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電纜故障測(cè)試儀原理【接線圖詳解】
| 作者：陜西意聯(lián)電氣 | 標(biāo)簽： 電纜故障測(cè)試儀
陜西意聯(lián)電氣的智能電纜故障測(cè)試儀，可以測(cè)試35KV以下電壓等級(jí)的各種類型電纜的高阻閃絡(luò)性、泄漏性故障，低阻、短路性故障及斷路故障。智能電纜故障測(cè)試儀十年大品牌，品質(zhì)好，質(zhì)優(yōu)價(jià)廉，技術(shù)精湛，產(chǎn)品安裝方便，量大從優(yōu)，歡迎所有新老客戶來電洽談。
本電纜故障測(cè)試儀采用箱式結(jié)構(gòu)，采用觸摸屏操作界面，所有功能按鍵均在屏幕上直觀地顯示，用戶可通過觸摸屏直接操作。具有波形儲(chǔ)存功能，可以儲(chǔ)存大量的現(xiàn)場測(cè)試波形，供隨時(shí)調(diào)用觀察和同屏比較。測(cè)試界面簡單清晰，功能按鍵定義簡單明了，測(cè)量方法簡單快捷。
第1章 技術(shù)說明
一、主要技術(shù)指標(biāo)
1.檢測(cè)方法：低壓脈沖法、高壓閃絡(luò)法。
2.技術(shù)參數(shù)
測(cè)試距離：低壓脈沖法時(shí)，大測(cè)試距離60Km；高壓閃絡(luò)法時(shí)，大測(cè)試距離40Km。
系統(tǒng)測(cè)試精度：小于20cm。
脈沖幅度: 負(fù)載阻抗在50Ω時(shí)不小于250Vpp。
長度選擇: ﹤1KM、 ﹤3KM、＞3KM三種。
采樣頻率: 6Mhz、12 Mhz、24Mhz、48 Mhz 96 Mhz 192Mhz
讀數(shù)分辨率: 1m
預(yù)置了5種電纜介質(zhì)的電波傳播速度：油浸紙、不滴流：160m/μs；交聯(lián)聚乙烯：172m/μs；聚氯乙烯：184m/μs；以及其它類型電纜的電波傳播速度自設(shè)置。
對(duì)于其它類型電纜，利用本機(jī)的測(cè)速功能可以在輸入該類型電纜的已知全長后，測(cè)出電波在該電纜中的傳播速度。
3.采樣方式：電流取樣法、電壓取樣法。
4.工作條件: 溫度-20 +55oC，相對(duì)濕度 90%。
5.體積：430×300×190mm。
6.重量：約10kg。
二、電纜故障測(cè)試儀組成框圖
系統(tǒng)框圖見圖一。
圖一 系統(tǒng)框圖
選擇“低壓脈沖法”時(shí)，有250VPP的測(cè)試脈沖信號(hào)加到被測(cè)電纜上和主機(jī)的輸入電路上。測(cè)試波形通過信號(hào)及數(shù)據(jù)處理后顯示到屏幕上。
同時(shí)在狀態(tài)顯示欄中顯示電纜類型、電波傳播速度、采樣頻率、故障距離、測(cè)試日期等。選擇“高壓閃絡(luò)法”時(shí)，內(nèi)部脈沖信號(hào)斷開，儀器處在外觸發(fā)等待狀態(tài)。當(dāng)加到被測(cè)電纜上的沖擊高壓使故障點(diǎn)閃絡(luò)放電時(shí)，單次閃絡(luò)波形經(jīng)過電流取樣器輸入儀器，儀器開始采樣，并顯示出測(cè)試波形。
三、電纜故障測(cè)試儀原理
電纜故障一般分為兩大類：短路、開路、低阻故障和高阻閃絡(luò)、泄露故障。根據(jù)雷達(dá)測(cè)距原理，在測(cè)試端向電纜發(fā)射一個(gè)脈沖信號(hào)。在特性阻抗不匹配處，就會(huì)產(chǎn)生反射波，將入射波形和反射波形采集下來并顯示在屏幕上，用雙電子游標(biāo)卡在波形的兩個(gè)特征拐點(diǎn)上。根據(jù)電波在該類型電纜中傳播速度，便可測(cè)算出故障點(diǎn)到測(cè)試端的距離。
