*章 LYST-400E電纜故障綜合測試儀功能簡介

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電纜故障綜合測試儀測試原理

電力電纜故障一般可分為兩大類：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^程中,，遇到電纜的特性阻抗發(fā)生變化的地方會產(chǎn)生反射波的原理對電纜故障進(jìn)行測試。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)代表的時間，可測出故障點(diǎn)到測試端的距離,。

計算公式為： S=VT/2

S代表故障點(diǎn)距測試端的距離

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間

這樣，在V和T已測定的情況下，就可計算出S，即故障點(diǎn)距測試端的準(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,、電源開關(guān),，當(dāng)開關(guān)置于中間位置為關(guān)閉狀態(tài),；當(dāng)開關(guān)置于路徑位置為路徑儀工作狀態(tài)；當(dāng)開關(guān)置于閃測位置為閃測儀工作狀態(tài),。

2、LCD液晶顯示器,，用于顯示測試波形及參數(shù),。

3,、數(shù)字功能鍵盤。

4、振幅旋鈕，用于調(diào)節(jié)測試脈沖波形的振幅。

5,、位移旋鈕,，用于調(diào)節(jié)測試脈沖波形的水平位置。

6,、輸入接口,，被測信號的輸入端。

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、電源插座及保險管,，輸入AC220V,、2A。

10,、保險管,，當(dāng)工作在路徑儀狀態(tài)時保險管起作用。

11,、輸出,，路徑儀15KHz信號輸出端。

12,、啟動,，過載報警后,，重新啟動路徑儀,。

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

14、工作指示燈,。

15,、過載指示燈。

四,、LYST-400E功能鍵介紹

數(shù)字功能鍵盤有16個功能鍵（其中10個鍵是雙功能鍵或多功能鍵）,。

按鍵使用說明如下：

鍵盤標(biāo)有0～9阿拉伯?dāng)?shù)字的十個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)置日期和電波測速時使用這些數(shù)字鍵。打開電源即可顯示開機(jī)狀態(tài)標(biāo)志,，按任意數(shù)字鍵進(jìn)入專家提示,，如圖1,。3工作種類選擇界面（除8功能鍵外）。

在“工作種類選擇”菜單中選擇高壓閃絡(luò)測試方法,，則按數(shù)字鍵“2”，屏幕右下角即出現(xiàn)“高壓”二字,，此時儀器便處在高壓測試狀態(tài)，按“采樣”鍵,，等待采集波形和數(shù)據(jù)。如選擇低壓脈沖測試方法,，則按數(shù)字鍵“1”，此時屏幕進(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)電纜長短不同可分別選擇脈沖寬度，例如：要測200m電纜可選0.1μs 或0.2μs ,，如選0.1μs，按數(shù)字鍵“１”即可,，其他類同。

五,、LYST-400E高壓和低壓脈沖測試狀態(tài)下各功能鍵的作用

第二章  低壓脈沖測試方法

一、低壓脈沖法測試對象

低壓脈沖測試法適用于測試電纜的開路,、短路故障及電纜全長和電波的傳輸速度。凡是電纜的相間或相對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“開機(jī)狀態(tài)標(biāo)志”時,。

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

3,、脈沖寬度選擇。脈沖寬度預(yù)置“0.2μs”時可測短于1000米的電纜,脈沖寬度預(yù)置“2μs”時,，電纜測試長度則能達(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“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，則可置“自選速度”位,，此時，可通過多功能數(shù)字鍵輸入被測電纜的傳播速度,。

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,，測試電纜時，可根據(jù)被測電纜故障點(diǎn)到測試端的距離來選擇,。若電纜長度（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,；若電纜特長或故障距離較遠(yuǎn)時,，則選用5MHz采樣頻率,。

7,、將測試線插頭插到儀器的輸入插口上,，測試線的芯線（紅色夾）與電纜相線連接，測試線的屏蔽層連線（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,、按動鍵，將游標(biāo)線移動到脈沖起始點(diǎn)t1,，再按動“定位”鍵，游標(biāo)定位后,，再按鍵，將活動游標(biāo)移到反射脈沖拐點(diǎn)t2位(如圖上所示游標(biāo)位置),，則屏幕下便自動顯示出故障點(diǎn)到測試端的距離。

