*章 LYST-400E電纜故障測(cè)試機(jī)功能簡(jiǎn)介

一、組成方框圖如圖1.1所示

圖1.1  儀器組成方框圖

二,、LYST-400E電纜故障測(cè)試機(jī)測(cè)試原理

電力電纜故障一般可分為兩大類(lèi)：低阻(短路)和高阻（斷路）故障,。儀器根據(jù)電波在電纜中傳輸?shù)倪^(guò)程中，遇到電纜的特性阻抗發(fā)生變化的地方會(huì)產(chǎn)生反射波的原理對(duì)電纜故障進(jìn)行測(cè)試。再根據(jù)電波在電纜中的傳播速度和兩次反射波的特征拐點(diǎn)代表的時(shí)間,，可測(cè)出故障點(diǎn)到測(cè)試端的距離,。

計(jì)算公式為： S=VT/2

S代表故障點(diǎn)距測(cè)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(lái)回傳播所需要的時(shí)間

這樣，在V和T已測(cè)定的情況下,，就可計(jì)算出S,，即故障點(diǎn)距測(cè)試端的準(zhǔn)確距離。

三,、LYST-400E面板功能介紹

操作界面如圖1.2所示,。

圖1.2操作界面

1、電源開(kāi)關(guān),，當(dāng)開(kāi)關(guān)置于中間位置為關(guān)閉狀態(tài),；當(dāng)開(kāi)關(guān)置于路徑位置為路徑儀工作狀態(tài)；當(dāng)開(kāi)關(guān)置于閃測(cè)位置為閃測(cè)儀工作狀態(tài),。

2,、LCD液晶顯示器，用于顯示測(cè)試波形及參數(shù),。

3,、數(shù)字功能鍵盤(pán)。

4,、振幅旋鈕,，用于調(diào)節(jié)測(cè)試脈沖波形的振幅。

5,、位移旋鈕,，用于調(diào)節(jié)測(cè)試脈沖波形的水平位置。

6,、輸入接口,，被測(cè)信號(hào)的輸入端。

7,、PC機(jī)接口,，用于連接PC機(jī)。

8,、打印機(jī),，用于打印屏幕上的波形及參數(shù)。

9,、電源插座及保險(xiǎn)管,，輸入AC220V、2A,。

10,、保險(xiǎn)管,，當(dāng)工作在路徑儀狀態(tài)時(shí)保險(xiǎn)管起作用。

11,、輸出,，路徑儀15KHz信號(hào)輸出端,。

12,、啟動(dòng)，過(guò)載報(bào)警后,，重新啟動(dòng)路徑儀,。

13、輸出調(diào)節(jié),，調(diào)節(jié)路徑儀輸出的信號(hào)幅度,。

14、工作指示燈,。

15,、過(guò)載指示燈。

四,、LYST-400E功能鍵介紹

數(shù)字功能鍵盤(pán)有16個(gè)功能鍵（其中10個(gè)鍵是雙功能鍵或多功能鍵）,。

按鍵使用說(shuō)明如下：

鍵盤(pán)標(biāo)有0～9阿拉伯?dāng)?shù)字的十個(gè)功能鍵便是雙功能或是多功能鍵（其中“0”、“1”,、“2”,、“4”、“5”,、“6”,、“7”、是多功能鍵）它們分別代表0～9十個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字,，以便在自選介質(zhì)情況下輸入電纜的傳播速度或者在預(yù)置日期和電波測(cè)速時(shí)使用這些數(shù)字鍵,。打開(kāi)電源即可顯示開(kāi)機(jī)狀態(tài)標(biāo)志，按任意數(shù)字鍵進(jìn)入專(zhuān)家提示,，如圖1,。3工作種類(lèi)選擇界面（除8功能鍵外）。

在“工作種類(lèi)選擇”菜單中選擇高壓閃絡(luò)測(cè)試方法,，則按數(shù)字鍵“2”,，屏幕右下角即出現(xiàn)“高壓”二字，此時(shí)儀器便處在高壓測(cè)試狀態(tài),，按“采樣”鍵,，等待采集波形和數(shù)據(jù)。如選擇低壓脈沖測(cè)試方法,，則按數(shù)字鍵“1”,，此時(shí)屏幕進(jìn)入低壓狀態(tài)下的“脈沖寬度選擇”界面 ,，如圖1.4所示

用戶根據(jù)電纜長(zhǎng)短不同可分別選擇脈沖寬度，例如：要測(cè)200m電纜可選0.1μs 或0.2μs ,，如選0.1μs,，按數(shù)字鍵“１”即可，其他類(lèi)同,。

