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智能型電纜故障測試儀

型號：HD-FCL-2005

一、概述：

我公司作為電力電纜測試領(lǐng)域中的，在產(chǎn)品開發(fā)研制中不斷追求、努力創(chuàng)新,。電纜故障預(yù)定位測試主機(jī)是公司的又一杰作，技術(shù)達(dá)到水平,，打破了國外公司在此領(lǐng)域的壟斷,，電纜故障預(yù)定位測試主機(jī)采用了的技術(shù)，所有高阻故障波形均呈現(xiàn)為簡單的低壓脈沖波形，判斷故障距離輕松愉快,。

電纜故障預(yù)定位測試主機(jī)用于檢測各種動力電纜的高阻泄漏故障,、閃絡(luò)性故障、低阻接地和斷路故障,。

二,、儀器功能與特點(diǎn)：

1. 可測35KV以下等級所有電纜的高、低阻故障,，適應(yīng)面廣,。

2. 具有方便用戶的軟件和全中文菜單。按鍵定義簡單明了,。測量方法簡單快速,。

3. 檢測故障成功率、測試精度及測試方便程度優(yōu)于國內(nèi)任何一種檢測設(shè)備,。

4. 超大觸摸液晶屏作為顯示終端,，儀器具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和友好的顯示界面。

5. 具有極安全的采樣高壓保護(hù)措施,。測試儀器在沖擊高壓環(huán)境中不會死機(jī)和損壞

6. 無測試盲區(qū),。

7. 內(nèi)置電源，可在無電源環(huán)境測試電纜的開路及低阻短路故障,。

   三,、主要性能指標(biāo)：

   1．測試方法：低壓脈沖、高壓閃絡(luò),、速度測量。

   2．沖擊高壓：低于35KV電力電纜,。

   3．?dāng)?shù)據(jù)采樣速率：80MHz,、40 MHz、20MHz,、10 MHz,。

   4．測試距離：＞30Km。

   5．讀數(shù)分辨率：1m,。

   6．系統(tǒng)測試精度：小于50cm,。

   7．測試電纜脈寬設(shè)有：“0.05"、“0.1",、“0.2",、“0.5"、“1",、“2",、“8"微秒。  

   8．具有測試波形儲存功能：能將現(xiàn)場測試到的波形按規(guī)定順序方便地儲存于儀器內(nèi)，供隨時調(diào)用觀察,。可以儲存大量的現(xiàn)場測試波形,。

   9．能將測得的故障點(diǎn)波形與好相的全長開路波形同時顯示在屏幕上進(jìn)行同屏對比和疊加對比，可自動判斷故障距離,。

   10．內(nèi)置電源：充滿電后儀器可連續(xù)工作3小時以上,，亦可外接交流電源工作。

   11．工作條件：溫度-10℃～+45℃,，相對濕度 90%,。

   四、儀器的系統(tǒng)組成和工作原理：

   智能型電纜故障測試儀系統(tǒng)的組成方框圖如圖一所示：

   

   電纜故障快測儀主要由高壓沖擊單元,、和波形記錄分析儀（測試主機(jī)）兩部分組成,。

   1、高壓脈沖發(fā)生器  

   高壓脈沖發(fā)生器是該套電纜故障預(yù)定位的能量提供部分,，向外提供高壓高能的電壓脈沖,。主要由升壓變壓器、高壓整流二極管,、充電電容,、放電球隙組成。

   2,、波形記錄分析儀（測距主機(jī)）

   這個部分是整個儀器的大腦,，負(fù)責(zé)向其他部件發(fā)送指令，協(xié)調(diào)各部件的工作,，并向操作者提供人機(jī)對話的界面,。它的主要功能是對測量脈沖進(jìn)行高速的采樣和記錄，再對采集到的信號進(jìn)行高速的運(yùn)算分析,。

   五,、儀器的配套性：

   1．電纜故障預(yù)定位測試主機(jī)（測距主機(jī)）         一臺

   2．信號采樣線                                 一根

   3．儀器充電器                                 一個

   4．電流取樣盒                                 一個

   5．儀器使用說明書                            一本

   六、儀器面板說明：

   1．儀器面板結(jié)構(gòu)示意圖如圖二所示：

8. 

