1、LYST-600電纜高壓電橋描述
1.1簡介
高壓電纜故障定位電橋是(shì)基(jī)於MURRAY電橋原理而設(shè)計,適用於敷設後各種電線電纜(lǎn)的擊穿(chuān)點及沒有擊穿但絕緣電阻值偏低的(de)缺陷點的定位,也是(shì)高壓電纜護套故(gù)障定位*有效的方法。當然,也 可用於電纜廠內各種線(xiàn)纜缺陷(xiàn)點的定位。
電纜高壓電橋采用開關電源構成高壓恒流源,空載電壓15kV,短路電流30mA。采用(yòng)高靈敏度(dù)放大器及檢流計指(zhǐ) 示平(píng)衡(héng),與比例電位器構成平衡電橋,整體(tǐ)置於高電位(wèi)。測量電纜為特(tè)別設計的雙芯高壓橡皮電纜,四端電阻測量法避免了引線電阻引入的誤差,電纜通過編織屏蔽層可靠接地,麵板上操作(zuò)鈕處於地電位, 通過絕緣杆操作電橋。高壓恒流源和電橋集成在(zài)一個便攜式鋁合金箱內。因此,該設備電壓高、重量輕、 操作(zuò)方便、使用**。
1.2功能
具有三種功能:
1、直流耐壓試驗
可輸出 0~15kV 直流電(diàn)壓,可用於電纜直流耐壓(yā)試驗。
2、燒穿故障點
燒穿及降低高阻(zǔ)及閃絡型(xíng)故障點的(de)電阻。
3、故障預定位
利用電橋原理進行(háng)預定位,四端電阻測量法避免了引線電阻引入的誤差。
1.3適用(yòng)用戶
高壓電纜外護套故障測距儀特別適用於:
1、敷設後電纜的高阻擊穿點,特別是難以燒成低阻的線性高阻擊穿點如電(diàn)纜中間接頭的線性高阻擊穿。
2、閃絡型擊穿點,擊穿後恒流源能維持電弧,有(yǒu)穩定電流通過電橋,電橋有足夠的靈敏度。
3、電橋(qiáo)法僅僅要求線芯(xīn)電阻的均勻性。因此,PVC聚氯乙烯絕緣(yuán)電纜(lǎn)(波特性不好),沒有良導體回流的電纜,超高壓電(diàn)纜金屬護套缺陷點,僅有鋼鎧裝的電纜的故障定位,隻能用電橋法定位。
4、尚未擊穿(chuān),但電阻偏低的缺陷點,如用兆歐表發現電纜(lǎn)阻值較低,但運行電壓下不擊(jī)穿的絕緣(yuán)缺陷(xiàn)點。
由於上述特點高壓電纜故障定位電橋為下述幾類用戶所青睞:
1、從事專業定位(wèi)的電纜修試(shì)隊伍:如大中型供(gòng)電局及大型(xíng)用(yòng)電企業的電纜修試班。絕大部分的電纜(lǎn)擊穿點均可用(yòng)高壓電纜故障定位電(diàn)橋迅速找到大致的擊穿位置。與波反射法及定點儀配合使用,各取所長,使定位更快更可靠。
2、小型用戶:如小型供電局及中型用電企業。電纜不多,一般走向清(qīng)楚,不太長,故障次數有限,若配齊一套波(bō)反射法定位儀,價格高,對使用人員的素質和經驗(yàn)要求較高,不是*佳選擇。選用高壓電纜故障定位電橋價格較低,操(cāo)作方便,能(néng)應付日常需要,是較好的選擇(zé)。
3、電纜生產廠:在廠內,可用作各種線纜擊穿點的定位,選配數字電容表(biǎo),可找出斷線點。該設(shè)備重量輕,便於攜帶(dài)至現場為電纜用戶作定位服務(wù)。
1.4技術指標
直流輸出 0~15kV
短路電流 30mA
定位比例精度 (0.2%L+1)m
重量 10kg
體(tǐ)積 38cm_36cm_27cm
工作電源 工頻220V 15%
1.5供貨清單
1
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高壓電纜外護套(tào)故障測距儀
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1台(tái)
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2
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放**