五,、LYST-400E高壓和低壓脈沖測(cè)試狀態(tài)下各功能鍵的作用

第二章  低壓脈沖測(cè)試方法

一、低壓脈沖法測(cè)試對(duì)象

低壓脈沖測(cè)試法適用于測(cè)試電纜的開(kāi)路,、短路故障及電纜全長(zhǎng)和電波的傳輸速度,。凡是電纜的相間或相對(duì)地絕緣電阻下降至該電纜特性阻抗，甚至直流電阻為零的故障均為低阻或短路故障,。凡是電纜絕緣電阻無(wú)窮大到雖與正常電纜的絕緣電阻相同,，但電壓卻不能饋至用戶端的故障均為開(kāi)路故障，或稱斷路故障,。

二,、低壓脈沖法操作步驟

1、屏幕顯示“開(kāi)機(jī)狀態(tài)標(biāo)志”時(shí),。

2,、按任意一個(gè)數(shù)字鍵，使儀器處于“工作種類(lèi)選擇”狀態(tài)（具體操作見(jiàn)*章“功能鍵介紹”）,，然后按“1”鍵,，儀器便工作在低壓脈沖測(cè)試狀態(tài)。

3,、脈沖寬度選擇,。脈沖寬度預(yù)置“0.2μs”時(shí)可測(cè)短于1000米的電纜,脈沖寬度預(yù)置“2μs”時(shí)，電纜測(cè)試長(zhǎng)度則能達(dá)到10多公里,。

4,、按“采樣”鍵，根據(jù)采樣波形調(diào)節(jié)振幅和移位旋鈕,，使波形幅度處于合適位置（即無(wú)限幅）,。

5、介質(zhì)選擇,。按 “介質(zhì)”鍵,，?根據(jù)實(shí)際電纜進(jìn)行介質(zhì)選擇。儀器預(yù)置了四種常用電力電纜的傳播速度和一個(gè)“自選速度”,。每按一次該鍵,，屏幕上方循環(huán)轉(zhuǎn)換一次介質(zhì)：“油浸紙：160m/μs；不滴流160 m/μs,；交聯(lián)172 m/μs,；聚氯184 m/μs,；自選速度”。當(dāng)實(shí)際電纜不屬于上述四種常用電力電纜時(shí),，則可置“自選速度”位,，此時(shí)，可通過(guò)多功能數(shù)字鍵輸入被測(cè)電纜的傳播速度,。

6,、采樣頻率選擇，屏幕上方顯示的頻率“40MHZ”字樣,，表示儀器高速轉(zhuǎn)換器的采樣頻率為40MHZ,，儀器預(yù)置有40MHZ,、,、20MHZ、,、10MHZ和5MHZ四種采樣頻率,，測(cè)試電纜時(shí)，可根據(jù)被測(cè)電纜故障點(diǎn)到測(cè)試端的距離來(lái)選擇,。若電纜長(zhǎng)度（或故障點(diǎn)）在幾十米到1000米范圍內(nèi),，可選用40MHz采樣頻率；在1000米到2500米范圍內(nèi),，可選用20MHz采樣頻率,；在2500米到3500米范圍內(nèi)可選用10MHz采樣頻率；若電纜特長(zhǎng)或故障距離較遠(yuǎn)時(shí),，則選用5MHz采樣頻率,。

7、將測(cè)試線插頭插到儀器的輸入插口上,，測(cè)試線的芯線（紅色夾）與電纜相線連接,，測(cè)試線的屏蔽層連線（黑色夾）與電纜地線連接，如圖2.1所示：

8,、按 “采樣”鍵,，則屏幕顯示出如圖2.2、圖2.3所示波形：

9,、按動(dòng)鍵,，將游標(biāo)線移動(dòng)到脈沖起始點(diǎn)t1，再按動(dòng)“定位”鍵,，游標(biāo)定位后,，再按鍵，將活動(dòng)游標(biāo)移到反射脈沖拐點(diǎn)t2位(如圖上所示游標(biāo)位置),，則屏幕下便自動(dòng)顯示出故障點(diǎn)到測(cè)試端的距離,。