S = VT / 2
S：故障點(diǎn)距測(cè)試端的距離。
V：電波在電纜中的傳播速度。
T：電波在電纜測(cè)試端到故障點(diǎn)間傳播一個(gè)來回所需的時(shí)間。
在V和T已知的情況下，就可計(jì)算出S，只需用雙電子游標(biāo)卡在波形的特征拐點(diǎn)上，就可自動(dòng)完成。
第二章 儀器操作界面介紹
系統(tǒng)的操作界面分以下幾部分:
上方為型號(hào)標(biāo)識(shí)和主機(jī)與采樣單元通信狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示。
右側(cè)為參數(shù)選擇菜單（被測(cè)電纜類型選擇、采樣頻率選擇、測(cè)試方法選擇、電纜長度選擇、兩組波形對(duì)比、波形打印、波速測(cè)量等等）。
下方為選定參數(shù)狀態(tài)顯示（顯示已經(jīng)確定的采樣頻率、電纜類型、測(cè)試方法等等）。
屏幕中部為波形顯示部分。如圖二所示。波形顯示又被劃分為上下兩部分，上半部份為局部波形顯示，下半部分為全程波形顯示。如圖三所示。
圖二 系統(tǒng)操作界面一
圖三 系統(tǒng)操作界面二
第三章 操作方法與步驟
開機(jī)前準(zhǔn)備工作及一般測(cè)試方法：
1．現(xiàn)場故障測(cè)試前應(yīng)首先檢查儀器電量是否充足，若電量不足時(shí)，應(yīng)外接電源，儀器方可正常使用。
2．開啟“電源開關(guān)”，待儀器進(jìn)入Windows桌面系統(tǒng)后，自動(dòng)進(jìn)入電纜故障測(cè)試系統(tǒng)設(shè)置界面。
按下“測(cè)試電源”鍵，此時(shí)儀器面板上“閃絡(luò)、脈沖”指示燈交替閃爍，默認(rèn)“低壓脈沖”狀態(tài)。（注：如果儀器退出電纜故障測(cè)試儀系統(tǒng)后，回到了桌面系統(tǒng)，需要重新進(jìn)入電纜故障測(cè)試系統(tǒng)，可用觸摸筆雙擊桌面系統(tǒng)上電纜儀圖標(biāo)，重新進(jìn)入電纜故障測(cè)試系統(tǒng)設(shè)置界面）。
3．根據(jù)被測(cè)電纜的類型、實(shí)際長度及故障性質(zhì)，用觸摸筆點(diǎn)擊電纜儀相關(guān)觸摸鍵，進(jìn)行參數(shù)初始設(shè)置。
4．參數(shù)設(shè)置完畢（默認(rèn)“低壓脈沖法”），將儀器測(cè)試線紅、黑二個(gè)夾子分別接到被測(cè)故障電纜的故障相和另一好相或電纜地線上，點(diǎn)擊“采樣”鍵，儀器自動(dòng)進(jìn)入數(shù)據(jù)采集狀態(tài)，波形同時(shí)顯示在屏幕上。再次點(diǎn)擊“采樣”鍵，儀器便進(jìn)入“連續(xù)”采樣狀態(tài)。操作者可根據(jù)屏幕上顯示的波形幅度及位置不斷調(diào)節(jié)“位置調(diào)節(jié)”和“振幅調(diào)節(jié)”旋鈕。調(diào)整到波形便于分析為止，再點(diǎn)擊“取消采樣”觸摸鍵停止采樣。