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1根
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3
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專用接地線
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1根
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4
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電源線
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1根
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5
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低阻值短路線(xiàn)(用於35kV及以下電纜)
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1根
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6
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備用9V電池(chí)
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1塊
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7
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備用保險絲(5A,5×20)
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2隻
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8
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用戶手冊
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1份
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9
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合格證
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1份
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10
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電橋測試(shì)盒
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1隻
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2、LYST-600電纜高壓電橋麵板說明
1、接地柱:為儀器外殼及電橋電氣**接地點,通過專用接地(dì)線與地(dì)相連,使用過程中務必可(kě)靠接地,以確保人身(shēn)**。
2、保險絲(sī):5A(5_20)。
3、電源插座:AC220V_15%。
4、測量電(diàn)纜首端(duān):紅色測量夾頭(tóu)。
5、測(cè)量電(diàn)纜末端:黑(hēi)色測量夾頭。
6、輸(shū)出電流表:單位mA。
7、輸出電壓表:單位kV。
8、電源指示:電源開關(guān)打開時,指示燈亮。否則應檢查電源和(hé)保險絲。
9、工作指示:電壓調節旋鈕逆時針旋轉到底,零位合閘後,指示燈亮,方可(kě)輸出高壓。
10、電源開關:左為開,右為關。
11、電壓預置(zhì):顯(xiǎn)示輸出電壓範圍,同時選擇了顯示(shì)量程。
12、高壓調節:高壓調節電位器(qì)帶(dài)零位開(kāi)關,逆(nì)時針調節到底能(néng)聽到哢嗒一聲,完成零位(wèi)合閘,順時針(zhēn)調節為升壓,逆(nì)時針調節為(wéi)降壓。
13、檢流計:指示平衡情況。
14、電池開(kāi)關/靈敏度調節旋(xuán)鈕:有三個(gè)用(yòng)途:(1)檢流計電池的(de)開關。(2)在“關”位(wèi)置時,短路比(bǐ)例電位器,斷開檢流計,防止衝擊電流損壞電橋。(3)調節檢流計靈敏度。順時針旋轉,靈敏度由 小到大。在調節過程(chéng)中,應(yīng)逐步提高靈(líng)敏度,使指針偏(piān)轉對‰旋鈕的微小調節敏感。
15、定位千(qiān)分比調節:為電橋電阻調節(jiē)旋(xuán)鈕,外圈(quān)數字對應為100‰,內圈(quān)對(duì)應(yīng)為10‰、1‰。讀數P‰=外圈數字+內圈數字,如圖2(a)讀數應為720‰,圖2(b)讀數應(yīng)為315‰。

16、檢流計調零:調節表頭電氣零位。內置放大器、連接線接(jiē)觸電勢、熱電勢、空間電場都可能使指針偏(piān)離零位。應在連線完成,電源打開未升(shēng)壓(yā)時調(diào)零,可消除上述幹擾。
17、更換電池:打(dǎ)開電池開關後,若調(diào)零時檢流計(jì)不動作,可能是電(diàn)池電量不足(zú),應更換9V方塊電池。方法如下(xià):先關閉電源(yuán),並對測(cè)量電纜可靠放電,儀器側放,打開底部小門,擰開高壓橋體下部(bù)的 尼龍蓋,拉出電(diàn)池,更換。應注意,電橋工作時電池處於高(gāo)電位,因此,換好的電池及電池連接線 一(yī)定要放(fàng)回原位,擰好尼龍蓋。
3、LYST-600電纜高壓電橋操作(zuò)說明
3.1定位原理
利用Murray電橋(qiáo)對(duì)擊穿點定位(wèi)是(shì)經典的辦法,方便而準確(què)。電橋法的依據(jù)是線芯(xīn)(或(huò)屏蔽層)電阻均 勻,與長度成比例。下圖3為一典型用法。
鋼帶鎧裝三芯電力電纜,長度為L,B相線(xiàn)芯對鋼帶在L1處擊穿。借(jiè)助於A相作為輔助線,使用低阻值連線(xiàn)短路N、Y 兩端。L 1段電纜線芯電阻(zǔ)為R1,L2段電纜及A相電纜線芯的電阻為R2。與定位電橋構成Murray電(diàn)橋(qiáo)回路。其電路原理如圖(tú)4。


比例臂電阻與10圈刻度(dù)盤相連,電阻比例P可由刻度盤(pán)讀取,因此:
由此可見(jiàn),隻要電橋有一定的靈敏度並能平(píng)衡,電(diàn)橋法定位簡(jiǎn)單而精準。
3.2測量步驟
故障線芯AB,輔助(zhù)線芯CD,線芯截麵相同,長度均為L,測量(liàng)端距離故障點為Lx。 測量夾紅、黑夾子分別(bié)接至(zhì)電纜線芯A、C兩端,在遠端通過專用C型夾短(duǎn)路線短(duǎn)路D、B兩端。
1、用萬用表,搖表或其它耐壓設備確認電纜擊穿(chuān)狀態,記錄各芯的(de)對地(dì)絕緣電阻或擊穿殘壓等數值。
2、記(jì)錄待測電纜長度、型號、截麵等參(cān)數,沿電(diàn)纜敷設路徑巡(xún)視,在遠端短路故障電纜及輔助電纜出線端子,留一人在遠端監護,以免高壓傷人。
