可以鍵入被測試電纜的傳輸速度值,鍵入完畢后按回車鍵確認。

閃測儀設定的四種電纜的波速為

油浸紙電纜: V=160m/μS

交聯聚乙烯電纜: V=172m/μS

聚氯乙烯電纜: V=184m/μS

不滴流電纜: V=144m/μS

起點鍵:在測試狀態或學習狀態,屏幕有波形顯示時,當光標移動到測試波形定標起點時,按起點鍵確認波形計算起點。然后移動光標到波形終點,屏幕顯示測試數據。。

在測試狀態或學習狀態,屏幕有波形顯示時,當確認了波形計算起點后,將光標向右移動時,屏幕自動顯示測試數據。

確定起點及終點光標時,必須是先確定起點光標,后向右移動確定終點光標,終點光標必須位于起點光標之后。

如果需要重新確定起點或終點光標,可以用擴展鍵將波形壓縮或擴展,然后重新移動光標,確定起點及終點光標,屏幕重新顯示測試數據。

在測速度狀態,當確定起點光標后,移動光標時,開始顯示的速度為327m/微秒(計算溢出),當光標繼續移動,計算結果小于327m/微秒時,按實際結果顯示測試速度值。(電纜最大傳輸速度不大于300m/微秒)。

← →光標移動鍵:按此二鍵豎形光標將向左、向右移動,按動一次移動1個點陣單位。按鍵按下不放時,則光標沿箭頭方向連續移動。

快/慢鍵:光標快慢移動轉換鍵:按此鍵一次光標將向左、向右快移時快動,快動一次,光標移動8個點陣單位。再按此鍵一次光標將向左、向右移動時慢移,依此類推。

↑↓波形上下移動鍵:按此二鍵當前操作波形將向上、向下移動,按動一次移動1個點陣單位。按鍵按下不放時,則當前操作波形沿箭頭方向連續移動。這兩個按鍵與數字鍵“8”、“9”鍵同位置,波形上下移動時,因為移動數據大移動速度比較慢,一般不進行波形移動。移動光標,用雙波形同屏幕顯示比較兩個采樣波形即可。

A/B:上下波形選擇鍵:儀器內部有兩個波形存貯區,用此鍵可隨意選擇其中之一為主進行操作(包括采樣、擴展、打印等)。儀器上電復位后,自動默認對存儲區1(波形1)進行操作(雙屏顯示時屏幕下半部顯示存儲區1波形,波形前有“1”符號。單屏顯示時波形前顯示當前操作存儲區符號“1”或“2”)。當按動此鍵后,將對存儲區2(波形2)進行操作,再按此鍵又變為對存儲區1波形操作,依次類推。

單/雙:單雙波形顯示選擇鍵:按此鍵可以使屏幕由雙波形顯示轉為單波形顯示 (雙波形顯示時,顯示屏上半部顯示波形2,下半部顯示波形1),并隨意轉換,本儀器上電(復位)后,默認為上下雙波形顯示、并對存儲區1(波形1)進行操作形式,按此鍵一次將變為全屏幕單波形顯示方式。

該儀器有兩個存儲區,上電(復位)后,默認存儲區1存儲數據,當選擇對存儲區2(波形2)進行操作時,會在第二波形顯示區(屏幕上半部)出現前次使用儀器時采樣波形,屬正?,F象,重按采樣鍵,本次采樣波形將取代上一次采樣存儲波形。

復位鍵:為系統硬復位鍵,儀器無論在何種狀態,按此鍵將返回工作主菜單。

打印鍵:為打印機啟動鍵,在測試狀態,按此鍵將啟動打印機工作。使用時,應在測試波形顯示,并確定光標起點、光標終點后再按打印鍵,打印機將打印主操作波形及測試數據。

10、輸入振幅:用于調節輸入、輸出脈沖幅度大小。使用時應根據屏幕顯示波形進行調節。調節過小時,脈沖反射很小,甚至無法采樣,如圖2.2。調節過大時,反射脈沖相連與基線無交點,基準線會變成斜線,如圖2.3。一般采樣前,輸入振幅旋鈕旋轉1/3左右,然后根據采樣波形大小再進行調節,重新采樣。