5．如果設(shè)置“高壓閃絡(luò)法”，點(diǎn)擊“采樣”鍵后，儀器進(jìn)入“采樣中”的等待狀態(tài)，對(duì)故障電纜高壓沖閃時(shí)，便會(huì)自動(dòng)將“采樣盒”采集的信號(hào)顯示在屏幕上。并且再次進(jìn)入“采樣中”的等待狀態(tài)，準(zhǔn)備采集下一次高壓沖閃時(shí)的信號(hào)。在不斷高壓沖閃采樣過程中調(diào)節(jié)“位移調(diào)節(jié)”“振幅調(diào)節(jié)”旋鈕，調(diào)整到波形便于分析為止，再點(diǎn)擊“取消采樣” 觸摸鍵停止采樣，然后進(jìn)行游標(biāo)操作，得到故障點(diǎn)距測(cè)試端電纜長度。
第四章 故障測(cè)試
一、低壓脈沖法檢測(cè)故障電纜低阻、短路、斷路及電纜全長
開啟電源開關(guān)，待儀器自動(dòng)進(jìn)入電纜測(cè)試系統(tǒng)預(yù)置界面。根據(jù)被測(cè)故障電纜的類型、實(shí)際長度，點(diǎn)擊屏幕右側(cè)模擬鍵中的“電纜種類”、“檢測(cè)方法”、“長度選擇”、“采樣頻率”等，進(jìn)行設(shè)置。
1．“電纜類型”的選擇：依據(jù)被測(cè)電纜的類型，不斷點(diǎn)擊“電纜種類”模擬鍵。觀察屏幕下方的當(dāng)前狀態(tài)設(shè)置欄，直到顯示的電纜種類與被測(cè)電纜的種類一致為止。
2．點(diǎn)擊“檢測(cè)方法” 模擬鍵，屏幕下方的當(dāng)前狀態(tài)設(shè)置欄循環(huán)顯示“低壓脈沖法”和“高壓閃絡(luò)法”。選擇“低壓脈沖法”狀態(tài)時(shí)，儀器面板上的“脈沖”綠色指示燈亮；選擇“高壓閃絡(luò)法”狀態(tài)時(shí)，儀器面板上的“沖閃”紅色指示燈亮。
3．點(diǎn)擊“長度選擇”：模擬鍵，屏幕下方的當(dāng)前狀態(tài)設(shè)置欄循環(huán)顯示“﹤1KM、 ﹤3KM、＞3KM三種”。
4．參數(shù)設(shè)置完畢（選擇“低壓脈沖法”），將儀器測(cè)試線紅、黑二個(gè)夾子分別接到被測(cè)故障電纜的故障相和另一好相或電纜地上，點(diǎn)擊“采樣”鍵，儀器自動(dòng)進(jìn)入數(shù)據(jù)采集狀態(tài)，（如圖四所示）波形同時(shí)顯示在屏幕上。再次點(diǎn)擊“采樣”鍵，儀器便進(jìn)入“連續(xù)”采樣狀態(tài)。操作者可根據(jù)屏幕上顯示的波形幅度及位置不斷調(diào)節(jié)“位置調(diào)節(jié)”和“振幅調(diào)節(jié)”旋鈕。調(diào)整到波形便于分析為止，再點(diǎn)擊“取消采樣”觸摸鍵停止采樣。
5．在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，可根據(jù)波形的具體情況對(duì)波形進(jìn)行展寬、壓縮、左右移動(dòng)，再滑動(dòng)雙電子游標(biāo)判讀故障距離。（如圖五所示）。
6．“保存”操作步驟：
點(diǎn)擊 “保存”按鍵，屏幕將彈出二級(jí)菜單。（如圖六所示）。完成波形的保存。
圖四 采樣界面
圖五 波形、游標(biāo)操作按鍵
1—波形左移按鍵 2—波形右移按鍵 3—波形低、中、高移動(dòng)速度切換按鍵 4—波形壓縮按鍵 5—波形展寬按鍵 6—波形壓縮、展寬還原按鍵 7—游標(biāo)微、中、粗移動(dòng)速度切換按鍵 8—游標(biāo)慢速左移按鍵 9—游標(biāo)慢速右移按健10—游標(biāo)選擇的切換 11—游標(biāo)快速左移按鍵 12—游標(biāo)快速右移按健
圖六 波形保存時(shí)的提示界面
7．“打開文件”
調(diào)用以前保存的波形，用于觀察、分析。點(diǎn)擊屏幕右側(cè)的“打開文件”按鍵（如圖七所示），選中所需的波形文件，點(diǎn)擊打開即可。
