一、LYST-500E電力電纜故障測試儀係統組成
由測試主機、路(lù)徑信號產生器、路徑信號接收器和定位儀等幾部分組成。
主機包括一體化電腦(nǎo)、低壓脈衝產生和(hé)數據處理,用(yòng)於測試(shì)故障的距離,也可用來測量電纜的(de)長度和電波在電纜中的(de)傳播速度。
路徑信號產生器產生頻(pín)率30KHz、*大幅度30V的斷續正弦波信(xìn)號,用於尋測(cè)電纜(lǎn)路徑。
路徑信號接收器用來接收路徑信號,用於查找電纜走向(xiàng)和估測電纜埋設的深度。
二、LYST-500E電力(lì)電纜故障測試儀(yí)技(jì)術性能
1、故障測試係統(tǒng)
●可測試各種(zhǒng)電力電纜的各類故障及同軸通信電纜和市話電纜的開路(lù)、短路故障。
●可測量長度已知的任何電纜中電波傳(chuán)播的速度。
●測試距離:不小於16千米(mǐ)
●係統誤差(chà):小於(yú)1米
●采樣頻率:25MHz
●*小分辨率:0.2米
●測試盲區:小於16米
●電源(yuán):直流12V(免維護電瓶)
●重量:5Kg
2、路徑信號產生器
●輸出信號頻率:30KHz
●振蕩方式:斷續
●輸(shū)出功(gōng)率:30W
●電源:220V±10%
●重量:4Kg
3、定位儀
●測試靈敏度:50Ω內阻的(de)信號源(yuán)輸(shū)出300Hz信號,定點儀在維持輸出為2V、信雜比優於20:1的情況下輸入(rù)信號(hào)不大於10μv。
●輸入阻抗:不小於1.2KΩ。
●使用2×2000Ω耳機。
●工作(zuò)電壓:DC9V±10%。
●使用環境溫度:-20℃~70℃
三、LYST-500E電(diàn)力電(diàn)纜故障測試儀進入與退出係統(tǒng)
打開電源開關,稍等後係統(tǒng)進入主控界麵。
按“測試”按鈕進入測試方式;按“幫助(zhù)”進入幫助係統;按“退出”可退出測試管理係統。
關機時請使用windows係統的(de)“開始”、“關閉計算機”。
一、LYST-500E電力(lì)電纜故(gù)障測試儀測試原理
采用時域反射(TDR)原理測量電纜故障(zhàng)的距離。對於低阻、開路故障,儀器向(xiàng)被測電纜發射一係列電脈衝,有故障的電纜會在故障點產生一個反射信號(如果沒有電纜故障,反射為電纜全長);對於高阻故障,給電纜上加一衝擊直流(liú)負高壓,使故障點產生反射脈衝。我們根據(jù)發射脈衝和反射(shè)脈衝的時間差及電纜中電波的傳播速度,可測出故障點到測試端的距離為:
S=VT/2
式中:S代表故(gù)障點到測試(shì)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
在速度(dù)V已知和時間T已經測出的情況下,就可(kě)計算(suàn)出故障點距測試端的距離S 。
這一切隻(zhī)需稍加人(rén)工幹預,就可由(yóu)計算機自動(dòng)完成,測試故障(zhàng)迅速準確(què)。
二、測試係統控製麵板(bǎn)介(jiè)紹
測(cè)試麵板可分為四部分(fèn):菜單欄、狀態欄、圖形顯示區、功能鍵區。
1、菜單欄
菜單(dān)欄包括(kuò)“數據管理”和“測試幫助”兩個菜單:
“數據管理”菜單:包括“打印(yìn)”、“讀盤”、“存盤”、“結束”四個(gè)菜(cài)單項。