11、對比度調整旋鈕:調節此旋鈕,使字跡顯示清晰,無條紋和背景干凈為宜。

12、脈寬選擇按鈕:該鍵抬起時,儀器輸出0.2μS脈沖;該鍵按下時,儀器輸出2μS脈沖。用低壓脈沖法測試時,500m以下電纜一般用0.2μS,大于500m電纜用2μS。電纜實測時一般優先用0.2μS測試,無反射波形或反射波形過小時,再用2μS測試。

13、電壓低指示燈:蓄電池電壓過低時,指示燈亮,這是應該給蓄電池充電。

14、充電指示燈:給蓄電池充電時,指示燈亮,充滿電時,指示燈滅。

15、直流指示燈:閃測儀工作在直流狀態時,該指示燈亮。

16、交流指示燈:閃測儀工作在交流狀態時,該指示燈亮。

敬告用戶:雖然閃測儀工作時,儀器本身工作在低壓安全狀態,但閃測儀進行閃絡測試時,要與高壓設備連接,故必須將閃測儀外殼用接地線與大地可靠連接,接地線應遠離高壓測試設備,獨立接地。

通過上面各操作部件及按鍵功能介紹,基本上就可掌握閃測儀使用方法。

二、閃測儀配套附件介紹

用電纜故障探測儀測試電纜故障時,除了要用電纜故障閃測儀外,還要用到下列附件:

1. 放電球隙:閃絡法測試時,高壓通過放電球隙加到被測試電纜上。放電球隙外形及接線圖如圖2.5所示:

2. 電流取樣器:電流取樣器是高壓測試設備和電纜測試儀連接的主要附件,起著隔離高壓測試信號、傳輸脈沖反射信號橋梁作用,其外形圖和接:

3.連接電纜:閃測儀配套連接電纜兩條,分別為閃絡測試時使用和低壓脈沖測試時試用。如圖2.7所示:

三、高壓測試電器設備介紹

用高壓閃絡法測試電纜故障時,還要用到以下高壓試驗設備(需另行配套):

1、操作箱(選配儀器):高壓試驗操作箱與高壓PT配套,一般需要輸出交流0—50KV,直流0—70KV電壓、輸出功率1.5-5KW、具有過流保護功能并且能將過流保護功能關斷,其外形圖和接線圖如圖2.8所示:

5.高壓試驗變壓器(高壓PT)(選配儀器):高壓閃絡測試時,推薦使用功率1.5—5KW,輸出電壓0—70KV(直流)的交直流兩用試驗變壓器,也可選用一體化高壓試驗電源。常用的交直流兩用試驗變壓器其外形圖和接線圖如圖2.9所示:

6.高壓脈沖電容器(選配件):高壓測試時,對于高壓電纜推薦使用耐壓20-40KV,容量1.5—2цF電容,對低壓電纜測試,可使用耐壓大于10KV、容量6—8цF高壓脈沖電容器。2цF∕20KV CHM型高壓脈沖電容器外形圖和接線圖如圖2.10所示:

四、閃測儀供電充電操作注意事項

1、用前請仔細閱讀使用說明書,并將閃測儀與系統地可靠連接。

2、交流供電工作:接通交流電源,打開電源開關,將充電/工作鍵按下,交流/直流鍵抬起,交流指示燈亮。

3、直流供電工作:將充電/工作鍵及交流/直流鍵按下,直流指示燈亮。直流工作時,電池充滿電時,可連續工作2小時以上。

4、電池充電:當直流供電工作時,若電壓低指示燈亮,表示電池電力不足,需要進行充電。充電時,接通交流電源,打開電源開關,將充電/工作鍵抬起,充電指示燈亮,電池充滿電時,充電指示燈滅。

5、充電注意事項:充電時間按電池剩余電量,一般控制在2-4小時,若儀器長時間不使用,存放前應給電池充足電。

第三章 電纜故障定點儀功能介紹

定點儀面板及操作功能介紹

定點儀正面及定點儀背面示意圖如圖3.1所示:

圖3.1 定點儀面板示意圖、音量電位器旋鈕:向上拉(或者順時針旋轉),電源接通,順時針旋轉、耳機音量增大。

表頭增益:用于調節V表頭擺動靈敏度,順時針旋轉,擺幅增大。同時也用于調節φ表頭擺動靈敏度,順時針旋轉,擺幅增大。

耳機輸出插座:與定點儀配套耳機連接。

聲測/聲磁同步:按鍵抬起為聲信號接收,耳機和V表頭均反映聲測探頭接收聲波信號。按鍵按下,為聲磁同步接收狀態,此時V表頭反映探頭接收放電聲波信號,φ表頭和耳機則接收路徑儀信號或者放電電磁波信號。

φ表頭:聲磁同步接收時反映接收磁信號大小幅度。

V表頭:指示聲波信號幅度。

電壓低指示燈:電池電壓正常值為9V,當工作電壓小于7時,該指示燈發亮,應及時更換同型號電池,若電池電壓低于5V時,該指示燈已不亮,定點儀靈敏度大大降低,應及時更換同型號電池。

聲輸入插座:定點儀配套聲測探頭插入該插座。

電池蓋板:更換電池時,擰下M3螺釘,打開電池蓋板,更換同型號9V電池

磁輸入插座:當尋測路徑時,此插座插入路徑探測棒。同步接收時,插入同步接收天線,

定點儀配套附件介紹

1、 定點儀探頭

探頭是定點儀配套附件。使用時,探頭插頭與定點儀底面探頭輸入插座連接。探頭配套有探針,松軟地面時用探針,將探針插入地面,探聽故障點放電聲音。

2、 耳機

耳機是定點儀配套附件。使用時,耳機插頭與定點儀耳機插座相連。耳機自帶音量電位器,使用時,應旋至音量輸出最大,用定點儀音量電位器調節音量。

3、 路徑探測棒

與定點儀,路徑儀配合使用,進行路徑探測。使用時插入定點儀磁輸入插座,定點儀工作在聲磁同步狀態。路徑探測棒外形如圖3.2所示。

4、 同步接收天線

故障定點時,定點儀工作在聲磁同步狀態,將同步接收天線插入定點儀背面磁輸入插座,可同步監聽放電電磁波信號,掌握放電節律。同時φ表頭也指示放電電磁波幅度,當放電電磁聲與V表頭擺動同步時,就找到了故障點,同步接收天線外形如圖3.3所示。

第四章 電纜路徑探測信號源功能介紹

一、路徑儀面板及操作功能介紹

路徑儀面板示意圖如圖4.1所示

各部分功能如下:

電源輸入:路徑儀使用50Hz、220V交流電源供電,插座下部為接地端子。儀器使用時,應獨立使用三孔電源插座,插座接地線直接接地。

信號輸出端(紅色):連接電纜芯線。

信號接地端(黑色):連接電纜地線。

電源開關:開關接通時電源指示燈亮

功率調整旋鈕:一般開機時調小,開機后適當調大,可增加輸出功率。

阻抗選擇旋鈕:用于調節儀器與所接電纜阻抗匹配,使輸出功率最大。使用時輸出功率大小可根據表頭擺動幅度和耳機聽音大小確定。

恢復按鈕:當儀器保護時(過流指示燈亮,蜂鳴器叫),按此按鈕,儀器恢復正常工作。

過流指示燈:當此燈閃亮時,表示機器處于保護狀態。

指示表頭:用于指示輸出功率大小,擺幅大,表示輸出功率大。

二、路徑儀配套附件介紹

路徑儀配套信號輸出連接電纜二條。使用時,一般紅色鱷魚夾接電纜芯線,黑色鱷魚夾接電纜外皮(鎧裝地線),另一端分別插入路徑儀信號輸出接線柱(紅線插紅接線柱,黑線插入黑色接線柱)。

第五章 低壓脈沖測試方法

一、低壓脈沖法測試原理

測量電纜故障時,電纜可視為一條均勻分布的傳輸線,根據傳輸線理論,在電纜一端加脈沖電壓,則此脈沖按一定的速度 (決定于電纜介質的介電常數和導磁系數)沿線傳輸,當脈沖遇到故障點(或阻抗不均勻點)就會發生反射,用閃測儀記錄下發送脈沖和反射脈沖之間的傳輸時間△T,則可按已知的傳輸速度V來計算出故障點的距離Lx,Lx=V·△T/2,如圖5.1所示:

測全長則可利用終端反射脈沖:L=V·T/2

同樣已知全長可測出速度:V=2L/T

二、低壓脈沖法測試對象

低壓脈沖法適應于測試電纜的低阻故障和開路故障,也可用來測試脈沖波在電纜中的傳播速度和電纜全長。

凡是電纜相間或相對地的絕緣電阻下降至該電纜的特性阻抗以下,甚至直流電阻為零的故障均為低阻故障或短路故障,凡是電纜絕緣電阻無窮大或雖與正常電纜的絕緣電阻值相同,但電壓卻不能饋至用戶端的故障均稱為開路故障或斷路故障。

三、低壓脈沖法連線方法和操作步驟

1、脈沖法測全長

測全長操作步驟如下:閃測儀開機(上電復位)―― (鍵入年月日)―― 復位(主菜單)―― 鍵1(故障測試) ―― 鍵1(脈沖) ―― 鍵1(測全長),然后根據屏幕顯示接線圖接線,如圖5.1所示:

按圖連接后,根據所測電纜類型,用速度鍵選擇合適傳播速度。脈寬選0.2μS狀態,調節輸入振幅電位器到1/3位置,按采樣鍵,將顯示如圖8.1所示波形。

如果無采樣波形顯示或反射波形過小,將電位器旋大,重新采樣,當0.2μS脈寬輸入振幅調至最大還無反射波時,改用2μS脈寬測試。

測試完畢后,移動光標定起點,再移動光標定終點,顯示屏右上角就顯示出電纜全長。定光標時,對終端開路電纜以脈沖上升沿與基線交點為準定光標起點、終點。

2、脈沖法測故障

閃測儀測故障與測全長的測試原理,操作方法基本相同。當脈沖菜單出現時,可選鍵1(測全長),也可選鍵3(測故障)。接線圖同圖5.1,接電纜故障相,其他操作辦法也與測全長相同。

如果是低阻、短路故障,測試波形如圖8.2所示。

定光標時,正脈沖上升沿與基線交點定為起點,負脈沖下降沿與基線交點定為終點。如果是斷線故障,測試波形及定光標辦法與測全長時間相同。

3、脈沖法測速度

測速度時,必須知道電纜全長。操作方法如下:開機(上電復位)――復位(主菜單) ―― 鍵1(故障測試) ―― 鍵1(脈沖) 鍵2(測速度)。然后按圖5.1接線,鍵入全長值并回車,按采樣鍵后,出現與圖8.1相同波形。定光標方法與測全長時相同,當分別定光標起點,終點后,屏幕左上角將顯示測試電纜速度值。

第六章:高壓閃絡測試法

高閃絡測試法主要適用于測試電纜的高阻泄漏性故障及高阻閃絡性故障。對于各種低阻故障,在低壓脈沖測試完畢后,也可用高壓閃絡法做驗證測試。高壓閃絡法又分為沖擊高壓閃絡法(沖閃法)和直流高壓閃絡法(直閃法)。下面分別介紹:

一、沖閃法測試設備連接及測試波形

沖閃方式其方法多樣、連線各異,這里以電流取樣為例,其連線如圖6.1所示,測試波形如圖6.2所示。

T2 為1.5-5KVA高壓試驗變壓器

C 為高壓脈沖電容器(1-8цF∕10-40KV)

D 為高壓整流硅堆(高壓PT自帶)。

V 為電壓表(操作箱自帶)

J 為放電球隙(儀器配)

JS 為電流取樣器(儀器配)

6.2 電流取樣沖閃測試波形

二、沖閃法測試操作步驟

沖閃法測試過程如下:閃測儀開機(上電復位)――復位(主菜單) ―― 鍵1(故障測試) 鍵3(沖閃)。選擇故障測試(鍵1)后,屏幕顯示工作選擇菜單,按鍵3進入沖閃工作模式。

