電纜故障分析儀

一、SHHZDS-800電纜故障分析儀產品介紹：

是我公司為了迎合電力工業電力時代的到來，在集成了電纜故障測試行業的諸多精品方案，以IT時代的快速發展為契機,將單片機及筆記本式的電纜故障測試儀*摒棄，在嵌入式計算機平臺的基礎上打造出適合電纜故障測試行業自身特點的網絡化電纜故障測試服務平臺，并且系統化得集成了USB通信技術,觸摸屏技術，提高了儀器的使用功能和利用價值以及便捷的現場環境操作?？紤]到現在地埋電纜日益增多。整套系統滿足中華人民共和國電力行業標準《DL/T849.1～ DL/T849.3-2004》電力設備測試儀器通用技術條件，該系統測試由系統主機、多次脈沖產生器、故障定位儀和電纜路徑儀四部分組成，用于電力電纜各類故障的測試，電纜路徑、電纜埋設深度的尋測；以及鐵路機場信號控制電纜和路燈電纜故障的準確測試。

是我公司多年來為了趕超同類產品的水平不斷探索的結果。是該公司內部多名工程師辛勤汗水的技術結晶，該產品實現了與水平持平，特別是全套設備在便攜性上已趕超了世界同類水平。多次脈沖法的核心技術*改變了傳統的測試方式，使得原來較難解決的高阻故障波形閱讀問題從根本上得以解決，經過多次脈沖產生器可以將任何復雜的高阻波形轉化為非常熟悉又便于識別的低壓脈沖短路故障波形。*解決了長期以來用戶不會識別復雜高阻故障波形的難題，使關鍵的粗測水平得以質的提升。

二、SHHZDS-800電纜故障分析儀?產品特性：

◆ 國內采用工控嵌入式計算機平臺系統，全電腦win7系統操作平臺，集成化軟件測試。
◆ 國內采用12.1in大屏幕觸摸系統，觸摸筆觸控鼠標雙操控，高亮屏顯示，適應戶外陽光下使用，鋰電供電、方便現場測試。工程塑料機箱，防震防潮實現*穩定性。

◆ 采用新的USB通信接口，采集信號穩定，主機可自動選擇6.25MHz、高達100MHz五種采樣頻率，自適應脈寬，能滿足不同長度電纜的測試要求，減少了粗測誤差，提高了測試精度。

◆ 軟件實現低壓脈沖、多次脈沖法全自動識別搜索，波形故障拐點自動卡位，故障距離儀器自動讀取并顯示，,同屏三區顯示波形, 同屏隨機顯示十個低壓脈沖波形供選擇，同時實現自動和人為處理兩種模式 ,使得對波形實現雙重卡位操作，雙游標移動可準確到0.15米，提高粗測精度，減少波形誤差。

◆ *的多次脈沖法產生器設計,一次放電，可得十次低壓短路脈沖波形,大大降低了大振蕩的干擾，多次脈沖產生器體積小，重量僅為5kg，真正實現全套設備輕便化。

◆ 主機支持主機自帶WIFI接收功能，可隨時實現專家遠程現場實時測試技術服務，專家遠程操控用戶主機，業務技術人員配備手機安卓版測試軟件，給用戶現場測試提供隨時隨地及時、準確波形分析和交流指導，使您無憂工作。
◆ 關鍵的準確定點儀部分可直接數字顯示測試者離故障點距離，采用靜噪技術，是國內同類定點技術的又一次創新，為快速準確查找電纜故障，減少停電損失提供了有力保障。

◆ 高壓放電部分三種可供用戶選擇，國內全新的8.4kg高頻高壓電源替換65kg試驗變壓器和操作箱，適用范圍廣，真正綜合輕便化，國內。

三、測試指標：

可測試各種35KV以下不同電壓等級、不同截面、不同介質及各種材質的電力電纜的各類故障，包括：開路、短路、低阻、高阻泄漏、高阻閃絡性故障。
2、可測試鐵路通信控制電纜、路燈電纜、機場信號電纜的各類故障。
3、可測量長度已知的任何電纜中電波傳播的速度。
4、可測試電力電纜埋設路徑及埋設深度。

顯示方式：12.1英寸工業級液晶觸摸屏（XP操作平臺）    存儲空間：固定8G

測試方法：低壓脈沖法、沖閃電流法、多次脈沖法　       操作方式：雙操作，觸摸筆兼觸控鼠標操作

測試距離：不小于60km                          　     短測試距離（盲區）：0-5米或無盲區

準確定點誤差：±0.2m                          　    測試誤差：系統誤差小于±1%

多次脈沖產生器：沖擊電壓≤40KV　            分辨率：V/fm；V為傳波速度m/μs；軟件游標0.10米。

采樣頻率：6.25MHz、12.5MHz、25MHz、50MHz、100MHz

電源與功耗：AC　220V±10%　不大于15W　　　DC　12V（7AH）　不大于20W

待機時間：可連續使用6小時左右。            

主機重量：6.2kg                             外形尺寸：180mm×300mm×400mm

溫度:-20℃～﹢40℃                          相對濕度: ≤80%

四、儀器的系統組成和工作原理

電纜故障測試系統十次脈沖法的組成方框圖如圖1所示

作為采用十次脈沖法的電纜故障測試系統，本套儀器包括可以產生單次沖擊高壓的“一體化高壓發生器”、“十次脈沖產生器”、“十次脈沖自動觸發裝置”和測試波形分析處理軟件的電纜故障測試儀。為方便起見，將“十次脈沖自動觸發裝置”和電纜故障測試儀組合在一起，統稱為“十次脈沖法電纜故障測試儀”。

