電力電纜故障測試儀

LYST-500E電力電纜故障測試儀產(chǎn)品簡介

一、LYST-500E電力電纜故障測試儀系統(tǒng)組成

LYST-500E電力電纜故障測試儀由測試主機(jī)、路徑信號產(chǎn)生器、路徑信號接收器和定位儀等幾部分組成。

LYST-500E電力電纜故障測試儀主機(jī)包括一體化電腦、低壓脈沖產(chǎn)生和數(shù)據(jù)處理，用于測試故障的距離，也可用來測量電纜的長度和電波在電纜中的傳播速度。

路徑信號產(chǎn)生器產(chǎn)生頻率30KHz、大幅度30V的斷續(xù)正弦波信號，用于尋測電纜路徑。

路徑信號接收器用來接收路徑信號，用于查找電纜走向和估測電纜埋設(shè)的深度。

定位儀用于故障點(diǎn)的定位。

二、LYST-500E電力電纜故障測試儀技術(shù)性能

1. LYST-500E電力電纜故障測試儀故障測試系統(tǒng)

●LYST-500E電力電纜故障測試儀可測試各種電力電纜的各類故障及同軸通信電纜和市話電纜的開路、短路故障。

●LYST-500E電力電纜故障測試儀可測量長度已知的任何電纜中電波傳播的速度。

●測試距離：不小于16千米

●系統(tǒng)誤差：小于1米

●采樣頻率：25MHz

●小分辨率：0.2米

●測試盲區(qū)：小于16米

●電源：直流12V(免維護(hù)電瓶)

●重量：5Kg

2、路徑信號產(chǎn)生器

●輸出信號頻率：30KHz

●振蕩方式：斷續(xù)

●輸出功率：30W

●電源：220V±10％

●重量：4Kg

3、定位儀

●LYST-500E電力電纜故障測試儀靈敏度：50Ω內(nèi)阻的信號源輸出300Hz信號，定點(diǎn)儀在維持輸出為2V、信雜比優(yōu)于20：1的情況下輸入信號不大于10μv。

●輸入阻抗：不小于1.2KΩ。

●使用2×2000Ω耳機(jī)。

●工作電壓：DC9V±10％。

●使用環(huán)境溫度：-20℃～70℃

三、LYST-500E電力電纜故障測試儀進(jìn)入與退出系統(tǒng)

打開電源開關(guān)，稍等后系統(tǒng)進(jìn)入主控界面。

　按“測試”按鈕進(jìn)入測試方式；按“幫助”進(jìn)入幫助系統(tǒng)；按“退出”可退出測試管理系統(tǒng)。

關(guān)機(jī)時(shí)請使用windows系統(tǒng)的“開始”、“關(guān)閉計(jì)算機(jī)”。

電纜故障測試

　　一、測試原理

　　LYST-500E電力電纜故障測試儀采用時(shí)域反射（TDR）原理測量電纜故障的距離。對于低阻、開路故障，儀器向被測電纜發(fā)射一系列電脈沖,有故障的電纜會在故障點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)反射信號（如果沒有電纜故障，反射為電纜全長）；對于高阻故障，給電纜上加一沖擊直流負(fù)高壓，使故障點(diǎn)產(chǎn)生反射脈沖。我們根據(jù)發(fā)射脈沖和反射脈沖的時(shí)間差及電纜中電波的傳播速度，可測出故障點(diǎn)到測試端的距離為：

S=VT/2

　　　　式中：S代表故障點(diǎn)到測試端的距離

　　　　　　　V代表電波在電纜中的傳播速度

　　　　　　　T代表電波在電纜中來回傳播所需要的時(shí)間

在速度V已知和時(shí)間T已經(jīng)測出的情況下，就可計(jì)算出故障點(diǎn)距測試端的距離S 。

這一切只需稍加人工干預(yù)，就可由計(jì)算機(jī)自動完成，測試故障迅速準(zhǔn)確。

　　二、測試系統(tǒng)控制面板介紹

　　測試面板可分為四部分：菜單欄、狀態(tài)欄、圖形顯示區(qū)、功能鍵區(qū)。

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　　菜單欄包括“數(shù)據(jù)管理”和“測試幫助”兩個(gè)菜單：