進入沖閃后,屏幕提示沖閃接線圖電流取樣接線圖。根據實踐,電流取樣接線簡單,安全性高,波形易于識別,因此推薦使用電流取樣。電流取樣接線圖如圖6.1所示。。

根據接線圖連接完畢后,再用速度鍵選擇傳輸速度或重新鍵入速度值并回車確認。然后按采樣鍵,儀器進入等待采樣狀態。

調整球隙、輸入振幅旋鈕后,合閘通電對故障電纜升壓。電壓升到一定值,球隙放電。儀器記錄波形。根據波形大小可重新調整輸入振幅,重復采樣。沖閃測試波形如圖6.2所示。

波形特點:發射脈沖為正脈沖,反射脈沖也為正脈沖但前沿有負反沖。因故障性質不同,負反沖和正脈沖大小有較大區別。定光標時,起點光標選擇正脈沖上升沿與基線交點處(波形拐點處),終點光標選擇負反沖下降沿與基線交點處(波形拐點處)。分別定起點、終點后,屏幕右上角就顯示出故障距離。

三、直流高壓閃絡法(直閃法)

直閃法適用于測量高阻閃絡性故障。實際測試時,其操作方法和接線圖與沖閃法基本相同(無球隙)。直閃法也分電壓取樣,電流取樣兩種方式。我們推薦使用電流取樣方式。

直閃法電流取樣波形特點與沖閃法相同,定光標方式也相同,因此敘述從略,使用時可參照沖閃測試方式。

四、高壓閃絡測試注意事項:

高壓閃絡測試時電壓高達數萬伏,因此操作中必須按高壓操作規程進行。還要特別注意以下幾項:

1、高壓試驗設備電源與閃測儀工作電源分開使用,閃測儀連線應遠離高壓線。

2、測試中在改變接線、調整球隙間距時務必斷電,并對電容器和電纜充分放電,再與地線搭接。

3、用閃測法測高阻故障時,使用者且勿對閃測儀進行其它操作,絕對避免選在“低壓脈沖”狀態進行高壓閃絡測試。

3正確接地,即將高壓變壓器(T2)高壓尾、電流取樣器(JS)地線端分別與被測電纜鎧裝連在同一點上(同一點接地)。所有連接點不能出現打火現象。

4、高壓閃絡法測試完畢后,必須反復對電容器及電纜放電,方可用低壓脈沖法重新對電纜進行測試操作。

第七章:閃測儀測試波形打印與計算

波形打印讓測試結果永久保留,便于測試后存檔,積累數據。DTC206S高智能型閃測儀內設微型打印機,使用極為方便。

一、預置測試日期

閃測儀開機,上電復位后,會顯示如圖7.1所示狀態,若不出現,可關機片刻重新開機。

圖7.1 上電復位狀態顯示據屏幕右下角提示,用0-9數字鍵可以依次鍵入年月日,鍵入錯誤時用“←”鍵修改重新鍵入。鍵入完畢后,按任意一鍵或復位鍵針進入下一屏主菜單。

開機時鍵入的日期,在波形打印時將會自動打印出來。

二、波形打?。?/p>

當顯示測試波形后,操作者確定了光標起點(按起點鍵),并移動光標到測試波形終點并確定了光標終點后,按打印鍵,打印機自動將當前操作波形從第一個波形開始進行打印。

三、根據打印波形分析測試數據

波形打印后,打印紙下部顯示計算標尺,故障距離,傳輸速度(m/μS),標尺每格代表時間 (μS/DIV)、測試日期等參數。根據顯示參數,可重新分析計算波形任兩點之間代表距離。其中標尺每格代表時間為閃測儀自動計算給定,計算距離的方法如下:

兩點間距離=兩點間實際格數×時間/格×速度÷2米

針對疑難故障,測試完畢后仔細分析波形特點,對找出故障點,提高測試效率會起到事半功倍的作用。

第八章:測試波形分析與定標

電纜故障探測時,首先必須熟練掌握設備操作方法;其次,必須能對各種測試波形進行分析,準確確定光標起點、終點。下面就對各種測試波形特點及定標方法做簡要介紹?。?/p>