   圖二 儀器面板結(jié)構(gòu)示意圖

   2．面板結(jié)構(gòu)和功能鍵說明

   本儀器主機(jī)面板設(shè)有三個功能鍵：一個調(diào)節(jié)幅度旋扭①,、一個垂直位移旋扭②,、一個電源開關(guān)③。④是液晶屏顯示界面,，如圖二所示,。下面逐一說明它們的功能和使用方法。

   由于波形數(shù)據(jù)量很大,，每次采樣后屏幕上顯示的是局部的波形,。為了觀察波形細(xì)節(jié)，必須將波形縮放,。按“波形縮放鍵"進(jìn)入縮放功能,，儀器提供3種壓縮比例,，分別為1、1/2,、1/3,，通過“左鍵《 或 右鍵 》"可對波形進(jìn)行3種比例的循環(huán)壓縮。通過屏幕右下角可以觀察到壓縮比例,。再按“波形縮放鍵",，退出此功能。

   八．儀器使用注意事項：

   1．在進(jìn)行故障測試前應(yīng)仔細(xì)閱讀儀器使用說明書,，掌握好操作步驟和儀器的安全接線,。

   2．本電纜故障預(yù)定位測試主機(jī)的主要特點(diǎn)之一是無外接電源，設(shè)備全部由機(jī)內(nèi)內(nèi)置電池提供,。這給儀器的使用帶來很大的方便,，提高了安全因素。機(jī)內(nèi)電源電池的狀態(tài)由熒屏右上方電池電量顯示百分比,。不足時(大約10％時)會有聲音提示,。在每次到現(xiàn)場測試電纜故障時，必須將測距主機(jī)的電池電壓充足,。電池電壓充足以后可以保證正常工作2小時以上,。儀器在使用時可接交流電源進(jìn)行浮充使用。但是在進(jìn)行高壓閃絡(luò)測試時,，必須與外部交流市電*斷開,。

   3．由于儀器在沖擊閃絡(luò)（三次脈沖法）狀態(tài)工作時，電纜地線到高壓設(shè)備間的連接地線上將產(chǎn)生數(shù)千伏的瞬時高壓,，儀器的“中央控制單元"接地線時,，一定要將儀器地線直接接到系統(tǒng)地上而不能接在別處。否則在進(jìn)行沖擊高壓時有可能造成儀器死機(jī),，甚至損壞儀器,。

   4．儀器屬高度精密的電子設(shè)備。非專業(yè)人員千萬不要輕率拆卸,。儀器有問題，請及時與經(jīng)銷商或本公司聯(lián)系,。如因人為因素造成儀器損壞,，將使你失去儀器保修的權(quán)利。

   5.使用人員應(yīng)具備高壓設(shè)備操作常識,，并接受本儀器使用培訓(xùn),。使用中應(yīng)注意高壓防護(hù)措施，定期對設(shè)備和高壓部件檢測維護(hù),。

    

    

    

• 滾屏顯示6

  波形擴(kuò)展后需要分成多段顯示,，儀器自動顯示段,。若需要觀測后續(xù)各段波形，應(yīng)執(zhí)行“滾屏"功能,。按“滾屏顯示鍵",，通過“左鍵《 或 右鍵 》"可對波形進(jìn)行左右移動。再按“滾屏顯示鍵",，退出此功能,。

• 保存波形7

  將屏幕上的顯示內(nèi)容存儲于儀器中，可以存儲20幅波形,。

• 調(diào)出波形8

  在屏幕上重現(xiàn)存儲的波形,。

• 電纜全長9

  在“采樣方法"子菜單中若執(zhí)行“速度測量"，則菜單中的電纜類型變?yōu)殡娎|全長,。按“全長鍵",，屏幕上彈出“電纜長度"輸入對話筐，初始值為“0"米,。輸入電纜長度值后,，按“OK鍵"。

• 延時10

  設(shè)置觸發(fā)時間,，此功能一般不用,。

• 定位11

  用于確定測量的起點(diǎn)。執(zhí)行“定位"鍵后,，游標(biāo)當(dāng)前所處的位置即被確定為測試起點(diǎn),。通過 “左鍵《 或 右鍵 》"可對游標(biāo)進(jìn)行左右移動。

• 自動判距⒀

  按“自動判距鍵",，游標(biāo)進(jìn)行自動定位,，顯示屏左上方自動顯示故障距離。

• 左鍵/右鍵(加/減)⑿ ⒁

  移動游標(biāo)定位用時,，每按“左鍵《 或 右鍵 》"一次,，定位游標(biāo)尺左/右移一個單位點(diǎn)（像素）；當(dāng)連續(xù)按游標(biāo)左/右鍵時,，游標(biāo)移動的速度加快,，一次移動八個單位點(diǎn)。