簡單工作原理：

“十次脈沖產生器”的作用是將“一體化高壓發生器”產生的瞬時沖擊高壓脈沖引導到故障電纜的故障相上，保證故障點能充分擊穿，并能延長故障點擊穿后的電弧持續時間。同時，產生一個觸發脈沖啟動“十次脈沖自動觸發裝置”和電纜故障測試儀。“十次脈沖自動觸發裝置”立即先后發出十個測試低壓脈沖，經“十次脈沖產生器”傳送到被測故障電纜上。*個測試脈沖利用電纜電弧擊穿瞬間的電流電壓波形特征，將形成十個故障反射脈沖。在故障點熄弧后再發射十個測試脈沖測得電纜全長反射波形。形成十組脈沖。這十組脈沖同時記錄在顯示屏的專門區域。每組脈沖波形中，一個脈沖反映電纜的全長，另一個脈沖波形反映電纜的高阻（短路）故障距離。這八組二十個測試波形都是在一次沖擊高壓閃絡的情況下采集到的。從嚴格意義上講，此十次脈沖法電纜故障測試儀應該叫做二十次脈沖法電纜故障測試儀。

采用十次脈沖法測試電纜故障的目的是為了使發送的低壓測試脈沖有效避開故障電纜在沖擊高壓作用的瞬間出現的余弦大振蕩干擾，在故障點短路電弧相對平穩期間得到標準清晰的類似短路故障的回波，并有較大的理想測試波形選擇余地。不同的沖擊高壓、不同的電纜長度、不同的電纜故障距離、余弦大振蕩的周期和持續時間差異非常大。單純的二次脈沖法所采集的波形往往因發送遲延時間不夠而受到余弦大振蕩的干擾，波形較亂，分析困難。只有靠調整測試脈沖的延遲發射時間或采用中壓延弧裝置來保障，無形中增加了操作難度和設備重量，降低了產品的可靠性。而十次脈沖法恰恰克服了這些困難，大大簡化了測試手續。一次沖擊高壓閃絡過程得到的二十組測試波形，總有幾組波形便于故障距離判讀。這也是十次脈沖法較二次脈沖法*之處，且本公司的軟件會自動選取一個較為標準波形并自動卡位，自動顯示出故障距離。同時還有人為分析區,在左側十個波形選一個你認為更標準來分析卡位,在很短時間就解決了測試電纜故障粗測這一關鍵難題。

五、區分常規電纜測試儀的區別

1：多次脈沖法*改變了傳統的測試方式，使得原來較難解決的高阻故障波形問題從根本上得以解決，經過多次脈沖產生器可以將任何復雜的高阻波形轉化為非常熟悉又便于識別的低壓脈沖短路故障波形，經過軟件處理并與好相的全長開路波形相疊加，拐點明顯，使得故障點的距離位置一目了然。*解決了長期以來用戶不會識別復雜高阻故障波形的困擾，使關鍵的粗測步驟得以質的跨越。

2：新升級的軟件部分，在win7操作界面下，功能更加*，能從多次脈沖產生器發出的十次脈沖里優選出波形進行處理，使得波形更加標準，易于識別，操作也更加簡單，讓電纜故障測試*摒棄了依靠經驗才能測試的依賴性，真正做到了自動、準確、便攜等智能化操作。

3：隨著性能近一步的提升，全套設備同時還具有傳統的低壓脈沖法和高壓沖閃法，多次脈沖法使得在單次脈沖法常見的難題都一一解決，該設備特別對占故障70%的較短電纜和近始端故障的波形畸變、難卡位的問題找到了答案，能快速準確的測試并準確定位。

4：多次脈沖電纜故障和電纜故障測試高壓高頻電源 搭配，使得電纜故障的測試更加的輕便、快捷，真正的實現了故障測試過程的便攜化、智能化，大大減輕了測試人員的工作強度和測試難度，為電纜故障的測試了新潮流、開創了新方法，使得電纜故障測試技術真正趕超了世界同類較高技術水平。

六、測試儀面板

（一）測試儀面板示意圖如圖2所示，請注意根據測試要求選擇對應的輸出口及開關。

1、電源輸入插座：本儀器使用50Hz、220V交流電源供電。

2、儀器指示燈：

欠壓指示：紅色二極管，欠壓時紅燈亮，同時報警聲響。

低壓脈沖指示：綠色二極管，開機后綠燈亮，工作狀態在脈沖法測試狀態。

沖閃指示：紅色二極管，工作狀態處于高壓沖閃采樣狀態時，紅燈亮。

多次脈沖指示：紅色二極管，工作狀態處于多次脈沖采樣狀態時，紅燈亮。

3、輸出插座：儀器使用四孔航插座，用于測試電纜故障的信號輸出與輸入。

4、輸出振幅：用于調節輸入、輸出脈沖幅度大小。使用時應根據屏幕顯示波形進行調節。調節過小時，脈沖反射很小，甚至無法采樣，如圖3。調節過大時，反射脈沖相連與基線無交點甚至基準線會變成斜線，如圖4。一般采樣前，輸入振幅旋鈕旋轉1/3左右，然后根據采樣波形大小再進行調節，重新采樣。

5、開關：打開該開關即啟動主機進入工作界面，請按Win7系統提示關機。為了保證程序正常運行，禁止用該開關直接關機。

6、顯示屏：儀器用12.1大屏幕液晶顯示屏，(A30/20)帶觸摸系統.操作時請使用觸摸筆, 嚴禁用手過壓(A10)非觸摸系統，用右下的觸控鼠標操作。此顯示屏上嚴禁放置重物或擠壓。

7、復位鍵：測試主板程序刷新復位鍵。每次開機后按此鍵，脈沖指示燈閃滅一次，測試程序即進入工作狀態。在測試過程中有端口錯誤提示時，請退出測試程序，按復位鍵刷新程序后，在重新進入測試程序。