1、低壓脈沖法測試開路故障(測全長、測速度)波形

低壓脈沖法測開路斷線故障,或者用電纜好相測全長、測速度(相線開路)時,測試波形如圖8.1所示。

波形特點:發射脈沖與一次反射,二次反射等各反射波形都為正脈沖波形

定光標方法:光標起點定在發射脈沖上升沿與基線交點處(波形拐點處),光標終點定在一次反射脈沖上升沿與基線交點處(波形拐點處)。

2、低壓脈沖法測低阻短路故障波形

脈沖法測低阻短路故障,或者將無故障相非測試端與鎧裝短接、或者將兩根無故障相終端短接,用低壓脈沖法測全長、測速度時,測試波形如圖8.2所示:

波形特點:發射脈沖為正脈沖波形,一次反射為負脈沖波形,二次反射為正脈沖波形,三次反射又為負脈沖波形,以次類推。

定光標方法:發射脈沖上升沿與基線交點(波形拐點處)定為起點,一次反射脈沖下降沿與基線交點(波形拐點處)定為終點。

需要說明的是:當故障距離或電纜長度較短時,反射脈沖可能與基線沒有交點,這時,光標起點、光標終點就以波形上升或者波形下降的拐點來確定。

8.2  低壓脈沖測低阻短路故障波形

3、閃絡法電流取樣測試波形

高壓閃絡法測試電纜故障時,其波形變化較大,但大部分測試波形都有共同點,即不同類型的故障點閃絡放電時,反射波形全為正波形,且前沿有負反沖,以電流取樣為例,閃絡法測試時其測試波形如圖8.3所示:

8.3  閃絡法電流取樣測試波形

波形特點:發射波形為正脈沖波形,反射波形為正脈沖波形,但脈沖前沿有一個向下的負反沖,隨故障點故障性質不同,負反沖波形大小有較大差別。

一般是故障點閃絡放電充分時,負反沖波形小,正反射波形大;故障點閃絡放電不充分時,負反沖波形大,正反射波形??;故障點不放電時,就出現電纜終端全負的反射波形如圖8.4。當然,大部分故障在合適的高壓脈沖下,都會一次擊穿放電

定光標方法:在發射脈沖上升沿與基線交點處定光標起點,在反射脈沖負反沖下降前沿拐點處,定光標終點(若是全用反射脈沖定光標,光標起點定在正脈沖上升前沿拐點處,光標終點定在負脈沖下降前沿拐點處)。若在測試時反射脈沖無前沿負反沖,終點光標定在反射脈沖上升前沿拐點處

4、閃絡法測試時故障點不放電波形

對于有些高阻故障,加高壓沖擊時,雖然球間隙放電,并且有時放電聲還較大(干脆),但故障點實際上并未形成閃絡放電,而是將電能緩慢釋放掉,這時,顯示波形就無法確定故障點。故障點不放電時,從波形上可顯示出來,從而可以采取其它測試方法迫使故障點放電。閃絡測試故障點不放電波形如圖8.4所示:

8.4 閃絡測試故障點不放電波形

波形特點:故障點不放電波形特點為發射脈沖為正波形,一次反射脈沖為負波形,二次反射波形又為正波形,以此類推。同時,發射波形同反射波形間距離等于電纜全長。

遇到故障點不放電波形時,可按以下幾種方法迫使故障點閃絡放電:一是加大放電球隙,提高沖擊電壓;二是加大電容容量,增加沖擊能量;三是對放電球隙間距未變,但放電電壓越來越高,但仍顯示不放電波形的故障,可用直閃法測試。對于疑難故障,可長時間施加沖擊高壓,迫使故障點形成固定放電通道,然后進行測試。

5、沖閃測試時故障點二次擊穿放電波形

對于個別阻值較高的高阻故障,不是一下子故障點擊穿閃絡放電,而是沖擊電壓越過故障點,先傳到終端,再從終端返回過程中、電壓疊加,然后故障點才閃絡放電,此后在測試端和故障點之間來回反射,顯示故障點二次擊穿放電波形。沖閃法電流取樣測試時,故障點二次擊穿放電波形如圖8.5所示:

波形特點:二次擊穿波形特點為發射脈沖為正脈沖波形,一次反射為負脈沖波形,并且二次波形間距離為電纜全長(同故障點不放電波形)。從第三個波形開始,測試波形與沖閃測試標準波形一致,其間距代表故障距離8.5 故障點二次擊穿測試波形