圖七 打開文件
8．“打印波形”
需要打印時(shí)，用USB線將儀器面板右側(cè)的USB口與打印機(jī)連接，點(diǎn)擊“打印文件”按鍵，顯示打印界面，（如圖八所示）。此界面顯示出即將打印的測(cè)試波形和所有相關(guān)測(cè)試信息。點(diǎn)擊“打印機(jī)”即可進(jìn)入打印機(jī)型號(hào)選擇界面，確定打印機(jī)后，點(diǎn)擊“參數(shù)修改”確定打印紙張類型和打印份數(shù)。點(diǎn)擊“開始打印”鍵即可由打印機(jī)打印出選定的測(cè)試波形。
圖八 打印輸出文件格式
注：與計(jì)算機(jī)相同，必須首先裝入與所選打印機(jī)匹配的驅(qū)動(dòng)程序才可進(jìn)行正常打印。
9．“波形對(duì)比”是將系統(tǒng)內(nèi)已經(jīng)保存的兩組同類型電纜波形調(diào)出進(jìn)行對(duì)比分析。點(diǎn)擊系統(tǒng)操作界面二（圖三）屏幕右側(cè)“波形對(duì)比”按鍵，選擇所需對(duì)比的兩組同類型電纜，其中第1組波形為主比較數(shù)據(jù)波形（當(dāng)前顯示的波形），第二組波形為需要選擇的副比較波形。如圖九所示。點(diǎn)擊“選擇(w)”,彈出文件夾后，選擇需要比較的文件名，點(diǎn)擊“打開”鍵便完成了對(duì)比的準(zhǔn)備工作。再點(diǎn)擊“比較”按鍵，即可進(jìn)行兩組波形的同屏對(duì)比分析。
圖九 波形對(duì)比設(shè)置界面
10．“波速測(cè)量”：
為了準(zhǔn)確地測(cè)量電纜的長度或故障距離，需要對(duì)被測(cè)電纜的電波傳播速度進(jìn)行重新測(cè)量。
圖十 波速測(cè)量過渡界面1
“波速測(cè)量”方法如下：
首先選一段和被測(cè)電纜相同類型的已知長度電纜（或已知長度的被測(cè)電纜）。將儀器檢測(cè)方法預(yù)置在低壓脈沖法測(cè)試狀態(tài)，選擇適當(dāng)?shù)摹半娎|長度”按鍵，“電纜類型”預(yù)置在“其它類型電纜 速度未知”。點(diǎn)擊“波速測(cè)量”，屏幕將彈出 “請(qǐng)選擇計(jì)算方式”的提示菜單（如圖十所示）。點(diǎn)擊菜單中的“用實(shí)時(shí)通訊數(shù)據(jù)計(jì)算速度”和“測(cè)量吧”按鍵后，儀器開始輸出測(cè)試脈沖，并在屏幕上顯示出發(fā)射脈沖與回波脈沖波形。將波形適當(dāng)展寬，并用雙電子游標(biāo)分別卡住發(fā)射脈沖和回波脈沖的前沿拐點(diǎn)。兩游標(biāo)間顯示的數(shù)字為兩脈沖間的間隔時(shí)間（如圖十一所示）。
圖十一 波速測(cè)量過渡界面2
此時(shí)，點(diǎn)擊“計(jì)算速度”按鍵，界面又彈出提示“請(qǐng)輸入已知電纜長度”的子菜單。如圖十二所示。
圖十二 輸入電纜長度界面
用數(shù)字鍵輸入已知電纜的準(zhǔn)確長度后，點(diǎn)擊菜單中的“確定”鍵。屏幕馬上顯示波速測(cè)量結(jié)果。在子菜單和“當(dāng)前參數(shù)設(shè)置”欄中顯示出該電纜中的電波傳播速度數(shù)值（如圖十三所示）。此數(shù)值作為今后測(cè)試該類型電纜故障時(shí)的波速值。點(diǎn)擊子菜單中的“離開”按鍵，屏幕回到初始界面，此時(shí)“電纜類型”顯示為“其它類型電纜”。
圖十三 波速測(cè)量結(jié)果顯示界面