第三章  高壓閃絡(luò)測(cè)試方法

一,、高壓閃絡(luò)法測(cè)試對(duì)象

高壓閃絡(luò)測(cè)試法適用于測(cè)試電纜的高阻故障（高阻泄漏故障和高阻閃絡(luò)性故障）。電力電纜的絕大部分故障屬于高阻故障,，我們知道,，凡是電纜故障點(diǎn)的直流電阻大于該電纜的特性阻抗的故障均稱為高阻故障。高阻故障又分為高阻泄漏性故障和高阻閃絡(luò)性故障,，而高壓閃絡(luò)法又分為直流高壓閃絡(luò)法（簡(jiǎn)稱直閃法）和沖擊高壓閃絡(luò)法（簡(jiǎn)稱沖閃法）,。用低脈沖法是無(wú)法對(duì)高阻故障進(jìn)行測(cè)試的，因?yàn)楣收宵c(diǎn)等效阻抗幾乎等于電纜特性阻抗,，所以其反射系數(shù)幾乎為零,，因得不到反射波而無(wú)法測(cè)試。

二,、直流高壓閃絡(luò)法（直閃法）操作步驟

1,、電纜故障測(cè)試設(shè)備接線示意圖,如圖3.1所示（電壓取樣）

說(shuō)明：

①、可以是操作箱,，可以是自耦調(diào)壓器,，功率要求1～5KW。

②,、可以是交直流兩用PT,，功率1～5KW，1～2之間聯(lián)接有儀表端子,。

③,、為高壓電容器，容量為2～8μF,，電壓40KV,。

④、放電球,，控制加電壓高低,。

⑤、取樣器,，采用不同的測(cè)試方法有不同的接線方法,；請(qǐng)看取樣器背后說(shuō)明。

⑥,、主機(jī),，電纜故障測(cè)試儀。

注：④,、⑤為⑥的配套附件,。

2、直閃法操作步驟：

⑴,、接通主機(jī)電源,，（開(kāi)機(jī)狀態(tài)標(biāo)志時(shí)）按任意數(shù)字鍵,。

⑵、將“工作種類(lèi)選擇”置“高壓”狀態(tài)（見(jiàn)功能鍵介紹）,。

⑶,、按“采樣“鍵，調(diào)節(jié)振幅及移位旋鈕,，使波形幅度處于合適位置,，做好采樣準(zhǔn)備。

⑷、接通調(diào)壓器初級(jí)電源，緩慢升高電壓,，觀察高壓輸出電表指示，當(dāng)故障點(diǎn)擊穿后,，停止升壓。當(dāng)故障點(diǎn)閃絡(luò)放電后屏幕上出現(xiàn)如圖3.2所示的直閃波形：

圖3.2  直閃波形

⑸、移動(dòng)游標(biāo)。按鍵,，移動(dòng)游標(biāo)到t1位，再按“定位”鍵將游標(biāo)定位,，然后再按鍵將游標(biāo)移到t2位（如圖3.2所示游標(biāo)位置），屏幕下方便顯示出故障點(diǎn)到測(cè)試端的距離,。若移動(dòng)游標(biāo)到t3或t4位,，屏幕下方便顯示出兩倍或三倍故障點(diǎn)到測(cè)試端的距離。

三,、沖擊高壓閃絡(luò)法（沖閃法）操作步驟

沖擊高壓閃絡(luò)法又分為兩種：沖擊高壓電壓閃絡(luò)法（簡(jiǎn)稱沖擊電壓法）和沖擊高壓電流閃絡(luò)法（簡(jiǎn)稱沖擊電流法）,。

1、沖擊電壓法,。儀器“工作選擇”仍置“高壓”位,，其測(cè)試過(guò)程與直閃法相同只是改一下取樣器接線方法。當(dāng)按過(guò)“采樣”鍵后,，緩慢升高調(diào)壓器電壓,，當(dāng)故障點(diǎn)閃絡(luò)放電后，屏幕上便顯示出如圖3.3,、圖3.4所示波形：

圖3.3為沖L波形全貌,，為一衰減的余弦振蕩波形式，說(shuō)明故障點(diǎn)已放電,。

圖3.4為沖L測(cè)量波形,。

按鍵，使游標(biāo)至t1位（注意：不是t0;而是t1位為讀數(shù)起點(diǎn)）,，按“游標(biāo)定位”鍵,，再按鍵,，將活動(dòng)游標(biāo)移動(dòng)到t2拐點(diǎn)處（如上圖所示），此時(shí),，屏幕下方顯示的數(shù)據(jù)即為故障點(diǎn)到測(cè)試端的距離,。

2、沖擊電流法,。沖擊電流取樣為主要測(cè)試方法,，其優(yōu)點(diǎn)是：使用方便，安全波形測(cè)試準(zhǔn)確,。

沖擊電流取樣法接線示意圖,，如圖3.5所示：

圖3.5  設(shè)備接線示意圖

波形如圖3.6所示

圖3.6

操作方法與直閃法相同。

四,、使用注意事項(xiàng)