定光標方法:二次擊穿波形同時具有故障點不放電波形及正常放電波形特點。定光標時,先定前面二波形,看是否與電纜全長一致,然后再觀察后面幾個反射波形,看是否具有前面講的沖閃波形特點(正脈沖前沿有負反沖,且各反射波形間距一致)。若具有二次擊穿波形特點,則按后面具有故障點閃絡擊穿特點的二波形分別定光標起點、終點,就可確定故障點距離。

實際測試時須注意,由于故障性質及測試條件不同,二次擊穿波形也變化較大,有時第二個波形(終端不放電反射波形)與第三個波形間距較大(延時擊穿時間較長),有時間距小,甚至合二為一(延時較?。?。定光標時,不管前面幾個波形多么復雜,只要后面有正常放電波形,就按后面波形定光標起點、終點,確定故障距離。

對于故障點二次擊穿波形,測試時可以加大球間隙,增加電容容量,提高沖擊電壓,一般就可以測出正常閃絡放電波形。

6、沖閃測試時近端故障測試波形

若故障點距測試端很近(15-20米以下),沖閃測試時,測試波形如圖8.7所示

8.7 近端故障沖閃測試波形

波形特點:近端故障用閃絡法測試時,其波形特點為;測試波形為正負交替的余弦大振蕩波形,并且二波形間距離遠遠大于電纜全長,為電纜全長數倍。

遇到近端反射波形時,說明故障點離測試端不遠。要精確測試,有以下幾種方法:一是到另一端測試;二是用標準長度電纜(如50米或100米)與被測電纜相連接測試,在測試距離后,測試距離減去所加電纜長度,即為故障點至測試端距離;三是用好相與故障相在遠端相接,將測試信號加在好相進行測試。

第九章 電纜路徑查找方法

一、電纜路徑探測原理簡介

電纜故障探測儀尋測電纜路徑原理為:給被測試電纜加一電磁波信號,通過定點儀磁信號接收路徑信號尋測電纜路徑。根據電纜正上方地面接收電磁信號最小的特點,可以準確地找到電纜埋設位置。電纜周圍磁場分布及路徑探測原理如圖9.1所示:

9.1 電纜周圍磁場分布及路徑探測原理示意圖

二、探測電纜路徑方法及操作步驟

用路徑儀探測路徑時,操作方法步驟如下:

1、 確保被測試電纜沒有帶電,電纜兩端與電網斷開,若做了高壓試驗,必須完全放電。

2、 使用電纜路徑探測信號源前,確保周圍環境處于安全狀態,將電纜路徑探測信號源外殼與大地可靠連接。

3、 若測試的是有故障的電纜,分清楚電纜故障情況,找出沒有故障的電纜相。若是三相電纜都有故障,找出故障電阻較高的電纜相。

4、 用連接電纜將被測電纜沒有故障的芯線或故障電阻較高的芯線與路徑探測信號源的紅色功率輸出接線柱相連,將電纜鎧裝與路徑儀的黑色功率輸出接線柱相連。

5、 接通電源,調整阻抗匹配開關、功率調整旋鈕至適當位置,路徑儀信號源上的表頭有節率地擺動,這表示路徑儀信號源工作狀態正常。

6、 使用電纜故障定點/路徑探測儀,將聲測/聲磁同步健按下,路徑探棒插入定點儀磁輸入插座,路徑探棒要垂直于地面,沿電纜線監聽路徑信號最小處,就可以探測到電纜埋設路徑(也可以用同步接收短天線帶替路徑探棒,靈敏度稍微低一些)。

7、 電纜路徑查找時,可不用耳機監聽,而直接觀看磁通道φ表頭指示值來判斷電纜埋設位置,即表頭指示最大為電纜附近,指示最小或指示為零時為電纜正上方(接收天線垂直于地面)。