“數(shù)據(jù)管理”菜單：包括“打印”、“讀盤”、“存盤”、“結(jié)束”四個(gè)菜單項(xiàng)。

選擇“打印”可將屏幕顯示內(nèi)容用打印機(jī)打印出來；選“存盤”可將測試的波形和數(shù)據(jù)存儲于電腦的硬盤或外存儲器（如U盤等）中，作為資料保存；選“讀盤”可調(diào)出以前測試時(shí)存儲的波形，以供事后分析；選“結(jié)束”可退出該控制面板。

２、狀態(tài)欄

狀態(tài)欄里顯示四個(gè)方面的信息：左邊是測試方式；第二個(gè)是選擇的電纜介質(zhì)所對應(yīng)的電波速度（若是測速度，則不顯示介質(zhì)信息）；第三個(gè)是故障距離（或電纜長度）；右邊顯示測試日期。

３、圖形顯示區(qū)   

　　圖形顯示區(qū)用來顯示采樣所得的波形，電腦內(nèi)存儲的波形也可以通過讀盤或調(diào)用在此顯示，供使用人員分析。

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功能鍵區(qū)由14個(gè)按鍵組成，可分為三類。

初始化數(shù)據(jù)：包括測試方法和介質(zhì)選擇兩個(gè)鍵。

測試方法：有兩種選擇，“測故障”和“測速度”。

基本的測試方法有三種，“低壓脈沖”、“沖閃”、“直閃”。

“低壓脈沖”有“2μs”和“0.2μs”兩種脈寬可選擇。

“沖閃”包括“電感電壓取樣”，“電阻電壓取樣”，“電流取樣”三個(gè)菜單項(xiàng)；

“直閃”包括“電壓取樣”“電流取樣”兩個(gè)菜單項(xiàng)。

介質(zhì)選擇：

程序初始化時(shí)設(shè)置為“油浸紙型”，如果是其它介質(zhì)的電纜，可根據(jù)電纜的介質(zhì)選擇。

共有四種類型供選擇：“油浸紙型”、“不滴流型”，“交聯(lián)乙烯”，“聚氯乙烯”，“自選介質(zhì)”五個(gè)菜單項(xiàng)。

選擇其中一項(xiàng)就等于選擇一種速度，即電波在該電纜中的傳播速度。

數(shù)據(jù)采樣與測量：共有八個(gè)按鍵。

　　“采樣”鍵：在系統(tǒng)測試時(shí)采用。每按動一次“采樣”鍵，系統(tǒng)便采集一次數(shù)據(jù)，并可以在圖形顯示區(qū)繪出波形圖來。

　　“擴(kuò)展”鍵：為了計(jì)算故障距離，按此鍵可將顯示的波形擴(kuò)展后再計(jì)算故障距離。每按一次波形擴(kuò)展一倍，按四次為一個(gè)循環(huán)。

　　“卷動”鍵：波形被擴(kuò)展后,故障點(diǎn)特征波形可能會處于*屏以外的其它屏內(nèi)，按此鍵可將顯示內(nèi)容一屏一屏地向左移動，直到故障波形在當(dāng)前屏內(nèi)顯示出來，便于光標(biāo)定位。

“歸位”鍵：需要光標(biāo)快速回到屏幕左端時(shí)按此鍵。

“定位”鍵：計(jì)算距離起點(diǎn)鍵。在光標(biāo)移動到特征波形的起始拐點(diǎn)處按此鍵。

“左移”鍵和“右移”鍵：這兩個(gè)鍵用于控制光標(biāo)的左右位移。當(dāng)按動它們時(shí)，游標(biāo)移動，每按一次移動一個(gè)單位。

如果需要快速移動游標(biāo)，可以用鼠標(biāo)拖動游標(biāo)，到合適的位置松開即可；也可以在波形的特征點(diǎn)上點(diǎn)鼠標(biāo)的左鍵直接對準(zhǔn)游標(biāo)。

