1、LYST-600電纜護層故障定(dìng)位儀描述
1.1簡介
高壓電纜故障定位電橋是(shì)基於(yú)MURRAY電橋原理而設計,適用於敷設(shè)後各種電線電纜的擊穿點及沒有擊穿(chuān)但絕緣電阻值偏低的缺陷點的(de)定位,也是高壓電纜(lǎn)護套故(gù)障定位*有效的(de)方(fāng)法。當然,也 可用於電纜廠內各種線纜(lǎn)缺陷點的定位(wèi)。
電纜護層故障定位儀采用開關電源構成高壓恒流源,空載電壓15kV,短路(lù)電流30mA。采用高(gāo)靈敏度放大器及(jí)檢流計(jì)指 示平衡,與(yǔ)比例電位器構成平衡電橋,整體置於高電位(wèi)。測量電纜為特(tè)別設計的雙芯(xīn)高壓橡皮電纜(lǎn),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,麵板上操作鈕處(chù)於地電位, 通過絕緣杆操作電橋(qiáo)。高壓恒流源和電橋集成(chéng)在一個便(biàn)攜式鋁合金箱內。因此,該設備(bèi)電壓高、重量輕、 操作(zuò)方(fāng)便(biàn)、使用**。
1.2功能
具有(yǒu)三種功能:
1、直流耐壓試驗
可輸出 0~15kV 直流(liú)電(diàn)壓,可用於電纜直流耐(nài)壓試驗。
2、燒穿故障點
燒穿及降低高(gāo)阻及閃絡型故障點的電阻。
3、故障預定位
利用電橋原理進行預定位,四端電阻測量法避免了引線電阻引入的誤差。
1.3適用用戶
高壓電纜外護(hù)套故障測距儀特別(bié)適用於:
1、敷設(shè)後電纜的(de)高阻(zǔ)擊穿點,特(tè)別是難以燒成低阻(zǔ)的線性高阻擊穿點如電纜(lǎn)中間接頭的線性高(gāo)阻擊穿(chuān)。
2、閃絡型擊穿點,擊穿後(hòu)恒流(liú)源能維持電弧,有穩定電流通過電橋,電橋有足(zú)夠的靈敏度。
3、電橋法僅僅要求(qiú)線(xiàn)芯電阻的均勻性。因(yīn)此,PVC聚(jù)氯乙烯絕緣電纜(波特性不好),沒有良導體回流的電(diàn)纜,超(chāo)高壓電纜金屬(shǔ)護套缺陷點,僅有鋼鎧裝的電纜(lǎn)的故障定位,隻能用電橋法定位。
4、尚未擊穿,但電(diàn)阻偏(piān)低的缺陷點,如用兆歐表發現電纜阻值較(jiào)低,但運行電壓下不擊穿的絕緣缺陷點。
由(yóu)於上述特點高壓電纜故障(zhàng)定位電橋為(wéi)下述幾類用戶所青(qīng)睞:
1、從事專業定位的(de)電纜修(xiū)試隊伍:如大(dà)中型供電局及大(dà)型(xíng)用電企業的(de)電纜修試班。絕(jué)大部分的電纜擊穿點均可用高壓電纜故障定位電橋迅速找到(dào)大致的(de)擊穿位置。與(yǔ)波反射法及定點儀配合(hé)使用,各取所長(zhǎng),使定位更快更可靠。
2、小型用戶:如小型供電(diàn)局及(jí)中型(xíng)用電企(qǐ)業。電纜不多,一般走向清楚,不太長,故障次數有限,若配(pèi)齊一套波反射法定位儀,價格高,對(duì)使用人員的素質和(hé)經驗要求較高,不(bú)是*佳選擇。選用高壓電(diàn)纜故(gù)障定位(wèi)電橋價格較低(dī),操作方便(biàn),能應付日常需要,是較好的選(xuǎn)擇。
3、電纜(lǎn)生產廠:在廠內,可(kě)用作(zuò)各種線纜擊穿點的定位,選配數字電容表,可找出斷線點。該設(shè)備重量輕,便於攜帶至(zhì)現場為電纜用戶作定位服務。
1.4技術指標
直流輸出 0~15kV
短路電流(liú) 30mA
定位比例精度 (0.2%L+1)m
重量 10kg
體積 38cm_36cm_27cm
工作電源 工頻220V 15%
1.5供貨清單
1
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高壓電纜外護套故障測距儀
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1台
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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(xiàn)
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1根
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5