8、USB接口：可與該機連接同時操作，能將測試波形及測試數據利用計算機進行處理，存貯，學習分析波形、打印。可用移動上網卡接發郵件，為你現場提供網上服務。

9、觸控鼠標：和一般筆記本電腦鼠標一樣，用于操作整個系統。

（二）多次脈沖產生器面板，如圖5所示

“多次脈沖產生器”的作用是將“一體化高壓發生器”產生的瞬時沖擊高壓脈沖引導到故障電纜的故障相上，保證故障點能充分擊穿，并能延長故障點擊穿后的電弧持續時間。同時，產生一個觸發脈沖啟動“十次脈沖自動觸發裝置”和電纜故障測試儀，是本套設備的關鍵設備之一。

多次脈沖產生器“高壓入”接沖擊高壓輸出，多次脈沖“高壓出”接電纜故障相，“信號采集”和電纜測試儀主機信號輸出連接。

第二節  電纜測試系統軟件介紹

一、電纜測試系統主機

1、雙擊桌面電纜測試圖標，屏幕顯示主控界面如下圖六。

2、關機請按電腦操作系統方式，后關掉“開關”電源。建議本機在使用中不要關閉電源，或頻繁開關機。

3、如主機顯示欠壓，請你插入主機鋰電池充電器，可以繼續工作。充電狀態下，充電器指示燈為紅色，電池充滿時為綠色。

二、測試系統控制面板介紹

按“電纜故障測試”鍵，系統進入測試面板，測試面板可分為四部分：菜單欄、狀態欄、圖形顯示區、功能鍵

（１）、菜單欄

菜單欄包括二個菜單：

“數據管理”菜單：包括，“存儲”，“讀取”，“測試報告”“退出”四個菜單項。

選擇“測試報告”可將屏幕顯示內容形成一個“電纜故障測試報告”格式，選擇“打印”或“取消”鍵來完成你所要的工作；選“存儲”可將測試的波形和數據存儲于電腦的硬盤或者軟盤中，作為資料保存；選“讀取”可調出以前測試時存在磁盤內的波形；選“退出”可退出該測試軟件。

（２）、工作狀態欄

　　工作狀態欄里顯示五個方面的信息：依次顯示在屏幕的右側，“采樣頻率”，“采樣方式”“電波速度”“故障距離”和”“檢測日期”。在測試時以上數據都會根據你的測試選擇自動鏈接并自動對應在“自動波形區”和“手動波形區”顯示出來。

（３）、波形顯示區

　　波形顯示區用來顯示采樣所得的波形，分“十次脈沖波形區”、“自動波形區”和“手動波形區”，本軟件采用特殊技術，在測試時“自動波形區”會自動優化一個波形，在用多次脈沖法測試是會自動卡位，自動計算出故障距離來，其他測試法是無此功能。但是在“十次脈沖波形區”選一個波形點擊就馬上在“手動波形區”就可以現出波形，你可以在此分析和處理并卡位。藍色游標線為起始定位游標，綠色游標為故障卡位游標，鼠標點擊到拐點，游標線就移至點擊處，距離馬上就出來了。游標線的小格內直接顯示故障距離。

（４）、功能鍵區

　　功能鍵區顯示在屏幕的下方。由8個按鍵組成，每個鍵執行一定的功能，這8個功能鍵的作用如下：

　　◆“測試設置”鍵：在系統測試時采用：根據所測電纜點擊選擇對應“測試方式”、“范圍及采樣頻率”、“速度介質選擇”后點擊選擇項即可。 窗口菜單：包括二個子菜單：“測故障”“測速度”、，選擇每一菜單項就對應一種測試方式。選擇“測速度”時你需輸入電纜的長度。

“測試設置”菜單：包括三個子菜單：“低壓脈沖”，“沖閃電流法”“多次脈沖法”。

“測試范圍（采樣頻率）”對應以下五種：你只需選擇與被測電纜的大概長度對應的一項，同時你也就選擇了對應采樣頻率，這樣采樣自動適應脈寬，所得波形更標準，拐點更明確。

可選大概長度范圍有：

●5m-615 m     采樣頻率100MHz

●615m-1229m   采樣頻率50MHz

●1229m-2458m  采樣頻率25MHz

●2458m-4915m  采樣頻率12.5MHz

●4915m-50000m 采樣頻率6.25MHz

測試距離“介質選擇”菜單包括：

●油浸紙型:V=160m/μS

●不滴流型:V=144m/μS

●交聯乙烯:V=172m/μS

●聚氯乙烯:V=184m/μS

●自選介質V=***m/μS

五個菜單項，選擇其中一個菜單項就等于選擇一種速度。可根據用戶特殊電纜添加介質。如你所測的電纜電波速度不在以上四種內，請你輸入自選介質的電波速度。

輸入時請點擊測試軟件界面左下方的#小鍵盤（本機出廠時已給你設定好了），輸入你所選擇的電波速度。

◆“延遲系數”在多次脈沖測試時是調節電弧放電時間和對應發送十次脈沖信號的時機匹配的，根據多次脈沖的出現調節大小。太小了多次脈沖沒有避開大振蕩，太大了，放電已經結束。

◆“單次、連續”設置鍵：點擊即選擇，在單次時，每點擊一次采樣鍵，采一次波形，若在連續時，點擊一次采樣鍵，波形會連續出現。

◆“同步”鍵，在分析波形卡位時，當你對上下波形區的波形要對比時，按“同步”鍵，兩個波形會自動回到初始位置，比例一樣，你便可以重新對比找你認為更準確的拐點。

◆“采樣”鍵：在系統測試時采用此鍵，每按動一次“采樣”鍵，系統便采集一次數據，并可以在圖形顯示區繪出波形圖，依次顯示在上、下兩個顯屏上。

◆“擴展（自動區域）壓縮”鍵，采用壓縮波形計算距離時誤差較大，按此鍵可將“自動波形區”顯示的波形擴展狀態，顯示波形的全貌，這樣卡拐點是更準確，誤差更小。每點擊一次紅標點波形擴展一下，可連續擴展直到你感覺卡位合適為至。