“復(fù)位”鍵：系統(tǒng)復(fù)位鍵。無論系統(tǒng)處于何種狀態(tài)，按此鍵均可退回到系統(tǒng)主界面。

“存儲”鍵：按此鍵可將測試的波形和數(shù)據(jù)存儲于電腦內(nèi)存中。（“存儲”與數(shù)據(jù)管理菜單里的“存盤”不同。“存盤”是將數(shù)據(jù)存儲在磁盤上，可長期保存，而“存儲”只是將數(shù)據(jù)存儲在電腦內(nèi)存中，關(guān)機(jī)后數(shù)據(jù)會丟失。）

　　“調(diào)用”鍵：與“存儲”配合使用。按此鍵可在屏幕上顯示上次存儲的內(nèi)容，以便分析與計(jì)算。

　　“比較”鍵：按此鍵可將當(dāng)前采樣的的波形和存儲在電腦內(nèi)存內(nèi)的波形同時(shí)顯示在屏幕上，用戶可對這兩幅波形進(jìn)行比較分析。

“平移”鍵：按此鍵進(jìn)入圖形左右移動功能，點(diǎn)“左移”“右移”鍵可將屏幕上顯示的兩個(gè)波形的起點(diǎn)對齊，以便計(jì)算距離。

三、故障測試方法

故障測試一般分以下幾個(gè)步驟：

首先摸清故障電纜的基本情況：用搖表及萬用表測量故障電纜的絕緣電阻，并用低壓脈沖測量電纜的全長、是否有斷線、短路等。

第二、根據(jù)故障的具體情況確定合適的測試方式，測量電纜故障距離。一般我們把斷線故障和直流電阻值在100Ω以下的電纜故障稱為低阻（開路）故障，采用低壓脈沖法測試，其它的故障采用沖閃法或直閃法。

第三、探測故障點(diǎn)附近電纜埋設(shè)的路徑及深度。

后確定故障點(diǎn)的準(zhǔn)確位置。

測試前將電纜始端和終端頭的所有連線斷開。

測試系統(tǒng)的面板上有“輸入振幅”和“位移”兩個(gè)旋紐，分別用來調(diào)整下次采樣的輸入信號幅度和波形的上下位置。

　　１、低壓脈沖方式

低壓脈沖用于測試電纜中電波傳播的速度、電纜全長、低阻故障和開路故障。

　　儀器連接如右圖。

將測試儀的輸入線分別加到故障電纜的地線和故障相。根據(jù)故障的具體情況，也可以把輸入線加在兩個(gè)相線上測試。

　　●測速度

　　對于有些電纜，電波傳播的速度未知，必須通過測試來確定。我們只要知道電纜的全長，就可以通過測試計(jì)算出該電纜中電波傳播的速度。

在“測試方法”菜單選擇“測速度”，根據(jù)電纜的長度選擇“0.2μS”或“2μS”，一般500 m以下用0.2μS。鍵入電纜全長后按“采樣”鍵，配合調(diào)整“位移”和“幅度”旋紐，使信號的幅度和基線處于便于觀察的位置。

　　移動游標(biāo)至低壓脈沖的下降沿后按“定位”，再移動游標(biāo)至反射信號的前沿，屏幕上即可顯示此種電纜中電波的傳播速度。如果發(fā)射和接收的波形離的太近，可按“擴(kuò)展”鍵將波形擴(kuò)展后再計(jì)算。

• 測故障

在“測試方式”菜單選擇“測故障”，并選擇適當(dāng)?shù)拿}沖寬度，按“采樣”后屏幕即顯示故障波形。

開路故障的反射信號與發(fā)送脈沖極性相同，短路故障的反射信號與發(fā)送脈沖極性相反。

注：由于測電纜全長時(shí)的接線及波形與測開路故障時(shí)*相同，所以程序中未單獨(dú)列出測全長菜單。

低壓脈沖測試開路故障（電纜全長）和短路故障的波形如下。

２、沖閃方式

沖閃方式用于測試高阻泄漏性故障，大部分電纜故障都可以使用沖閃方式測試。通常采用接線簡單、人身和設(shè)備均非常安全的電流取樣法。

沖閃電流取樣方式的接線如下：

將球間隙調(diào)整合適（一般為距離1-2mm），然后按“采樣”鍵，旋轉(zhuǎn)操作箱上的調(diào)壓器升壓到高壓放電打火，直到電腦屏幕上顯示下面的波形。