  波形縮放,、滾屏顯示,、波形移位進(jìn)行選擇時，按左鍵《 或 右鍵 》(加/減),。

• 采樣鍵⒂

  當(dāng)儀器處于低壓脈沖法測量時,，按下采樣鍵后，屏幕的波形顯示區(qū)能馬上顯示出發(fā)射脈沖和回波脈沖,。紅色波形為局部波形,，藍(lán)色波形為全局波形,。

  當(dāng)儀器處于高壓閃絡(luò)法測量時，按下采樣鍵后,，當(dāng)有外部觸發(fā)后,，屏幕將顯示高壓閃絡(luò)波，紅色波形為局部波形,，藍(lán)色波形為全局波形,。

  七、儀器的操作使用步驟：

  由于本儀器主要在高壓環(huán)境中工作,，在現(xiàn)場使用此儀器檢測電纜故障前,，應(yīng)詳細(xì)閱讀本使用說明書中的有關(guān)儀器測試原理、接線方式和使用注意事項,。以免發(fā)生人身事故和損壞儀器設(shè)備,。

• 幅度旋鈕①：

  采樣時調(diào)節(jié)此旋鈕，可以改變測試波形在屏幕上的幅度（此項功能只對重新采樣后的波形起作用）,。

• 中值旋鈕②：

  采樣時調(diào)節(jié)此旋鈕,，可以改變測試波形在屏幕上的垂直位置（此項功能只對重新采樣后的波形起作用）。

• 開關(guān)鍵③：

  按鍵為電源開關(guān)鍵,。儀器10分鐘無按鍵操作將自動關(guān)機(jī),。

  3.液晶屏幕菜單說明（圖三）

  

  圖三 液晶屏菜單顯示示意圖

• 采樣方法1

  按采樣方法鍵，彈出子菜單,。子菜單中包括3個選項為低壓脈沖/閃絡(luò)方法/速度測量,，儀器默認(rèn)選中低壓脈沖，根據(jù)測量需要,，可選擇相應(yīng)的采樣方法,。再按“采樣方法鍵"退出此項功能。

• 脈沖寬度2

  此菜單在高壓閃絡(luò)測試法中無效,。按脈沖寬度鍵,，彈出脈沖寬度選擇子菜單?？筛鶕?jù)測試距離選擇合適的脈沖寬度按對應(yīng)的子菜單鍵,，可以對脈沖寬度進(jìn)行選擇。脈沖寬度大小為50納秒,、100納秒,、200納秒、1微秒,、2微秒、5微妙,、8微秒共7個檔位,。當(dāng)選中50納秒脈寬時,，電腦自動鎖定讀數(shù)精度為1米；當(dāng)選中8微秒時,，電腦自動鎖定讀數(shù)精度為8米,；選擇其他脈寬時，可以按讀數(shù)精度鍵任意調(diào)節(jié),，儀器初始值為200納秒,。再按“脈沖寬度鍵"退出此項功能。

• 電纜類型3

  不同介質(zhì)的電纜中電波傳播速度不同,，因此在測試故障之前必須選定介質(zhì)類型,，以確定電波傳播速度。按電纜類型鍵,，屏幕出現(xiàn)電纜類型選擇對話筐,，有油浸紙型、不滴油型,、交聯(lián)乙烯,、聚氯乙烯和未知類型5個選項，儀器初始值為油浸紙型,，可根據(jù)需要按對應(yīng)的電纜類型鍵,。若被測電纜不屬于四種已知類型，則應(yīng)按“未知類型鍵",，彈出對話框,，調(diào)整波速數(shù)值，達(dá)到選定值后按“OK"鍵,。再按“電纜類型鍵"退出此項功能,。波形速度大300m/us

• 讀數(shù)精度4

  根據(jù)測量需要選取合適的檔位。共分為8米/4米/2米/1米的測量精度,，儀器初始值為2米,。再按“讀數(shù)精度"退出此項功能。

• 波形縮放5

1. 用低壓脈沖法測試電纜的低阻接地,、短路,、斷路故障

   A．此時不用多次脈沖控制器。直接在智能型電纜故障測試儀的輸入輸出接口接出一根夾子線,。將夾子線的紅夾子夾在故障電纜故障相芯線上,，黑夾子夾在電纜的外皮地線上。

   B．啟動儀器電源開關(guān),，屏幕工作以后,，觸摸屏幕任意地方進(jìn)入設(shè)置界面。此時儀器默認(rèn)的狀態(tài)是“低壓脈沖法",。應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場被測電纜種類,、長度和初步判斷的故障性質(zhì)選擇使用方法,。設(shè)置在“低壓脈沖法"時，在此界面還可以進(jìn)行波速測量和打開歷史文件查閱以前的測試結(jié)果,。