◆“擴展（手動區域）壓縮”鍵，采用壓縮波形計算距離時誤差較大，按此鍵可將“手動波形區”顯示的波形擴展狀態，顯示波形的全貌，這樣卡拐點是更準確，誤差更小。每點擊一次紅標點波形擴展一下，可連續擴展直到你感覺卡位合適為至。

◆“微調左移”鍵，在“手動波形區”分析卡位時，你用鼠標點擊游標線時，可能一次沒有卡在你選擇的位置拐點處，用“微調”鍵可幫助你對藍、綠色游標線進行準確移動，直到你認為更準確的拐點處。大大減少了卡位時人為的誤差，為第二步準確定點提供了更為準確的距離。

◆“微調右移”鍵，在分析波形卡位時，你用鼠標拖動游標線時，可能一次沒有卡在你選擇的位置拐點處，用“微調”鍵可幫助你對藍、綠色游標線進行準確移動，直到你認為更準確的拐點處。大大減少了卡位時人為的誤差，為第二步準確定點提供了更為準確的距離。

◆“退出（Exit）” 鍵，分析處理波形結束退出鍵，退出測試軟件。

第三節  電纜故障的測試程序

為順利快速的解決電纜故障，測試電力電纜故障請遵循以下步驟：

一、分析電纜故障性質，了解故障電纜的類型；

不同性質的電纜故障要用不同的方法測試，而不同介質的電纜則有不同的測試速度。不同耐壓等級的電纜則有不同的耐壓要求。

二、 用電纜儀主機的低壓脈沖法測試電纜長度、校對電纜的電波傳輸速度；

測試電纜全長可以讓我們更加了解故障電纜的具體情況，可以判斷是高阻還是低阻故障，可以判斷固有的電波速度是否準確（準確的電波傳輸速度是提高測試精度的保證。當速度不準確時，可反算速度。）這些都可以用低壓脈沖測試法來解決。

三、選擇合適的測試方法，用電纜儀主機進行電纜故障粗測；

對不同電纜故障要用不同的方法，低阻故障（開路、短路等）要用低壓脈沖法測試；而高阻故障（泄漏、閃絡等）則要用多次脈沖法或閃絡法方法測試。選定方法后測出電纜故障的大致位置。選擇合適的測試方法，用測試儀主機對電纜進行故障距離粗測。低阻故障用低壓脈沖法測量，高阻故障優先使用多次脈沖法測試，也可用高壓閃絡法測量驗證。

注：表中Zo為電纜的特性阻抗值，電力電纜阻抗一般為10—40W之間。

低壓脈沖法測試比較簡單，直接測試。而多次脈沖法和高壓閃絡法測量則需要注意接線及所加直流電壓的高低。交聯乙烯電纜的耐壓為35KV，一般不得超過電纜的耐壓，高壓設備的地線必須與被測電纜的鉛包接地良好連接。

四、用路徑儀探測埋地電纜的走向；

準確定點前首先必須知道電纜的路徑，若已知路徑可省去此步驟。

五、用定點儀對故障點準確定位；

按定點放電方式接好高壓設備，根據電纜的性質及電纜的耐壓等級來決定升壓程度。對電纜故障點進行準確定位，后確定在1米范圍內。

第四節  電纜故測試方法介紹

一、電纜故障測試原理

　　本儀器主機采用時域反射（TDR）原理，對被測電纜發射一系列電脈沖，并接收電纜中因阻抗變化引起的反射脈沖，再根據電波在電纜中的傳播速度和兩次反射波的特征拐點代表的時間，可測出故障點到測試端的距離為：

S=VT/2

式中：S代表故障點到測試端的距離

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已知和T已經測出的情況下，就可計算出故障點距測試端的距離S。這一切只需稍加人工干預，就可由計算機自動完成，測試故障迅速準確。

本測試系統故障測試有低壓脈沖法、多次脈沖法、沖閃電流法等測試方式。

二、低壓脈沖方式

低壓脈沖用于測試電纜中電波傳播的速度、電纜全長、低阻故障（故障相電阻值低于1K）和開路故障及短路故障，主機即可完成任務，無須多次脈沖產生器。同時給下一步應用多次脈沖法測試電纜高阻故障提供了依據。

測量電纜故障時，電纜可視為一條均勻分布的傳輸線，根據傳輸線理論，在電纜一端加上脈沖電壓，該脈沖按一定的速度（決定于電纜介質的介電常數和導磁系數）沿線向遠端傳輸，當脈沖遇到故障點（或阻抗不均勻點）就會產生反射，且閃測儀記錄下發送脈沖和反射脈沖之間的傳輸時間△T，則可按已知的傳輸速度V來計算出故障點的距離Lx，Lx＝V•△T/2，如圖8所示：測全長則可利用終端反射脈沖：L＝V•T/2

同樣已知全長可測出傳輸速度：V＝2L/T

測試時，在電纜故障相上加上低壓脈沖，該脈沖沿電纜傳播直到阻抗失配的地方，如中間接頭、T型接頭、短路點、斷路點和終端頭等等，在這些點上都會引起電波的反射，反射脈沖回到電纜測試端時被測試儀接收。測試儀可以適時顯示這一變化過程。