選擇“打印”可(kě)將屏幕顯(xiǎn)示內容用打印機打印出來;選(xuǎn)“存盤”可將測試的波形和數據存儲於電腦的硬盤或外存(cún)儲器(如U盤等)中,作為資(zī)料保存;選“讀(dú)盤”可調(diào)出以前測試時(shí)存(cún)儲的波形,以供事後分析;選(xuǎn)“結束”可退(tuì)出該控製(zhì)麵板。
2、狀態欄
狀態欄裏顯示四個方麵的信息:*左邊是測(cè)試方式;**個是選擇的電纜介質所對應的電波速度(dù)(若是測速度,則不顯示介質(zhì)信息);第三個是故障距離(或(huò)電纜長度);*右邊顯示測試日期。
3、圖形顯示區
圖形顯示區用來顯示采樣所得的波形,電腦內存儲的波形也可以通過讀盤(pán)或(huò)調用在此顯示,供使用人員分析。
4、功能鍵區
功(gōng)能鍵區由14個按鍵組成,可分(fèn)為三類。
初(chū)始化數據:包括測(cè)試方法和介質選擇兩個鍵。
測試方法:有兩(liǎng)種選擇,“測故(gù)障”和“測(cè)速度”。
基本的(de)測試方法有三種,“低(dī)壓脈衝”、“衝閃”、“直閃”。
“低壓脈衝”有“2μs”和“0.2μs”兩種脈寬可選擇。
“衝閃”包括“電感電壓取樣”,“電阻電壓取樣”,“電流取樣”三個菜單項;
“直閃”包(bāo)括“電壓取樣(yàng)”“電流取樣”兩個菜單項。
介質(zhì)選擇:
程序初(chū)始化時設置為“油浸(jìn)紙型”,如果(guǒ)是其(qí)它介質(zhì)的電纜,可(kě)根據電纜的介質選擇。
共有四種類(lèi)型供選擇:“油(yóu)浸紙型”、“不(bú)滴流型(xíng)”,“交聯乙烯”,“聚(jù)氯(lǜ)乙烯(xī)”,“自選介質”五(wǔ)個菜單項。
選(xuǎn)擇其中一項(xiàng)就等於選擇一種速(sù)度,即電波在(zài)該電纜中的傳播速度。
數據采樣(yàng)與測量:共有八個按鍵。
“采(cǎi)樣”鍵:在係統測試時采用。每按動一次“采樣”鍵,係統便采集一次數據,並可以在圖(tú)形顯示區繪出(chū)波形圖來。
“擴展(zhǎn)”鍵:為了精準計算故障(zhàng)距離,按此鍵可將顯示(shì)的(de)波形擴展後再(zài)計算故障距離。每按一次波形擴展一倍,按四次為一個循環。
“卷動”鍵:波形被(bèi)擴展後,故障點特征波形可能會處於**屏以外的其它屏內,按此鍵可(kě)將顯示內(nèi)容一屏一屏地向(xiàng)左移動,直到故障波(bō)形在當前(qián)屏內顯示出來(lái),便於光標精(jīng)準定位。
“歸位”鍵:需要光標快速回到屏幕*左端時按此鍵。
“定位”鍵:計算距離起點鍵。在光標移動到特(tè)征波形的起始拐點(diǎn)處按(àn)此鍵。
“左移”鍵和“右移(yí)”鍵(jiàn):這兩個鍵用於控製(zhì)光(guāng)標(biāo)的左右位移。當按動它們時,遊標(biāo)移動,每按一次移動一個單位。
如(rú)果需要快速移動遊(yóu)標,可以(yǐ)用鼠標拖動遊(yóu)標,到合適的位置鬆開即可;也可以在波形的(de)特征點上點鼠(shǔ)標的左鍵直接對準遊標。
“複(fù)位(wèi)”鍵:係統複位鍵。無論係統處於何種狀態,按此鍵均可退回到係統主界麵(miàn)。
“存(cún)儲”鍵:按此鍵可將測試的波(bō)形和數據存儲於電腦內存中(zhōng)。(“存(cún)儲(chǔ)”與數據(jù)管理菜單裏的“存盤”不同。“存盤”是將(jiāng)數據存儲在磁盤上,可長期保存,而“存儲”隻是將數(shù)據存儲在(zài)電腦內存中,關機後數據會丟失。)