   C. 完成設(shè)備參數(shù)設(shè)置后,，點(diǎn)擊“采樣"鍵，儀器自動發(fā)出測試脈沖,。此界面將顯示電纜的開路（全長）波形或低阻接地（短路）故障波形,。若波形不好操作者應(yīng)調(diào)節(jié)“中值"和“幅度"，并觀察采到的回波,，直到操作者認(rèn)為回波的幅度和位置適合分析定位為止,。

   D．波形定位讀距離。低壓脈沖判距比較容易,，只要將游標(biāo)分別定位到發(fā)射波及反射波的起點(diǎn)即可,。

   

   圖五 低壓脈沖法測試的開路全長波形界面

   E．“保存"

   很多時候，需要將測試結(jié)果保留或留作對比用,，就要利用儀器中的“保存"功能,，將此次測得的波形保存在儀器的數(shù)據(jù)庫中。

   如果測試人員認(rèn)為有必要保存此次測試結(jié)果,，可點(diǎn)擊“保存"鍵,，根據(jù)子菜單提示操作即可。

   2．用沖擊高壓閃絡(luò)法測試電纜的高阻泄漏故障（包括高阻閃絡(luò)性故障）

   本儀器可用沖擊高壓閃絡(luò)法測試電纜的高阻泄漏故障,。沖擊高壓閃絡(luò)法測試電纜的高阻泄漏故障是目前在國內(nèi)流行的傳統(tǒng)檢測方法,。很多用戶都習(xí)慣使用此方法。是三次脈沖法測試電纜故障的一種補(bǔ)充方法,。外接線路較為簡單,，但是波形分析的難度較大，只有在大量測試的基礎(chǔ)上,，有一定經(jīng)驗(yàn)后才能熟練掌握,，遠(yuǎn)沒有三次脈沖法簡單，但還是一種行之有效的測試方法,。

   將儀器附帶的電流取樣器用信號線與主機(jī)連接后放在電纜與高壓設(shè)備間的接地線旁即可,。只要沖擊高壓發(fā)生器輸出的電壓足夠高，故障點(diǎn)在此沖擊高壓的沖擊下

             圖六  高壓閃絡(luò)測試法接線圖

   被擊穿,，電纜中就會產(chǎn)生電波反射,。電流取樣器將地線上的電流信號通過磁耦合取得的感應(yīng)反射電波傳電纜故障預(yù)定位測試主機(jī)，經(jīng)過A/D采樣和數(shù)據(jù)處理,，并將采得的波形顯示在屏幕上進(jìn)行故障距離分析,。

   

                 圖七  高壓閃絡(luò)法測試波形

   儀器的預(yù)置方法和三次脈沖法的預(yù)置一樣，只是在預(yù)置時將采樣方法改成高壓閃絡(luò)法即可。

   電纜類型和采樣頻率確定以后就可以點(diǎn)擊“采樣"鍵      ,，進(jìn)行采樣等待,。一旦高壓發(fā)生器進(jìn)行沖擊高壓閃絡(luò)，儀器就自動進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和波形顯示,。

   屏幕上方紅色波形是經(jīng)過局部放大后的波形，下方藍(lán)色波形為測試波形全貌,。

   當(dāng)采集到較為理想的波形后,，便可操作“波形縮放"和位移、移動游標(biāo)來標(biāo)定故障距離,。操作方法與低壓脈沖法一致,。

   4．波速測量

   不同廠家生產(chǎn)的電纜，盡管型號相同,，因?yàn)楣に嚭徒橘|(zhì)配方的差異,，會導(dǎo)致電波傳播速度的差異。如果直接使用儀器給出的平均電波傳播速度,，會造成一定的測試誤差,。為了更加地測試故障距離，往往需要重新核對（測試）該電纜的電波傳播速度,。

   電波測速的方法如下：

   A.首先選一段已知長度被測電纜,。如果此次被測電纜的長度為已知，也可以用此電纜進(jìn)行測速,。

   B. 儀器進(jìn)入設(shè)置界面后,，按“采樣方法"后選擇“速度測量鍵"。 選取適當(dāng)?shù)牟蓸宇l率和脈沖寬度,。儀器的測量夾子線接在被測電纜的芯線和外皮上,。按“電纜長度"鍵，彈出對話框,，填寫電纜長度值,，按“OK"鍵。點(diǎn)擊“采樣"鍵    ,，儀器屏幕將顯示低壓脈沖開路測試波形,，通過游標(biāo)定位儀器將自動顯示所選的電纜的測試速度。

                      

   圖八  測速時的畫面圖