    根據電纜的測試波形我們可以判斷故障的性質，當發射脈沖與反射脈沖同相時，表示是斷路故障或終端頭開路。當發射脈沖與反射脈沖反相時，則是短路接地或低阻故障。

  凡是電纜故障點絕緣電阻下降到該電纜的特性阻抗，甚至電流電阻為零的故障均稱為低阻故障或短路故障（注：這個概念是從采用低壓脈沖反射法的角度，考慮到阻抗不同對反射脈沖的極性變化的影響而定義的）。

    凡是電纜絕緣電阻無窮大或雖與正常電纜的絕緣電阻值相同，但電壓卻不能饋至用戶端的故障均稱為開路（斷路）故障。

電纜的故障相（或被測相）與地線分別接到測試系統的輸入線（輸入線的另一端與測試主機連接），將測試系統的“USB接口”與筆記本電腦的USB口連接，打開桌面測試軟件，即可測試。

●測速度

對于有些電纜，電波傳播的速度未知，必須通過測試來確定。但測試前必須知道電纜的全長。

在“工作方式”菜單選擇“測速度”、“低壓脈沖”，根據電纜的大概長度，選擇適應的范圍，鍵入電纜全長，輸入時請點擊測試軟件界面左下腳小任務欄的#小鍵盤（本機出廠時已給你設定好了），輸入你所選擇的電纜長度。

然后按“確定”鍵，再按“采樣”鍵，配合調整“幅度”旋紐，使信號的幅度和波形、基線處于便于觀察的位置。

如果無波形顯示或反射波形過小，將輸入振幅電位器旋大（注意：請微調），重新采樣。

如果采樣時死機，即提示端口錯誤，按復位鍵恢復。

測故障）（低阻故障和開路故障及短路故障）

測故障時工作狀態菜單選擇“低壓脈沖”，在選擇選擇適當電纜概長度范圍所對應的采樣頻率，再按測試距離里選擇被測電纜對應的脈沖速度,選擇完畢后，點擊“確定”；然后按“采樣”鍵后，屏幕上方就會顯示開路波形(如圖)或短路波形(如圖),使用低壓脈沖法測試時無自動卡位功能,屏幕的自動波形區有波形,不卡位,你只需從左測十次脈沖波形選中一個,在“手動波形區”即顯示故障波形,用游標卡位,測試結果馬上顯示出來。

開路故障的反射信號與發送脈沖極性相同，短路故障的反射信號與發送脈沖極性相反。確定光標時，對終端開路電纜以脈沖上升沿與基線交點為準定光標起點、終點。

注：由于測電纜全長時的接線及波形與測開路故障時*相同，所以設計時未單獨列出測全長菜單。

低壓脈沖測試開路故障（電纜全長）和短路故障的波形如下。

測全長與測故障一樣

三．用多次脈沖法測試電纜的高阻故障

如果電力電纜故障的阻值大于本條電纜的特性阻抗值，我們即視為高阻故障（高阻泄漏故障和高阻閃絡性故障）都可以先采用多次脈沖法測試。測試前的準備工作：在現場，首先將高壓高頻電源，多次脈沖產生器，全智能多次脈沖電纜故障測試儀，電纜故障相、系統接地線、電纜接地線、按下圖13所示連接起來。

啟動儀器電源，打開多次脈沖電纜測試軟件，選擇多次脈沖測試法，按照有關參數完成設置界面后，準備開始測試。

按一下熒屏上的“采樣”鍵。即可立即啟動高壓開始進行沖閃放電。將沖擊高壓調到20KV左右，*行試測。如加沖擊高壓后測得的十次脈沖波形組經選定展寬后的波形如圖14所示波形，即上下兩波形*一樣。波形蘭、紅*重疊，且兩回波脈沖的極性與發射脈沖的極性一致，游標定位顯示的是電纜全長，說明故障點未被沖擊高壓擊穿或“延遲系數”調的過大。須重新按“采樣”鍵（以后儀器進入自動采樣狀態，不用再按“采樣”鍵），并升高沖擊電壓。一邊升高沖擊電壓，一邊進行采樣和屏幕監視。同時調節“延遲系數”的大小，直到看見屏幕上面的自動波形區波形出現與發射脈沖極性相反的回波脈沖為止。如圖15所示。這時屏幕顯示的測試波形應該是終采樣結果，也可以進選擇十次脈沖組在“手動波形區”人為分析了。如果對所選波形組不夠滿意，可點擊屏幕左側十次脈沖波形的另外一個波形，進行分析卡位并和自動波形區的故障距離對比，接近或一樣說明粗測結束。

在手動波形區分析時：按熒屏右下方模塊中對應的“擴展”或“壓縮”鍵，使測試的波形寬度比較適合故障距離的判讀。然后，按游標卡位，用左右微調鍵選擇更為合適的波形拐點，波形操作結果應如圖16所示。

移動游標判讀故障距離：本軟件是全自動設置，分上下兩個區域，上區會自動從左側的是個波形選個的并自動卡位；自動顯示故障距離了。如果你感覺不放心，你可以做以下操作：在屏幕右下方有“游標”和相應左右游標的左右快移和慢移相關鍵。按“游標”鍵時可看到游標線下部的雙箭頭在兩游標線間來回切換。箭頭在哪條游標下便可移動哪條游標。總可以將兩條游標移到起始波形和回波的拐點。

在完成上述操作后，兩游標間顯示的數字即為故障點到測試端的距離。其終測試結果界面如圖17

所示。

測試完畢后，如果操作者認為此次測試結果有保留價值，可點擊屏幕右邊的“保存”鍵。界面將彈出文件保存的二級菜單。點擊二級菜單上的相關鍵后，由“確認”鍵或“取消”鍵確定此次測試結果的保存或取消。測試結果的保存操作方法可參考低壓脈沖法測試中的相關內容敘述。