“調用”鍵:與(yǔ)“存儲”配合使用。按此鍵可在屏幕上顯示上次存(cún)儲(chǔ)的內容,以便分析(xī)與計算(suàn)。
“比較”鍵:按(àn)此鍵可將當前采樣的的波形和存儲在電腦(nǎo)內存(cún)內的波形同時顯示在屏幕上,用戶可對這兩幅波(bō)形進行比較分析。
“平移”鍵:按此(cǐ)鍵進入(rù)圖形左右移動功能,點“左移”“右移”鍵可將屏幕上顯示的兩個波形的起點(diǎn)對齊,以(yǐ)便計算距(jù)離。
三、故障(zhàng)測試方法
一般分以下幾個(gè)步驟:
首先摸清故(gù)障電纜的基本情況(kuàng):用搖(yáo)表及萬用表測量故障電纜的絕緣電阻,並用低壓脈(mò)衝測(cè)量電纜的全長、是(shì)否有斷線、短路等。
**、根據(jù)故障的具體情(qíng)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(xiàn)故障和直流(liú)電阻值在100Ω以下的電纜故障稱為低阻(開路)故障,采用低壓脈衝法測試,其它的故障采用衝閃法或直閃法。
第三、探測(cè)故障點附近電纜埋設的路徑及深度。
*後確定故障點的準確(què)位置。
測試(shì)前將電(diàn)纜始端和終端頭的所有連線斷開。
測試係統的麵板上有(yǒu)“輸入振幅(fú)”和“位移”兩個旋紐(niǔ),分(fèn)別用來調整(zhěng)下次采樣(yàng)的輸入(rù)信(xìn)號幅度和波形的上下位置。
1、低壓脈衝方式
低壓脈衝用於測試電纜中電波傳播(bō)的速度、電纜全長、低阻故障和開路故障(zhàng)。
連接如(rú)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。根據故障的具體情況,也(yě)可以把輸入線加(jiā)在兩個相線上測試。
●測(cè)速度(dù)
對於有些電纜,電波傳(chuán)播的速度未(wèi)知,必須通過測試來確定。我們隻(zhī)要知道電纜的全長(zhǎng),就可以通過測試計算出該電纜中電波傳播的速度。
在“測試(shì)方法”菜單選擇“測速度(dù)”,根據(jù)電纜(lǎn)的長度選擇“0.2μS”或“2μS”,一般500 m以下用0.2μS。鍵入電纜全長後按“采樣”鍵,配合調整(zhěng)“位移”和“幅度”旋紐,使信號的幅度和基線處於便於觀察(chá)的位置(zhì)。
移動遊標至(zhì)低壓脈衝(chōng)的下降沿後按“定(dìng)位”,再移動遊標至反射信號的前沿,屏幕上即可顯示此(cǐ)種電纜中電波的傳播速度。如果發射和接收的波形離的太近(jìn),可按“擴展”鍵將波形(xíng)擴展(zhǎn)後再計算。
●測故障
在“測試方式”菜單(dān)選擇“測故障”,並選擇適當的脈衝(chōng)寬度,按(àn)“采樣”後屏幕即顯示故障波形。
開路(lù)故障的反射信號與發送脈衝極性相同(tóng),短路(lù)故障的反射信號與發送脈衝極性相反。
注:由於測電纜全長時的(de)接線及波形與測開路故障時完全相同,所以程(chéng)序(xù)中未單(dān)獨列出測全長菜單。
低壓脈衝測試開路故障(電纜全(quán)長)和短(duǎn)路故障的波形如下。
2、衝閃方式
衝閃方式用於測試高(gāo)阻泄漏性故障,大部分電纜故障都可以使用衝閃方式測試。通常采用接線簡單、人身(shēn)和設備均非常**的電流取樣法。