點(diǎn)擊“采樣”鍵，儀器將進(jìn)入傳播速度輸入界面。（如圖十四所示）。點(diǎn)擊“確定”鍵，儀器便自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。測(cè)試結(jié)果界面（如圖十五所示）。此時(shí)移動(dòng)游標(biāo)對(duì)波形進(jìn)行距離標(biāo)定。
圖十四 電纜波速輸入界面
圖十五 測(cè)試結(jié)果界面
11．“返回”
“返回”按鍵是在需要將當(dāng)前界面返回到初始設(shè)置界面時(shí)使用。
12．“退出”
測(cè)試完畢，點(diǎn)擊“退出”按鍵，儀器退出測(cè)試系統(tǒng)。
二、高壓閃絡(luò)法檢測(cè)故障電纜的高阻故障
高壓閃絡(luò)法測(cè)試故障電纜的高阻故障，儀器進(jìn)入預(yù)置界面，按被測(cè)電纜的類型和實(shí)際長度，點(diǎn)擊“測(cè)試方法”和“長度選擇”按鍵，“當(dāng)前參數(shù)設(shè)置”界面將用紅色顯示“高壓閃絡(luò)法”。面板上的紅色“閃絡(luò)”指示燈亮。其界面如（圖十六所示）。 點(diǎn)擊“采樣”鍵后，儀器進(jìn)入“采樣中”的等待狀態(tài)，對(duì)故障電纜高壓沖閃時(shí)，便會(huì)自動(dòng)將“采樣盒”采集的信號(hào)顯示在屏幕上。并且再次進(jìn)入“采樣中”的等待狀態(tài)，準(zhǔn)備采集下一次高壓沖閃時(shí)的信號(hào)。在不斷高壓沖閃采樣過程中調(diào)節(jié)“位移調(diào)節(jié)”“振幅調(diào)節(jié)”旋鈕，調(diào)整到波形便于分析為止，再點(diǎn)擊“取消采樣” 按鍵停止采樣，然后進(jìn)行游標(biāo)操作，得到故障點(diǎn)距測(cè)試端電纜長度。
高壓閃絡(luò)法測(cè)試結(jié)果界面如（圖十七所示）。
圖十六 高壓閃絡(luò)法預(yù)置界面
圖十七 高壓閃絡(luò)法測(cè)試結(jié)果界面
沖擊高壓閃絡(luò)法接線原理圖，如圖十八所示。用散裝高壓設(shè)備進(jìn)行沖擊高壓閃絡(luò)法時(shí)的接線示意圖，如圖十九所示。
圖十八 沖擊高壓閃絡(luò)法接線原理圖
圖十九 散裝高壓設(shè)備采用高壓閃絡(luò)法時(shí)接線示意圖
采用電流取樣法,在儀器輸出端接電流取樣器，將電流取樣器放在電纜地線與電容地線之間的附近。測(cè)試線路經(jīng)檢查無誤即可進(jìn)行高壓閃絡(luò)測(cè)試。只要沖擊電壓足夠高，故障點(diǎn)將被電弧擊穿。電流取樣器將采集電纜中的反射脈沖波傳送到電纜儀，并觸發(fā)儀器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，在屏幕上顯示出電纜的測(cè)試波形。
第五章 電纜故障測(cè)試儀使用注意事項(xiàng)
1．故障測(cè)試前應(yīng)仔細(xì)閱讀使用說明書，掌握好操作步驟。
2．儀器在使用時(shí)，可接交流電源進(jìn)行浮充。但在進(jìn)行高壓閃絡(luò)測(cè)試時(shí)，必須與外部交流市電完全斷開。
3．儀器屬高度精密的電子設(shè)備。非專業(yè)人員不要拆卸。儀器有問題，請(qǐng)及時(shí)與經(jīng)銷商或本公司聯(lián)系。
4. 儀器要退出測(cè)試狀態(tài)并關(guān)機(jī)時(shí)，應(yīng)按“返回”鍵和“退出”鍵逐步退到桌面系統(tǒng)，再按正常程序關(guān)閉。