四、沖閃電流測試方法

電力電纜的高阻故障（高阻故障：故障點的直流電阻大于該電纜的特性阻抗的故障為高阻故障）幾乎占全部故障率的90%以上。雖然多次脈沖法很輕松的解決了大部分高阻故障，但是由于受到多次脈沖產生器導致壓降的問題和特高阻值故障放點的情況，多次脈沖法卻無能為力。這時沖閃電流方式就用上了，本機同時具備傳統的測試方法。大部分電纜高阻故障（高阻泄漏性故障及高阻閃絡性故障）都可以使用沖閃方式測試，只是波形復雜，而讓使用者不好把握高阻故障波形，往往粗測誤差比較大。

沖閃方式測試故障，一般采用電流取樣法。因電流取樣接線簡單，安全性高，波形易于識別，因此推薦使用電流取樣。根據接線圖連接完畢后，再用速度鍵選擇傳輸速度或重新鍵入速度值。將輸入振幅旋鈕旋至1/3左右（注意：請微調），然后按采樣鍵，儀器進入等待采樣狀態。

然后通電對故障電纜升壓，電壓升到一定值，故障點發生閃絡放電，儀器記錄下波形。根據波形大小可重新調整輸入振幅，重復=采樣，直到采到相對標準的波形

如果采樣時死機，請即提示端口錯誤，退出測試軟件，按主機“復位鍵”，重新進入測試軟件，重新采樣。

波形特點：發射脈沖為正脈沖，反射脈沖也為正脈沖但前沿有負反沖。因故障性質等原因，負反沖大小有差別，但遠小于正脈沖的幅值。

定光標時，藍色游標線選擇在正脈沖上升沿與基線交點處，如果認為拖動鼠標放的游標線不到位，按“微調”鍵的左、右調節，直到合適處，再按“定位”鍵，綠色游標線選擇在負反沖下降沿與基線交點處，如果認為拖動鼠標放的游標線不到位，按“微調”鍵的左、右調節，直到合適處，屏幕下方測試結果區顯示故障距離即為主機粗測距離。

如無負脈沖出現，就將終點光標定在反射脈沖的上升沿與基線的交點處，屏幕下方測試結果區故障顯示距離因此將增加15%左右。你只需將顯示故障距離減掉15%左右即可準確定點。

如果你對本次卡為起點、終點選擇的拐點都不滿意，你可重新卡位.（此測試方法因為波形較復雜，未設置自動卡位）如遇疑難故障波形可和我公司積極聯系?；蚣友b我公司的遠程同步測試軟件，實現實時現場粗測，有我公司的專家遠程指導你很快卡位，粗測出故障距離，你只需去準確定點就行了。這樣回很快解決電纜的突發故障，減少損失，快速恢復供電。

有了多次脈沖測試法，此方法因為采集的波形復雜，不規律，難以識別等限制，我們就不經常采用了，只有出現阻值較高的電纜故障，高壓設備受多次脈沖產生器的壓降無法擊穿時，采用此方法也回很快解決故障。

五、高壓閃絡測試

高壓閃絡測試波形較復雜，就不如多次脈沖法測試儀那么方便了，所以需要學習如何看高壓閃絡波形，以下給大家提供部分作為參考學習：

（1）故障在測試始端的波形

（2）故障在中間段的波形

（4）故障在測試終端的波形

（5）閃絡法測試波形的變化規律圖

下圖是我們根據閃絡測試法的波形而繪制的變化規律圖，只要仔細觀查分析就可看出它們中的變化規律。希望使用者一定要掌握標準波形以及它們在不同區間的變化規律。

六、多次脈沖法和高壓閃絡測試注意事項

多次脈沖法和高壓閃絡測試時，由于工作電壓*，稍有不慎就會對人身及設備造成損失，因此操作中應注意以下幾點：

多次脈沖法和高壓閃絡測試時，高壓試驗設備應由專業人員操作，儀器接線，調整時應斷電并*放電。

高壓試驗設備電源與測試儀工作電源分開使用，測試儀連線應遠離高壓線。沖閃法時，電腦應斷掉外接電源。

從測試儀安全考慮，閃絡測試時工作菜單一定要選擇在多次脈沖或沖閃狀態，如果錯誤選擇低壓脈沖狀態進行高壓閃絡測試，將可能損壞測試儀內部低壓脈沖電路。

測試前，應先對故障電纜加壓放電，確保各連接線點無放電現象，所加電壓已使故障點發生閃絡放電，然后開始投入儀器測試。

6、在有易燃物品的環境中利用高壓測試時，應有保護措施。

第五節  多次脈動沖電纜故障測試儀附件介紹

電流取樣器：

高壓閃絡測試時，電流取樣器紅、黑接線柱與測試線紅、黑夾子對應連接，并將電流取樣器平行放置于電容器接地線3－5cm處。如信號強可移遠些，信號弱可移近些。以采集到較好的波形為標準。

二、連接電纜：

儀器配套連接電纜二條，為閃絡測試時使用和低壓脈沖測試時使用。如圖7所示。

三、準確定點實物接線圖：

準確定點是測試電纜故障關鍵的一步，粗測完后.撤走主機和A30多次脈沖產生器，按以下實物圖接線方式，給電纜連續加沖擊高壓使故障點連續放電，頻率大概放在3~4秒/次。帶上聲磁數顯同步定點儀走到粗測距離的前后10米處仔細聽故障點的放電聲，聽出聲音大點

第六節  路徑儀介紹

概 述

 路徑儀是由發射機、路由接收機組成。本儀器是低壓電纜故障定位測試的儀器。其主要功能是對電纜路經的探測。

本儀器采用了微電腦中央處理器及集成電路。其特點是接收靈敏度高，靜態漂移小，抗干擾能力強，工作穩定，準確度高。儀器更加皮實、耐用，從而降低了儀器的返修率。路由接收機采用了大容量電池供電，具有待電時間更長的優點。