1,、凡電纜故障電阻值大于該電纜特性阻抗值的故障均不能呈現(xiàn)短路反射。

2,、采用高壓閃絡(luò)法測(cè)試時(shí),，必須將儀器置“高壓”狀態(tài)，否則無(wú)法測(cè)試將損壞儀器,。

3,、在進(jìn)行直閃法測(cè)試或沖閃法測(cè)試時(shí)，必須嚴(yán)格按地線的連接方式進(jìn)行連接,。正確的接地方式應(yīng)將大電流的地線和小電流的地線分別接到被測(cè)電纜的鉛包地上,，使之大電流在放電時(shí)不經(jīng)過(guò)測(cè)試地直接加到電容C的地端。嚴(yán)禁所有地線串聯(lián)一起再接到被測(cè)電纜的外鎧地上 ,，否則,，當(dāng)高壓擊穿放電的瞬間，大電流通過(guò)測(cè)試儀才回到電容C的地端,，造成儀器的*損壞,。為了保證儀器設(shè)備的安全，請(qǐng)用戶必須按照如圖所示的正確方法連接,。

4,、在進(jìn)行直閃法測(cè)試時(shí)，必須用微安表監(jiān)測(cè)故障電纜的泄放電流,。一旦閃絡(luò)停止,，電流指示增大，應(yīng)立即停止測(cè)量,，換用沖閃法測(cè)試,。

5、測(cè)試結(jié)束后分別關(guān)掉主機(jī)電源和調(diào)壓器（高壓發(fā)生器）初級(jí)電源，必須進(jìn)行高壓放電,。放電時(shí),，應(yīng)先進(jìn)行小電流慢速放電，嚴(yán)禁直接對(duì)地短路放電,，以防大電流經(jīng)地線造成儀器損壞,。

第四章  波速測(cè)定及介質(zhì)預(yù)置

一、波速測(cè)定

欲知電纜故障點(diǎn)到測(cè)試端的距離,，必須知道電波在電纜中的傳播速度,。通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)，已得出下述四種電力電纜的電波傳播速度：

油浸紙電纜：V=160m/μs            不滴流電纜：V=160 m/μs

交聯(lián)乙烯電纜：V=172m/μs          聚氯乙烯電纜：V=184m/μs

由于電波在電纜中的傳播速度與電纜介質(zhì)有關(guān),，故將這四種常見(jiàn)電纜的傳播速度已在儀器中預(yù)置,，使用時(shí)只需按“介質(zhì)”鍵，選擇出現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際電纜的傳播速度即可,。當(dāng)實(shí)際使用的電纜不屬于上述四種介質(zhì)電纜,，也不知道電波在被測(cè)電纜中的傳播速度，可用本儀器來(lái)測(cè)定,，方法如下：

首先,，測(cè)試儀器放于低壓脈沖方式下，將儀器的輸入線與電纜好相接連,，按“采樣”鍵采集波形,。再按“測(cè)速”鍵后，通過(guò)雙功能鍵,，鍵入電纜的實(shí)際長(zhǎng)度（注意：長(zhǎng)度不能超過(guò)1萬(wàn)米,，留下的位數(shù)為四位，若長(zhǎng)度不是四位數(shù)時(shí)即不超過(guò)千米時(shí),，則在前補(bǔ)足零。如長(zhǎng)度140米,，則應(yīng)鍵入0140米,。），這時(shí),，屏幕上方將顯示“測(cè)速：長(zhǎng)度××××米”字樣,。然后，移動(dòng)游標(biāo)至發(fā)射矩形脈沖起點(diǎn),，將游標(biāo)定位后,，再移動(dòng)游標(biāo)到電纜終端反射點(diǎn)，這時(shí),，屏幕下方便會(huì)出現(xiàn)“速度×××m/μs’’字樣,，這個(gè)數(shù)字便是被測(cè)電纜的電波傳播速度。

二、介質(zhì)預(yù)置

前已指出,，要測(cè)出故障點(diǎn)距測(cè)試端距離,，必須知道電波在電纜中的傳播速度。而常見(jiàn)的油浸紙電纜,，交聯(lián)乙烯電纜,，不滴流電纜和聚氯乙烯電纜的傳播速度已在儀器中預(yù)置，使用時(shí),，只需連續(xù)按動(dòng)“介質(zhì)”鍵,，即可選擇這四種介質(zhì)電纜的一種。

三,、采樣頻率選擇

見(jiàn)第二章低壓脈沖法操作步驟6,。

四、脈沖寬度預(yù)置

見(jiàn)第二章低壓脈沖法操作步驟3,。