第三章  高壓閃絡(luò)測試方法

一,、高壓閃絡(luò)法測試對象

高壓閃絡(luò)測試法適用于測試電纜的高阻故障（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（簡稱直閃法）和沖擊高壓閃絡(luò)法（簡稱沖閃法）。用低脈沖法是無法對高阻故障進(jìn)行測試的,，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法測試,。

二,、直流高壓閃絡(luò)法（直閃法）操作步驟

1、電纜故障測試設(shè)備接線示意圖,如圖3.1所示（電壓取樣）

說明：

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,，采用不同的測試方法有不同的接線方法；請看取樣器背后說明,。

⑥、主機(jī),，電纜故障測試儀。

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,，（開機(jī)狀態(tài)標(biāo)志時）按任意數(shù)字鍵。

⑵,、將“工作種類選擇”置“高壓”狀態(tài)（見功能鍵介紹）。

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、移動游標(biāo),。按鍵，移動游標(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)到測試端的距離,。若移動游標(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（簡稱沖擊電壓法）和沖擊高壓電流閃絡(luò)法（簡稱沖擊電流法）,。

1、沖擊電壓法,。儀器“工作選擇”仍置“高壓”位，其測試過程與直閃法相同只是改一下取樣器接線方法,。當(dāng)按過“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,，說明故障點(diǎn)已放電。

圖3.4為沖L測量波形,。

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,，將活動游標(biāo)移動到t2拐點(diǎn)處（如上圖所示），此時,，屏幕下方顯示的數(shù)據(jù)即為故障點(diǎn)到測試端的距離。

2,、沖擊電流法,。沖擊電流取樣為主要測試方法,，其優(yōu)點(diǎn)是：使用方便,，安全波形測試準(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)法測試時，必須將儀器置“高壓”狀態(tài),，否則無法測試將損壞儀器。

3,、在進(jìn)行直閃法測試或沖閃法測試時,，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電纜的鉛包地上，使之大電流在放電時不經(jīng)過測試地直接加到電容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，大電流通過測試儀才回到電容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)行直閃法測試時,，必須用微安表監(jiān)測故障電纜的泄放電流,。一旦閃絡(luò)停止，電流指示增大,，應(yīng)立即停止測量，換用沖閃法測試,。

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

第四章  波速測定及介質(zhì)預(yù)置

一,、波速測定

欲知電纜故障點(diǎn)到測試端的距離，必須知道電波在電纜中的傳播速度,。通過大量實(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),，故將這四種常見電纜的傳播速度已在儀器中預(yù)置，使用時只需按“介質(zhì)”鍵,，選擇出現(xiàn)場實(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電纜中的傳播速度，可用本儀器來測定，方法如下：

首先,，測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“測速”鍵后,，通過雙功能鍵，鍵入電纜的實(shí)際長度（注意：長度不能超過1萬米,，留下的位數(shù)為四位,，若長度不是四位數(shù)時即不超過千米時,，則在前補(bǔ)足零。如長度140米,，則應(yīng)鍵入0140米。）,，這時，屏幕上方將顯示“測速：長度××××米”字樣,。然后，移動游標(biāo)至發(fā)射矩形脈沖起點(diǎn),，將游標(biāo)定位后,，再移動游標(biāo)到電纜終端反射點(diǎn),，這時，屏幕下方便會出現(xiàn)“速度×××m/μs’’字樣,，這個數(shù)字便是被測電纜的電波傳播速度。

二,、介質(zhì)預(yù)置

前已指出,，要測出故障點(diǎn)距測試端距離,，必須知道電波在電纜中的傳播速度,。而常見的油浸紙電纜，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,，只需連續(xù)按動“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

見第二章低壓脈沖法操作步驟6。

四,、脈沖寬度預(yù)置

見第二章低壓脈沖法操作步驟3。