一、基本組成和主要用途

本儀器由以下兩部分組成：

發  射  機：向被測低壓電纜發送測試信號。

路由接收機：在地埋線（低壓電纜）附近通過天線接收信號。為了方便探測埋地線纜路徑及埋深接收天線可水平、垂直、及45°角調節。

二、技術指標

1.探測距離 < 15km

2.探測深度 ≤ 3m         

3.路由誤差 < 5cm

4.發射機：

輸出頻率：發射頻率9.82kHz

輸出功率：2W

5.路由接收機：

輸入    頻率： 9.82kHz

探測路由誤差： ±２cm

探測埋深誤差： ±５cm

電        池： 9V層疊電池，連續工作8小時

三、操作說明

3.1 探測前的準備工作

1.檢測電池電量

路由接收機：開機后，顯示電池電量，若小于10%，應更換電池。

2.懸空電纜兩端

一般情況下被測低壓電纜末端與地是斷開的，只需將電纜始端與配電柜斷開（零線接地的一定要解開）。

3.2 發射機的使用方法

注意：發射機工作時，輸出電壓峰值可達300V（開路電壓），不要用手觸摸輸出端，以防觸電。不要把發射機接在帶電的電纜上，輸出不要直接短路。

1.連接發射機時請先關閉發射機。

2.將紅、黑輸出線插入發射機上對應的輸出插孔。

3.紅色輸出線夾，夾在電纜好相。然后電纜好相終端接地。

（如果電纜鎧裝完整，外護套沒有破損。也可以打開測試端鎧裝，紅夾子夾在鎧裝上進行測試。）

4.黑色輸出線夾子夾測試端系統地。

5.連接12V電源適配器，打開發射機電源開關，顯示屏顯示工作

電壓，發射頻率。發射機開始工作。

6.禁止開機情況下，將輸出紅黑夾子短路。

3.3 路由接收機的作用及使用方法

1） 路由接收機的作用

探測低壓電纜的路由和埋深。其探測原理為峰值法和空值法。

峰值法（粗測法）：把探頭與探桿旋轉成90度角且平行于地面，并與低壓電纜走向垂直。此時在低壓電纜的正上方時接收信號強（揚聲器聲音大），此點即為峰值點.這種探測方法稱為峰值法（見圖2）。沿低壓電纜走向左右移動探頭，信號均減弱（揚聲器聲音減弱），即中間聲音大，兩邊聲音小。所測得峰值點的連線即為低壓電纜的走向。用于路由的粗測。

谷值法（精測法）：如果將探頭與探桿旋轉成0度角，探頭垂直于地面。低壓電纜正上方時，接收到的信號弱（揚聲器聲音，此點即為空值點），這種探測方法稱為空值法，或叫啞點法（見圖3）。沿低壓電纜走向左右移動探頭，信號變強（揚聲器聲音變大），即中間聲音小，兩邊聲音大。其空值點（或啞點）的連線就是低壓電纜的走向。用于路由的精測。

2） 路由接收機的使用方法

① 打開路由接收機電源開關，并調節“幅度調節”旋鈕；

② 在起始處尋找所測低壓電纜；

方法為：在發射機３米以外，用上面所講的峰值法探測附近的每一根線纜，聲音大的即是待測低壓電纜。

③ 繼續前行探尋電纜路由

此時換用空值法探測低壓電纜路由，因為這種方法在沒有其他干擾的情況下探測更準確。

3）探測低壓電纜埋深

方法如下：首先用空值法找出低壓電纜路由，此點定為A點；然后再將探頭與探桿旋轉成45度角，探頭下端貼地面并垂直對準低壓電纜的走向，左（右）水平移動。當接收到的信號一次出現空值，即聲音時，記下該點為B（C），其地面上AB（AC）點的直線距離就是低壓電纜的埋深AD。一般誤差在±5CM左右。（見圖4）此方法也叫三角法：

實際埋深＝AD+修正系數δ　?。?delta;＝±5CM）

注意：探測低壓電纜埋深的準確度會受到土壤條件、相鄰線纜和線纜金屬材料的影響。探測埋深時，應避開低壓電纜的拐彎處，且應離開發射機10米以外，以免定深不準或誤差加大。

四、 路由探測

1.相鄰線纜的影響

當在低壓電纜一側所測信號強度比另一側低很多時，可能是受到與低壓電纜相鄰的其他線纜的影響。這時，應重新插地釬，使地線盡量不穿過任何相鄰線纜，且地釬與被測低壓電纜盡量遠些。采用峰值法測試，揚聲器聲音大處的下方即為被測低壓電纜。

2.探測低壓電纜轉彎處

用空值法測試低壓電纜路由，應以緩慢的速度接近低壓電纜轉彎處，這樣靠近低壓電纜的外側可測出轉彎的具體位置。而如果以較快的行進速度探測時，則會走過轉彎處而突然揚聲器聲音增大，使人誤判。

3.環繞處探測

采用空值法探測。當探頭到低壓電纜的環繞處時，如果探頭擺動到與環繞處相對的一側，路由接收機會反映出正常的峰值；而擺動到環繞處正上方時則會出現非常強的峰值。

4.在密集區探測

相鄰線纜會干擾路由接收機的正常接收。此時應提高被測低壓電纜的信號強度，降低相鄰線纜的信號強度。方法如下：

①把發射機換到被測低壓電纜的另一端發送信號；

②改善接地情況，移動地釬接地點。

五、 注意事項

此儀器用于戶外工作,應保持儀器清潔、干燥。不使用時，應將儀器放入包裝箱內，在低溫、干燥的地方保存。在每次工作前，應檢測路由接收機的電池電量。在長時間不使用該儀表時，應取出路由接收機中的電池；路由接收機電池更換方法：