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低阻值短路線(用於(yú)35kV及以下電纜)
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1根
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6
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備用(yòng)9V電池
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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(cè)
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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(zhī)
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2、LYST-600電纜護層(céng)故障(zhàng)定位儀麵板說明(míng)
1、接地柱(zhù):為儀器外殼及電橋電氣**接地點,通過專用(yòng)接地線與地相連,使用過程中(zhōng)務必(bì)可靠接地,以確保人身**。
2、保險絲(sī):5A(5_20)。
3、電(diàn)源(yuán)插座:AC220V_15%。
4、測量電纜首端:紅色測量夾頭。
5、測(cè)量電纜末(mò)端:黑色測量夾頭(tóu)。
6、輸出電流表:單位mA。
7、輸出電壓表(biǎo):單位kV。
8、電源(yuán)指示:電(diàn)源(yuán)開關打開時(shí),指示燈亮。否則應檢查電源和(hé)保險絲。
9、工作指(zhǐ)示:電壓調節旋鈕逆(nì)時針旋轉到底,零位合閘(zhá)後,指示燈亮,方可輸出高壓。
10、電源開關(guān):左為開,右為關。
11、電壓預(yù)置:顯示輸出電壓範圍,同時選擇了顯示量程。
12、高壓調節:高壓調節電位器帶零(líng)位開關,逆時針調節到底能聽到哢嗒一聲,完(wán)成零(líng)位合閘,順時針調節為升壓,逆時針調節(jiē)為降壓。
13、檢流計:指示平衡情況。
14、電池開關/靈敏度調節旋鈕:有三個用途:(1)檢流計電池的開關(guān)。(2)在“關”位置時(shí),短(duǎn)路(lù)比例電位器,斷(duàn)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。在調節過程中,應逐步提高靈敏度,使指針偏轉(zhuǎn)對‰旋鈕的微小調節敏感。
15、定位千(qiān)分(fèn)比調節:為電橋電阻調節旋鈕,外圈(quān)數(shù)字對應為100‰,內圈對應為10‰、1‰。讀數P‰=外圈(quān)數字+內圈數字,如圖2(a)讀(dú)數應為720‰,圖2(b)讀數應為315‰。

16、檢流計(jì)調(diào)零:調節表頭(tóu)電氣零(líng)位。內置放(fàng)大器、連接線接(jiē)觸電勢、熱電勢、空間(jiān)電場都可能使指針偏離(lí)零位(wèi)。應在連線完成,電源打開未升壓(yā)時調零,可消除(chú)上述幹擾。
17、更換電池:打開電池開關後,若調零時檢流計不動作(zuò),可能是電(diàn)池電量(liàng)不足,應更換9V方塊電池。方法如下:先(xiān)關閉電源,並對測(cè)量電纜可靠放電,儀器(qì)側放(fàng),打開底部小門,擰開高(gāo)壓橋體下部的 尼龍蓋,拉出電池,更換(huàn)。應注意,電橋工作時電池處於高電位(wèi),因此,換(huàn)好的電池及電池連接線 一定要放回原位(wèi),擰好尼龍蓋。
3、LYST-600電(diàn)纜護層故障定位儀操作說明
3.1定位(wèi)原理
利用Murray電橋對擊穿點定位(wèi)是經典(diǎn)的辦法,方便而準確。電橋法的依據是線芯(或屏蔽層)電(diàn)阻均 勻,與(yǔ)長度成比例。下圖3為一典型用法。
鋼帶鎧裝三芯電力電纜(lǎn),長度為(wéi)L,B相線芯對(duì)鋼帶在(zài)L1處擊穿。借助於A相作為輔助線,使用低阻(zǔ)值(zhí)連線短路N、Y 兩端。L 1段電纜線芯電阻為R1,L2段電纜及A相電纜線芯的電阻為(wéi)R2。與定位電橋構成Murray電橋回路。其電路原理如圖4。


比例臂電阻與10圈刻度盤(pán)相連,電阻比例P可由刻度盤讀取,因此:
由此可見,隻(zhī)要電橋有一定的靈敏(mǐn)度並能平衡,電橋法定位簡單而精準(zhǔn)。
3.2測量步驟
故障線芯AB,輔助線芯CD,線芯截(jié)麵相同,長度均為L,測量端距離故障點為Lx。 測量夾紅、黑夾子分別接至電纜線芯A、C兩(liǎng)端,在遠端(duān)通過專用C型夾短路線(xiàn)短路D、B兩端。
1、用萬用表,搖表(biǎo)或其它耐壓設備確認電纜擊穿狀態,記錄(lù)各芯的對地絕緣(yuán)電阻或擊穿殘壓等數值。
2、記錄(lù)待測電纜長度、型號、截麵等參數,沿電纜敷設路徑巡視,在遠(yuǎn)端短(duǎn)路故(gù)障電纜及輔助電纜出(chū)線端子,留(liú)一人在遠端監護,以免高壓傷(shāng)人。
3、接線。儀器接地端可靠接至定位現場接(jiē)地體。測量首(shǒu)端(紅(hóng)夾(jiá))接在故障電(diàn)纜線芯,首端電纜上金屬鱷魚夾子跟儀器接(jiē)地端相連(lián),應與被測電纜鋼帶(dài)(或銅屏蔽)可靠連(lián)接,測量末端(黑夾)接輔 助電纜線芯。接(jiē)地棒接在儀器(qì)接地端。內置的高壓源輸出“-”極性高壓,通過比例電位器,經二 根測量電(diàn)纜,加在電(diàn)纜(lǎn)線芯上,流(liú)過擊穿點,經鋼帶和金屬鱷魚(yú)夾流入儀器接(jiē)地端。可見,金屬鱷 魚(yú)夾與鋼帶(或銅屏蔽)可靠相連很重要,否則沒有電流回(huí)路,無(wú)法定(dìng)位。
4、電源接在AC220V。儀器內電源插座接地點懸空(kōng),因此,不要求電源線可靠接地。
5、電(diàn)橋調零。電池開關(guān)置“開”,旋轉“調零”鈕,(若指針偏左,順時針旋轉(zhuǎn),指針偏右,逆時針旋轉)。使檢(jiǎn)流計指零。此後電池開關及(jí)時置“關”。確認電(diàn)池開關(guān)置“關”!在“關”位(wèi)置時(shí),不但關 閉檢流計放大器電池(chí),同時短路比例電位器,斷(duàn)開檢流(liú)計。可避免升壓燃弧階段的脈衝電流損壞電 橋。因此,在電流穩定前,電池開關必須處於“關”位置。
6、選擇適當的電壓範圍。對於低電壓電纜,選“5kV”檔,可防止誤(wù)操作使電壓過高。
7、升壓。打開“電(diàn)源開關”,電源指示燈(dēng)亮。“高壓調節”鈕逆時針到底,零(líng)位(wèi)啟動,工作指示燈亮。
8、順(shùn)時針緩慢(màn)旋轉“高(gāo)壓調節”鈕,觀察電壓表及電流表,直到電流表超過10mA。若電流不(bú)穩定,可繼續升高電壓,保(bǎo)持一段時間,形成穩(wěn)定(dìng)電弧或(huò)導(dǎo)電區,使(shǐ)測試過程(chéng)的電流(liú)穩定。
9、平衡調節。順時針旋轉“電池開關/靈敏度”鈕,逐(zhú)檔增大靈敏度,至檢流計有明顯偏轉但不(bú)過度,旋轉“‰”刻度盤,使檢(jiǎn)流計指零(若指針偏(piān)左,順時針旋轉,指針偏右,逆時針旋轉)。逐檔提高 靈敏度(dù),使指針偏轉對“‰”旋(xuán)鈕的微小調節(jiē)敏感即可。
10、記下此時“‰”刻度(dù)盤的讀數P1‰,應有P1≤500。
11、降電壓,關閉“電(diàn)源開關”,放電,並經另一人(rén)確認。將測量鉗交換位置,(回(huí)流接地C形夾不必(bì)更(gèng)換位置)。重複(fù)步驟(4)至(10)得(dé)到另一讀數P2,應有(yǒu)P1+P2=1000。該過程能避(bì)免讀數及測量鉗(qián)使用上的錯誤,P1+P2不必追求完全等於1000。在(zài)990及1010之間均屬正(zhèng)常。在高壓合閘,無電流輸出,當前靈敏度檔重複調零能(néng)得到更為準確的比例。
12、計算故障點的位置
Lx = 2 _ L _ P1‰
應(yīng)特別注意公式中的“2”,因為(wéi)輔助電纜使參與計算的電纜延長了一倍。
4、LYST-600電纜護層故障定位(wèi)儀使(shǐ)用經驗
4.1測量鉗的正確使用
在預定位故障點時,測量(liàng)鉗的紅黑夾子分別接至比例電位器(qì)及檢流計,相當於雙臂電橋的P、C端,顯然 不能直接短路,鋁芯表麵有氧化層,應砂光處(chù)理。
4.2使用該設備完成耐壓試驗
該設備可以用於耐壓試驗,與一般(bān)耐壓設備不同,它不能過流跳閘,應觀察電壓及電流表(biǎo)的讀數判斷絕 緣狀況。接線應注意:兩個測量鉗同時輸(shū)出高壓,應同(tóng)時接(jiē)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