3、接線。儀器接地端可靠接至定位(wèi)現場接地體。測量首端(紅夾)接在故障電纜線芯,首端電纜上金屬鱷魚夾子跟儀器接地端相連(lián),應與被測電纜鋼帶(或銅(tóng)屏蔽)可靠連接,測量末端(黑夾)接輔(fǔ) 助電纜線芯。接地棒接在(zài)儀器接地端。內置的(de)高壓源輸出“-”極性高壓,通過(guò)比例電位器,經二 根測量電纜,加在電纜線芯上,流過(guò)擊穿點,經(jīng)鋼帶和金屬鱷魚夾流入儀(yí)器接(jiē)地端(duān)。可見,金(jīn)屬鱷 魚夾與鋼帶(dài)(或銅屏蔽)可靠相連很重要,否則沒有電流回路,無法定(dìng)位。
4、電源接在AC220V。儀器內電源插座接地點懸空,因(yīn)此,不要求(qiú)電源線可靠接地。
5、電橋調零。電池(chí)開關置“開”,旋轉“調零”鈕,(若指針偏左,順時針旋轉,指針偏右(yòu),逆(nì)時針(zhēn)旋轉)。使檢流計指零。此後電池開關及時置“關”。確認電池開關置“關”!在“關”位置時(shí),不但關 閉檢流計放大器電池,同時短路比例電位器,斷開檢流計。可避免升(shēng)壓燃弧階(jiē)段的脈衝電流損壞電 橋。因(yīn)此,在電流穩定前,電池開關必須處於“關”位置。
6、選(xuǎn)擇適當的電壓範圍。對(duì)於低電壓電纜,選“5kV”檔,可防止誤操作使電壓過高(gāo)。
7、升壓。打開“電源(yuán)開關”,電源指示燈(dēng)亮(liàng)。“高壓調節”鈕逆時針到底,零位(wèi)啟動,工作指示燈亮。
8、順(shùn)時針緩慢旋轉“高壓調節”鈕,觀察電壓表及電流表(biǎo),直到電流表超(chāo)過10mA。若(ruò)電流不穩定,可繼續升高電壓,保持(chí)一段時(shí)間,形成穩(wěn)定電弧或導電區,使測試過程的電流穩定。
9、平衡調節。順時針旋轉“電池開關/靈敏度”鈕,逐檔增大靈敏度,至檢流計有明顯(xiǎn)偏轉但不過度,旋轉“‰”刻度盤,使檢流計指零(若指(zhǐ)針偏左,順時針旋轉,指針偏右,逆時針旋轉)。逐檔提高 靈敏度,使指針偏(piān)轉對“‰”旋鈕的(de)微小調節敏感即可。
10、記下此時“‰”刻度盤的讀數P1‰,應有P1≤500。
11、降電壓,關閉“電源開關(guān)”,放電,並經另一人確認。將(jiāng)測量(liàng)鉗交換位置,(回流接地C形夾不必更換位置)。重複步驟(zhòu)(4)至(10)得到另一讀(dú)數P2,應有(yǒu)P1+P2=1000。該過(guò)程能避免讀數及測量鉗使用上的錯誤,P1+P2不必追求完全等於1000。在(zài)990及(jí)1010之間均屬正常(cháng)。在高壓合閘,無電流輸出,當前靈敏度(dù)檔重複調零能得到更為準確的比例。
12、計算故障點(diǎn)的位置
Lx = 2 _ L _ P1‰
應特別注意公(gōng)式中的“2”,因為輔助電纜使參與計算的電纜延長了一倍(bèi)。
4、LYST-600電纜高壓電橋使用經驗
4.1測量鉗的(de)正確使用
在預定位故障點時,測量鉗的紅黑夾(jiá)子分別接至比例電位(wèi)器及檢流計,相當於雙臂電橋的P、C端,顯然 不能直接短路(lù),鋁芯表麵有氧化層,應砂光處理。
4.2使用該設(shè)備完成耐壓試驗
該設備可以用(yòng)於耐壓試驗,與一般耐壓設備不同,它不能過流跳閘,應觀察電壓及電流(liú)表的(de)讀數(shù)判斷絕 緣狀況。接線應注意:兩(liǎng)個測量(liàng)鉗同時輸出高壓,應同時接至電纜線芯,金屬屏蔽或其它線芯接儀器地。
4.3如何使電流穩定
電橋(qiáo)在穩定電流下才能平衡。升壓前,靈敏度檔應位(wèi)於“關”位置,短路電橋(qiáo),防止(zhǐ)衝擊電流損壞檢流(liú) 計放大板。開始升壓時,高阻擊穿點(diǎn)往往有爬電,使電流波動,保持*大電流幾分鍾,電流(liú)將趨於穩定。 某些閃絡型故障,需要更長時間,故障點經(jīng)頻(pín)頻放電,形成電弧後(hòu),電(diàn)流達到穩定。使用脈衝源和定位 電橋同時加壓,可提高燒穿功(gōng)率,縮短電流(liú)穩定時間。