衝閃電流(liú)取樣方式的接線如下:
將球(qiú)間隙調整(zhěng)合(hé)適(shì)(一般為距離1-2mm),然後按“采樣”鍵,旋轉操作箱上的調壓器升壓到(dào)高(gāo)壓放電打火,直到電(diàn)腦屏幕上顯示下麵的波形。
3、LYST-500E電力電纜故障測試儀直閃方(fāng)式(shì)
直閃法用於測試高阻閃絡性(xìng)故障(zhàng)。
用直閃法時一定要注意監視高壓電流,以防(fáng)電流過大而燒壞高壓變壓(yā)器。
直閃的波形一般為上下對稱、間(jiān)隔基本相同(tóng)的方波。
4、LYST-500E電力(lì)電纜故障測試(shì)儀測試電纜路徑和埋設深(shēn)度
LYST-500E電力電纜故障測試儀如右圖連接。將路徑信號產生器(qì)輸出電纜芯線接電纜的一相(xiàng),地線接電纜地(dì)線(鉛包)。如果故障相(xiàng)的電阻值很低,可在信號輸出地線和電纜地線間串(chuàn)接(jiē)一幾百(bǎi)歐姆的電(diàn)阻。
先將輸出電位器調到*小,打開電源後再(zài)將幅度旋(xuán)紐調整到適當的位置,此時儀器輸出一個30KHz正弦信號,此信號在(zài)電纜周圍產生電磁(cí)場,調整路(lù)徑信(xìn)號接收器的 “音量”和“微調”旋紐,使耳機裏的(de)聲音清晰、悅耳,即可(kě)尋測電纜路徑和估測電纜(lǎn)埋(mái)設的深度。
●尋測電(diàn)纜路徑
當接收器處於電纜上方B點時,接收器的(de)線圈與電場平(píng)行,線圈沒有(yǒu)切割電(diàn)力線,線圈中的感應電流很小,這時耳機中幾乎沒有聲音。而當探棒在A點或者C點時,耳機中的聲音較大。
由聲(shēng)音較小的點所連成的線即為電纜的路徑。
●估測電纜埋設(shè)深(shēn)度
將探棒在電纜上方B點傾斜45°,然後垂直於電(diàn)纜走(zǒu)向後退,當退到A點時,探棒正對電纜,此時耳(ěr)機裏的聲音*小。
B點到A點的距離,也就是後退的距離即為電纜埋設的深度。
用這種方法可以估測電(diàn)纜的埋設(shè)深度(dù)。
5、LYST-500E電力電纜故障測試儀故障點**定位
我們已(yǐ)使用適當地測試方法測量出了故障點的距離,但由(yóu)於各種因素的影響,如(rú)人為讀數的誤差、電纜的餘纜、拐彎等,在地麵上不一定能準確地找到故障點,還必須使用(yòng)故障定位儀來準確地確定故障點位置。
故障點定位時是利用高壓設(shè)備給電纜加一衝擊直流負高(gāo)壓,用定位儀在測量出的故障點附近探聽電纜故障(zhàng)點(diǎn)放電的聲音。
高壓放電(diàn)的(de)間(jiān)隔以1秒鍾一次為宜。
故障定位時高壓部(bù)分(fèn)的接線如下圖:
打開定位儀電源,適當調節音量旋紐,將定位儀(yí)放置在電纜路徑上測量出的故障點附近(jìn),此時耳機中應該有故障(zhàng)點放電的聲音,如果聽不到聲音可移動定位儀的位置,直到耳機裏的放(fàng)電聲*大,此處即為故障點。
LYST-500E電力電纜故障(zhàng)測試(shì)儀配套表
名稱及型號 單位 數量 備注
測試軟件 套 1
電纜故障測(cè)試係統 台 1
路徑信號產生器 台 1
路徑(jìng)信號接收(shōu)器 個 1
定位儀 個 1
電流取樣盒 個 1
放電球隙 部 1
耳機 付(fù) 1
脈衝電容器 台 1