電橋在穩定電流下才能平衡。升壓前,靈敏度檔應位於“關”位(wèi)置,短路電橋(qiáo),防止衝(chōng)擊電流損壞檢流 計放大板。開始升(shēng)壓時,高阻擊穿點往往有爬電(diàn),使(shǐ)電流(liú)波動,保持*大電流幾分鍾,電流將趨於穩定。 某些閃絡(luò)型故障(zhàng),需(xū)要更長(zhǎng)時間,故障(zhàng)點經頻頻放電,形成電(diàn)弧後(hòu),電流達到穩定。使用脈衝源和定位 電橋同時加(jiā)壓,可提高燒穿功率,縮短電(diàn)流穩定時間。
4.4電橋的靈敏度選擇
充分理解影響靈敏度的因素對測試有幫助:
1、通過(guò)電橋的(de)電流越大,靈敏度越高。
2、電纜導體電阻越(yuè)大,電橋(qiáo)獲(huò)得的靈敏度越高,即細而長的電纜靈敏度較高,粗而(ér)短的電纜靈敏度較 低。對於截麵大,長度短(duǎn)的電纜,應(yīng)盡可能增大電流,選(xuǎn)用較高的靈敏度檔位。
3、對於相間擊穿的定位,選擇截麵較小的線芯為橋臂,靈敏度較高。
4.5輔助線芯截(jié)麵(miàn)不同時的換算
可(kě)以采(cǎi)用不同截麵(miàn)的線芯(xīn)作為輔助電纜(lǎn),計算時(shí),應將輔助電纜折算至故障(zhàng)電纜的長度。如故障截(jié)麵為 Sx,輔助電纜為S,則上述公式變為:
X = P1‰×(1+Sx/S)×L
可(kě)以直觀理解為:輔助電纜愈細,電阻愈(yù)大,相當於更長的(de)故障電(diàn)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(diǎn)定位。區別是測(cè)量鉗夾在電纜的兩端,不必使用低阻短路線,沒有輔(fǔ)助電纜參與平衡,計算(suàn)公式不能有(yǒu)“2”, 如下:
X = L× P1‰
4.7銅帶,鋼帶能作(zuò)為(wéi)橋臂嗎
電橋定位(wèi)的精度有賴於(yú)導體電阻均勻,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 精度影(yǐng)響很小。鋼帶(dài)應小心(xīn),可能(néng)會引入較大誤差,應該心中有數,盡量(liàng)避免利用鋼(gāng)帶定位。
4.8架空電纜的定位
架空電纜通常為單芯,僅有(yǒu)絕緣層,浸水耐壓(yā)試驗發現的(de)缺陷點同樣可以定位,與(yǔ)其它成盤電纜唯壹不(bú) 同在於,接地極(jí)為水。可將儀器(qì)地接至水池的接地點,或用銅(tóng)帶放在水中(zhōng),作為接地極。
4.9多點缺陷點(diǎn)定位
這裏,有必要區分缺陷點是低阻點還是擊穿點。理(lǐ)論上,定位比例指向多個漏電流構成的重心,因此電 橋(qiáo)法不能定位(wèi)多個故(gù)障點。運行電纜上,故障過電壓(yā)浪湧偶爾(ěr)能造成電纜多處(chù)弱點依(yī)次(cì)擊穿,導致多點 擊穿。但多個擊穿點(diǎn)情況很難一致,隨著直流電壓上升,*弱的點先擊(jī)穿,流過絕大(dà)多數電(diàn)流,根據比 例計算的位置十分靠近該點。剔除該點,再找下(xià)一(yī)點。實際中碰(pèng)到兩(liǎng)個以上點同時流過較(jiào)大電流的(de)機會 很少,可以說,碰到多點擊穿導致定位不準的幾率,比中大獎更小,因此,不必擔心電橋難以定位多點 擊穿。沒有(yǒu)擊穿的低阻點,隨電壓升高,大部分轉化為擊穿點。特殊的低(dī)阻點,如成批材料(liào)絕緣不佳, 定位比例總是在 50%左右,值得警惕。
4.10相間(jiān)擊穿(chuān)定位
與前文例子的(de)區(qū)別僅僅為,電流應通過另(lìng)一(yī)線芯流回電橋,因此,相間擊穿的另一線芯應接至電橋地。 實際中可能是:相間擊穿及相與屏蔽擊穿共存,不妨將其它線芯及屏蔽都接地(dì),結果大多為(wéi):相間擊穿 及相與(yǔ)屏蔽擊(jī)穿是同一點。
4.11無(wú)良(liáng)好絕緣輔助(zhù)線芯的(de)處理
如4.10條中類似,可能所有相間及屏蔽都擊穿了,找不到輔助電纜相。方法是(shì):用萬用表(biǎo)挑一(yī)相絕緣電 阻較大的為輔助電纜,道理與多點擊穿類似,不難想通。如都燒成一(yī)體,為金屬性短路,隻能利用平行 敷設的其它電纜了,還不行,隻能放臨時輔助(zhù)電纜。考慮到該套儀(yí)器中(zhōng)其它方法可用,*終束手無策的 機會並不多 ,從提高定 位(wèi)技術的角度講,我們很希望碰到定不出來(lái)的故障,可惜至今還沒有這樣的挑戰。