4.4電橋的靈敏度選擇
充分理解影響靈敏度的因(yīn)素對測試有幫助(zhù):
1、通過電橋的電流(liú)越大,靈敏度越高。
2、電(diàn)纜導體電阻越大,電橋獲(huò)得(dé)的靈敏度越高,即細而長的電纜靈(líng)敏度(dù)較高,粗而短的電纜靈敏度較 低(dī)。對於截麵大,長度短的電纜,應盡可能增大電流,選用較高的靈敏度檔位。
3、對(duì)於相間擊穿的定位,選擇截麵較小(xiǎo)的線芯為橋臂,靈敏度較高。
4.5輔助線芯截麵不同時的換算
可以采(cǎi)用不同截麵的線芯作為輔助(zhù)電(diàn)纜,計算時,應將輔助電(diàn)纜折算至故障電纜的長度。如故障截麵為 Sx,輔助電纜為S,則上述公式變為:
X = P1‰×(1+Sx/S)×L
可(kě)以(yǐ)直觀理解為:輔助(zhù)電纜愈細,電阻愈大,相當於更長的故障電纜(lǎn)。
4.6成盤電纜的定位
高壓電纜故障定位電橋為敷設現場定位而設計,當然也可以用於出廠試驗中的缺陷點定位。區別是測量鉗夾在電纜的兩端,不必使用低阻短路線,沒有輔助電纜參與平衡,計算公(gōng)式不能有“2”, 如下:
X = L× P1‰
4.7銅帶,鋼帶能作為橋臂嗎(ma)
電橋定位(wèi)的精度有賴於導體電阻(zǔ)均勻,電纜廠不一定焊接銅帶、鋼帶搭接頭。銅帶接觸電阻小,對定位(wèi) 精度影響很小。鋼帶應小心,可能會引入較(jiào)大(dà)誤(wù)差,應該(gāi)心中(zhōng)有數,盡量避免利用鋼帶定位。
4.8架空電纜的定位
架空電纜通常為單芯,僅有絕緣層(céng),浸水耐壓試驗發(fā)現的缺陷點同樣可以定位(wèi),與其(qí)它成盤電纜(lǎn)唯壹不 同在於,接地極為水。可將儀器地接(jiē)至水池的接地點,或用(yòng)銅帶放在水中,作為接地極。
4.9多點缺陷點定位
這裏,有必要區分缺陷點是低阻點還是擊(jī)穿點。理論上,定位比例(lì)指向多個漏電(diàn)流構成的(de)重心,因此電 橋法不能定位多個故障點。運行(háng)電纜上(shàng),故(gù)障過電壓浪湧偶爾能造成電纜多處弱點依次擊穿,導(dǎo)致多點 擊穿。但多個擊穿點情況很難(nán)一致,隨著直流電壓上升,*弱的點先擊(jī)穿,流過絕大多數電流,根據比 例計算的(de)位置十(shí)分靠近該點。剔除該點,再(zài)找下一點。實際中碰到兩個以上點同時流過較大電(diàn)流的機會 很少,可以說,碰到多點擊穿(chuān)導致定位不準的幾率(lǜ),比中大獎更小,因此,不必(bì)擔心(xīn)電橋難以定位多點(diǎn) 擊穿。沒有擊穿的低阻點,隨電壓(yā)升高,大部分轉化(huà)為擊穿點(diǎn)。特殊的低阻點,如成(chéng)批材料(liào)絕緣不佳, 定位比例(lì)總是在 50%左(zuǒ)右,值(zhí)得警惕。
4.10相(xiàng)間擊穿定位
與前文例(lì)子的區別僅僅為,電流應通過另一線芯流回電橋,因此(cǐ),相間(jiān)擊穿的另一線芯應接至電橋地。 實際中可能是:相間擊穿及相(xiàng)與屏(píng)蔽擊穿共存,不妨將其它線芯及屏蔽都(dōu)接地,結(jié)果大多為:相間擊穿 及相與屏蔽擊穿是同一點。
4.11無良好絕緣輔助(zhù)線芯的處理(lǐ)
如4.10條中(zhōng)類似,可能(néng)所有(yǒu)相間及屏蔽都擊穿了,找不到輔助(zhù)電(diàn)纜相。方法是:用萬(wàn)用表(biǎo)挑一相絕緣電 阻較大的為輔助電(diàn)纜,道理與多點擊穿(chuān)類(lèi)似,不難想通。如都燒成一體,為金屬性短路,隻能利(lì)用平行 敷設的其它電纜(lǎn)了,還不行,隻能放臨時輔助電纜。考慮到該套儀器中其它方法可用(yòng),*終束手(shǒu)無策(cè)的 機會並不多 ,從提高定 位技術的角度講,我們很希望碰到定不出來的故障,可惜至今還沒有這樣的挑戰(zhàn)。