３、直閃方式

直閃法用于測試高阻閃絡(luò)性故障。

用直閃法時(shí)一定要注意監(jiān)視高壓電流，以防電流過大而燒壞高壓變壓器。

直閃的波形一般為上下對稱、間隔基本相同的方波。

 ４、測試電纜路徑和埋設(shè)深度

儀器如右圖連接。將路徑信號產(chǎn)生器輸出電纜芯線接電纜的一相，地線接電纜地線（鉛包）。如果故障相的電阻值很低，可在信號輸出地線和電纜地線間串接一幾百歐姆的電阻。

先將輸出電位器調(diào)到小，打開電源后再將幅度旋紐調(diào)整到適當(dāng)?shù)奈恢?，此時(shí)儀器輸出一個(gè)30KHz正弦信號，此信號在電纜周圍產(chǎn)生電磁場，調(diào)整路徑信號接收器的 “音量”和“微調(diào)”旋紐，使耳機(jī)里的聲音清晰、悅耳，即可尋測電纜路徑和估測電纜埋設(shè)的深度。

• 尋測電纜路徑

當(dāng)接收器處于電纜上方B點(diǎn)時(shí)，接收器的線圈與電場平行，線圈沒有切割電力線，線圈中的感應(yīng)電流很小，這時(shí)耳機(jī)中幾乎沒有聲音。而當(dāng)探棒在A點(diǎn)或者C點(diǎn)時(shí)，耳機(jī)中的聲音較大。

由聲音較小的點(diǎn)所連成的線即為電纜的路徑。

●估測電纜埋設(shè)深度

將探棒在電纜上方B點(diǎn)傾斜45°，然后垂直于電纜走向后退，當(dāng)退到A點(diǎn)時(shí)，探棒正對電纜，此時(shí)耳機(jī)里的聲音小。

B點(diǎn)到A點(diǎn)的距離，也就是后退的距離即為電纜埋設(shè)的深度。

用這種方法可以估測電纜的埋設(shè)深度。

　　５、故障點(diǎn)定位

我們已使用適當(dāng)?shù)販y試方法測量出了故障點(diǎn)的距離，但由于各種因素的影響，如人為讀數(shù)的誤差、電纜的余纜、拐彎等，在地面上不一定能準(zhǔn)確地找到故障點(diǎn)，還必須使用故障定位儀來準(zhǔn)確地確定故障點(diǎn)位置。

故障點(diǎn)定位時(shí)是利用高壓設(shè)備給電纜加一沖擊直流負(fù)高壓，用定位儀在測量出的故障點(diǎn)附近探聽電纜故障點(diǎn)放電的聲音。

高壓放電的間隔以１秒鐘一次為宜。

故障定位時(shí)高壓部分的接線如下圖：

  打開定位儀電源，適當(dāng)調(diào)節(jié)音量旋紐，將定位儀放置在電纜路徑上測量出的故障點(diǎn)附近，此時(shí)耳機(jī)中應(yīng)該有故障點(diǎn)放電的聲音，如果聽不到聲音可移動定位儀的位置，直到耳機(jī)里的放電聲大，此處即為故障點(diǎn)。

                    附錄  實(shí)測波形

LYST-500E電力電纜故障測試儀配套表

名稱及型號            單位   數(shù)量          備注

測試軟件               套    1

電纜故障測試系統(tǒng)        臺    1

路徑信號產(chǎn)生器         臺    1

路徑信號接收器         個(gè)    1

定位儀                    個(gè)    1

電流取樣盒             個(gè)    1

放電球隙               部    1

耳機(jī)                   付    1

脈沖電容器             臺    1