8、 電纜路徑探測時,要注意調整定點儀上的磁通道表頭靈敏度旋鈕,太大太小都不好區分電纜路徑。用磁表頭擺動的大小查找電纜路徑,比用耳機聽聲音更準確。

9、 路徑探測時,要根據定點儀磁表頭擺動大小,調整路徑儀信號源的阻抗匹配開關以及功率調整旋鈕,信號過小時,要調整大一點,反之已然。

10、路徑探測時,一般可以先估計電纜大概走向,然后,按垂直于電纜方向進行探測,定點儀接收的路徑信號慢慢變大,就表明走到了被測電纜附近,然后仔細查找路徑信號最小點(一般看磁表頭擺動,因為人耳對聲音反映不是很敏感)。

三、聲測法定點時探測路徑方法

DTC206D型定點儀最大優點就是能將探測路徑與定點同步進行。用聲測法定點時探測路徑原理與用路徑儀信號源探測路徑原理相同,具體操作步驟為

給被測試電纜施加沖擊高壓,迫使故障點有節律地放電。沖擊放電接線圖如圖6.1所示(定點及找路徑時可斷開閃測儀)。一般情況下,每毫米球隙放電電壓為3KV左右(與故障電纜及故障點阻值有關)。定點時放電節律調為5秒鐘左右。

定點儀插入同步接收天線和耳機,將聲測/聲磁同步按鍵壓下至聲磁同步位置,開機,并將同步天線垂直于地面沿電纜埋設方向邊行走、邊探測。當定點儀位于電纜正上方時,電表擺幅最小,耳機中電磁聲也最小,偏離電纜時表頭擺幅和耳機聲增大。利用這一特點可確定電纜敷設位置。

實際工作時,一般是將電纜故障定點與電纜探測路徑同步交替進行,確保定點探頭位于電纜正上方。

第十章 電纜故障定點方法

故障定點是電纜故障測試最后一道工序,也是查找故障最終目的。正確使用定點儀會快速找到故障點。

一、定點儀定點原理簡介

定點采用了聲測法定點與聲磁同步定點法相結合定點原理。聲測法定點時,定點儀V表頭指示聲測探頭接收到的地震波,同時耳機也反映聲測探頭接收到的地震聲波。在故障點正上方,聲波信號最大,離開故障點,聲波信號減少,或者無聲波信號。聲磁同步法定點時,V表頭反映聲測探頭接收到的地震聲波,φ表頭和耳機同時指示故障點放電時同步接收天線接收到的電磁波。當聲測探頭放置在故障點上方時,定點儀二個表頭指示及耳機聲音同步。在未接收到聲波信號時,利用同步接收功能能夠及時掌握放電節律,有利于在噪雜的環境中分辨出故障點微弱聲波信號。

二、電纜故障定點儀定點方法

定點儀探測故障點時,按以下步驟操作:

1、閃測儀粗測故障距離后,首先要了解電纜走向,埋設時接頭、余留等情況。然后用皮尺精確丈量,丈量時應按電纜實際長度計算,找到測試的故障點大概位置。

2、給故障電纜施加沖擊電壓,迫使故障點有節律地放電。沖擊放電接線圖見圖6.1所示,放電裝置參數及操作方法參考第六章內容。

3、將定點儀聲測/聲磁同步按鍵抬起,插入定點探頭、耳機,用聲測探頭在故障處附近地面監聽放電聲波,觀察V表頭擺動。當找到放電聲指示最大處時,就找到了故障點。如果放電聲較小,難以觀察到時,將定點儀置于聲磁同步接收狀態,并插入同步接收天線,用耳機和φ表頭監測放電電磁波聲音、掌握放電節律,然后觀察定點儀V表頭擺動。當V表頭擺動,φ表擺動和耳機中電磁波聲同步,并且V表頭擺幅最大時,就找到了故障點。

對放電聲較小故障,可增大放電球隙,提高沖擊電壓,或者增大電容容量,提高沖擊能量,增大放電聲,以利于故障定點。

對死接地故障,封閉性電纜故障,放電聲特別小。定點時就必須準確丈量距離,必要時在故障處附近挖開地面,直接在電纜外表監聽定點。也可利用路徑儀加路徑信號,用定點儀仔細辨別故障點路徑信號微弱變化找到故障點。

實際測試中,要學會將聲測法定點、聲磁同步定點法定點等故障定點方法靈活運用,將會對快速找到故障點起到事半功倍的作用。


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