1.準備一塊9V（方塊）電池；

2.打開路徑儀接收機的盒蓋；

3.取出舊電池，換上新電池；

4.裝上儀器盒蓋。

第七節  定點儀介紹

一、整體概述

因為電力電纜敷設環境的極其復雜性，電纜故障測試時準確定點一直是很關鍵的一步，即使有準確的粗側距離，但由于受到外界環境的影響，我們也是難以快速準確定位。電纜故障聲磁準確定點儀是一款便攜式、、可視化的沖擊放電接收準確定點儀，是專門與高壓沖擊發生器配合使用，其采用的背景智能降噪和聲音追蹤新技術，可實現連續優化、完美聲音效果，記錄沖擊放電的特征聲音和現場將拾取的信號實現對比。

運用前端連續沖擊放電時，粗側距離范圍內故障點沖擊放電聲音在電纜上方的地面傳播，被地面上的探地傳感器記錄下來。探測點距電纜真正故障點的距離可以用沖擊放電噪音音量大小的方法得到。

二、技術特點

◆降噪處理，放電聲音音質，背景更加安靜，選用監聽耳機用來快速、可靠地定點故障點位置。
 ◆ 選用技術和BNR智能背景降噪技術，可以調節沖擊放電音量。
 ◆ 模具化設計了特殊的自落式探地傳感器，并配有軟質路面、硬化路面、草坪的傳感接頭。
 ◆ 選用可靠的進口接插件，保證聲音的純度，人性化設計了高度可調的探頭手柄，非常適用。

三、技術參數:

◆ 傳感器動態量程：聲音通道>104dB 。

◆ 沖擊放電聲音放大倍數 >90dB，沖擊放電音量上限84dB(A)。

◆ 液晶顯示器：高亮真彩屏，像素320 x 240  適應戶外。

◆ 現場連續工作時間：堿性可更換電池電池，方便現場使用

1、標準配置：

接收機主機一只，型號  ，含肩帶

傳感器（探地麥克風）一只

高度可調手柄一只，高度范圍450 – 750 mm

耳機一只，音響級音質

信號線一條，將接收機主機與傳感器連接，長1.20 m

硬質地面探頭一只，長18 mm

草地探針一只，長 75 mm

中文說明書一本

2、接收機主機的連接與控制

下圖展示了接收機主機的連接方法與控制按鍵：

1、液晶顯示器 2、一鍵適調節鍵 3、接收機主機開機（長按10秒后紅色LED指示燈閃爍）/關機 (長按3秒后)  4、啞音開啟/關閉 5、連接插座，接傳感器 6、連接插座，接耳機的開啟，傳感器的準備

四、現場安裝操作

1、將傳感器連接上合適的探頭或探針

傳感器可以連接兩種不同的探頭，標準配置里包括18mm長硬質地面探頭一只、75mm長草地探針一只。以上探針和探頭可以用螺紋旋上，以適合各種不同的地面覆土物條件。

2、將傳感器與手柄連接

下圖展示了將可調節手柄與傳感器連接的方法：

3、調節手柄的高度

下圖展示了調節手柄高度的方法：

3、將傳感器、耳機與接收機主機連接

將耳機連接到接收機主機的黑色插座6。請注意對齊插頭和插座上的白色標記。該插頭是即插即用式，請勿旋轉！

4、接收機主機介紹

4.1、接收機主機的開啟

按下接收機主機的開機關機鍵后，主機可以開啟或關閉。十幾秒鐘后，接收機主機就做好準備可以使用，這時測量界面將顯示出來。

4.2、電池電量自檢

當您開機后，請先看顯示器的右上角，檢查堿性電池的剩余電量。如果您發現電池電量的百分比接近25%，請行充電，電量大于50% 后在開始使用。

4.3、的一鍵適旋鈕

接收機主機主要是靠一鍵適單鍵調節。一鍵適調節鍵的使用請參看下圖：

4.4、測量界面的顯示

提供耳機里的聲音信號，當您在準確定點過程中，接近故障點時通過測量界面展示可能有用的相關信息。

五、開始使用電纜故障準確定點儀

請將高壓一體化沖擊發生器（高壓單元）連接到故障電纜，開始施加合適的沖擊電壓，使故障電纜的故障點處發生閃絡擊穿放電。合適的沖擊電壓是指適合被測電纜的型號，允許的高沖擊電壓，不致造成被測電纜損傷。如需更多過于使用高壓沖擊發生器（高壓單元）的細節內容，請閱讀該產品的一體化高壓電源操作說明書。

1.1、準確定點操作程序

當您接近故障點時，請按照以下程序順序操作：

1.2、的關機：

請長按主機的開機/關機按鍵。

注意: 本儀器經過培訓的、有經驗的專業電氣工作人員。其他任何人請遠離本儀器。

本儀器只能由經過的電氣專業工作人員使用，電氣專業工作人員是指持國家電監會下發的進網作業高壓電工許可證及以上資質，有足夠的專業知識、工作經驗、熟悉各項安全規程的人員。

注意：

歡迎您選擇本公司儀器設備，本機為高度集成精密儀器，具有筆記本電腦一樣的功能，請勿在非測試電纜故障時上網使用，以免中病毒給你的測試工作和設備維護帶來不便。建議專人保管，專人使用，每月請充電一次，不得隨意打開主機箱。

重要提示：

本套設備測試電纜高阻故障時，采用沖閃法故障點須放電且有明火現象，測試時請注意嚴禁在高瓦斯，高濃度易燃氣體環境中測試。如遇此狀況，請與廠家聯系，采取其它辦法測試。如遇因此發生的安全事故與設備生產商無關！