架空線纜接地故障定位儀

一、SHHZLS-3000架空線纜接地故障定位儀概述

近幾年來，隨著電網改造工程的實施，10kV配電線路由原來的“兩線一地”供電方式改造為中性點不接地的“三相三線”供電方式。10kV配電線路供電方式的改變，增強了配電線路的絕緣水平，降低了配電線路的跳閘率，提高了供電可靠性，減少了線路損耗。但采取新的供電方式在實際運行中，經常的發生單相接地故障，特別是在大風、暴雨、冰雹、雪等惡劣天氣情況下，接地故障頻繁發生，嚴重影響了變電設備和配電網的安全、經濟運行。故障發生后，由于線長范圍廣，采用以往憑經驗，分段逐段推拉，逐級桿塔檢查等傳統方法進行排查，費時費力，停電范圍大，時間長，很難快速準確查到故障點。

本公司單相接地故障定位儀用于10kV故障線路停電后快速準確定位接地點，可以實現配網設備在出現故障的情況下的快速查找。減小線路檢修人員的勞動強度，省時省力，提高工作效率、供電可靠性和電力企業經濟效益。

二、SHHZLS-3000架空線纜接地故障定位儀組成、工作原理及操作步驟

農村的配網線路中更為接地十分常見，發生接地故障時，常用搖表和人工逐級登桿目測法來尋找接地故障點。我們知道，用搖表查線是要將線路反復多次切割后一段一段地搖，非常麻煩，且又非常很耗時，更何況搖表只能搖到2-3kV，對高阻接地或隱形接地故障是無能為力的；而人工逐級登桿目測法又要耗費大量的時間和大量的人力物力。這種落后的尋線方法與當今電網高度自動化水平極不相適應。無數電力工作者為解決這一問題做出了長時間的巨大努力，但至今仍然沒有滿意的結果。因而成為困擾電力部門幾十年無法解決的一個重大技術難題。

本公司利用了公司經合了國內直流接地故障定位技術、小電流接地故障定位、電纜接地故障定位、多點接地故障查找儀等產品的工作原理，發明了“特定信號注入法”原理，并成功研發的“PWM調節高壓恒流，智通信號判定、檢測信號自動跟蹤定位，特定電流信號鎖定”等技術，基于傅氏算法，開發《配電網線路單相接地故障定位儀》，在10kV（35kV）配網單相接地故障定位的作業方法上取得了重大突破，解決了傳統的高電壓信號注入，回路電容對地電流、感應信號干擾等誤判問題、同時應用PWM智能電源信號不會造成高壓信號對人身的危害。本產品同時也是國內*開發成功毫安級的高壓漏電流鉗檢測，并成功而全面地解決了因長時間找不到接地故障點而不能及時恢復送電引起的的客戶投訴和因售電量減少造成的經濟效益問題；也解決了因人海戰術即人工逐級登桿查找接地故障而耗費大量人力物力的問題。

使用該儀器就可以在極短的時間內找出接地故障點。儀器內置大容量鋰電池供電，一次可以工作6小時以上，重量小于7公斤，接收器采用USB接口充電、實用方便，從而很好的解決了上述問題，并使停電查線更為準確、快捷、方便、輕松，具有傳統方法所無可比似的*性。

2.1設備組成

單相接地故障點巡查裝置是由信號發生裝置、信號采集器、信號接收定位器三部分組成。

（1）信號發生裝置：在故障線路停電狀態下，該裝置向10kV故障線路注入特定的檢測信號，用以檢測接地故障，裝置同時內置了高壓兆歐表，可以附助判定線路的絕緣測量。

（2）信號采集器：為手持可移動測量裝置，檢測特定高壓直流檢測電流信號用于定位單相接地點。

信號采集器在線路正常運行時，也可實時檢測線路負荷電流，也可以當高壓鉗表使用，也可以在正常的線路中檢測對地漏電流。

（3）信號接收定位器： 用于接收并顯示信號采集器發送特定高壓直流電流、負荷電流和鉗表電壓及本機電壓等測量數據，確定故障點方向及位置。

2.2操作原理

當線路發生接地故障時，在停電狀態下，信號發生裝置向故障線路發送一個具有一定功率的特定高壓直流信號，該信號會通過接地點流向大地，即信號源、線路、接地點和大地之間形成回路。利用電容器的隔直流通交流的特性，只有引發接地故障的對地絕緣電阻才會產生故障電流，使線路與大地之間形成的對地分布電容具有隔直流電流信號不會產生任何的電流，也就不會造成任何的誤判問題。特殊的高壓直流信號就會通過在線路的任意位置檢測該信號的存在與否，判斷故障點的位置。

示意圖如下:

使用時必須保證接地良好。

2.3操作步驟

一步：確認故障線路已經停電（可用信號采集器和信號接收定位器檢測），

二步：用信號源（信號發生裝置）向故障線路注入檢測信號，產生故障電流，

三步：用信號采集器分別測量故障導線各線的故障電流，信號接收定位器讀取的各測量點的電流值，通過同一測量地點三相的故障電流值，大的一相為故障相，故障點就在測量點的后端，判定了故障電流和確定故障方向，再改變測量地點，根據二分法檢測故障電流信號，不斷縮小故障范圍。

四步：經過多點的測量，不斷縮小故障范圍后，快速確定故障點。

故障檢測可以通過發生裝置內置的搖表功能進一步判定是否發生接地故障，一條沒有發生接地故障的線路也就不會產生任何的電流信號。

三、特點及技術參數

3.1特點

（1）通過絕緣桿操作，內部有熔斷保護裝置，操作安全可靠。

（2）裝置內配有搖表輸出功能，可判定是否由高阻接地引起的單相接地故障。

（3）內置內置大容量鋰電池電源（可車載充電），無需另外提供電源，使用方便，經久耐用。

（4）信號發生裝置可以配置一組或多組信號采集接收器，可以進一步提高查找速度。

（5）智能控制內置高壓特定的直流信號源的電源，能智能感知判定高阻回路，大電流自動鎖定25mA，對于人體觸電不會受致命傷害，與傳統的高壓法有本質的提升。

（6）采用PWM調節技術，具有明顯的節能和環保，不再需要變壓器的升壓，實現了重量輕、效率高、耗電少的特點。

（7）本公司技術的PWM智能調節調節的應用，有效改變了傳統測試的電源問題，保證了鋰電池電源高能量比的應用效果，重量比傳統儀器減小一倍以上，使用時間更長。

（8）電流采集接收無線天線內置，確保鉗表絕緣和可靠。

（9）背光顯示可以設置，方便夜間使用。

（10）體積小、重量輕、操作簡單、攜帶方便，主機帶電池組小于7KG。

（11）復合特定的高壓直流源的應用，對線路對地電容的影響減少至0，使配網線路中的電纜和架空線路混合應用的測量沒有本質的區別，*改變了傳統信號注入法的測量原理。

（12）智能信號的判定對高阻抗接地故障有明顯的效果，根據接地故障特性不同，智能電源也輸出不同的特性，實現了不同接地阻抗的全天候測量。

（13）高壓鉗和信號接收器內置大容量鋰電池，采用5V充電 mircoUSB接口，使用時與手機充電接口兼容，也可以用充電寶應急充電。

（14）全傻瓜型設計，裝置只設一個檔位開關，開左邊是搖表、中間是關機、開右邊是信號，一個確定鍵用來工作狀態的確定，任何人不需要培訓就會使用。

（15）多組信號采集接收器可以同時使用，不會造成任何影響。

（16）主面采用全密封結構設計，可以在下雨天的情況下使用主機判定故障。

3.2技術參數

（1）信號發生裝置

特定高壓直流電流輸出范圍（復合直流）：0-25mA，特殊時會大于50 mA

搖表測量范圍：0-3000MΩ

輸出精度：±1mA

大輸出功率：50W

測量范圍：0-350kΩ

檢測線路長度：大于100km

顯示方式：中文液晶，背光功能

LCD尺寸： 90mm*73mm

電    源：鋰電池24V/20Ah

工作時間：大于6h

工作溫度：-10℃～+50℃

裝置尺寸：327mm*282mm*218mm

裝置重量： 7kg

（2）信號采集器

檢測方式：鉗形CT,積分方式

傳輸方式：433MHz無線傳送

傳輸距離：大于40m

鉗口尺寸：Φ48mm

測量范圍：0.1mA-100.0mA(異頻電流)  

測試精度：±1%±2mA

工作時間：大于10h

裝置尺寸：255mm*76mm*31mm

電    源：內置大容量鋰電池，5V充電 mircoUSB接口

裝置重量： 340g

（3）信號接收定位器

顯示方式：中文液晶，背光功能

工作時間：大于10h

LCD尺寸：54mm*50mm

裝置尺寸：204mm*100mm*35mm

電    源：內置大容量鋰電池，5V充電 mircoUSB接口

裝置重量： 300g

四、使用方法

1 巡查裝置簡要介紹

1.1 信號發生裝置：

1.1.1 界面說明

打開機殼后見下面板分布圖

檔位開關處分三檔，“搖表信號”，“關機”,“特定高壓直流信號,簡述為異頻信號”。初始為“關機”檔位（即設備電源關閉）。

充電指示燈，燈亮表示儀器在充電狀態。

確定鍵，顯示器指示的工作內容按下確認鍵，儀器開始其工作狀態。

1.1.1.1檔位開關打到特定高壓直流信號（異頻信號）后，顯示主界面如下，

按下確定鍵輸出異頻信號。按下面板上的“確定鍵”輸出直流信號，裝置智能判定接地故障回路的不同對地故障阻抗，裝置自動調節高壓電流信號, 特定高壓直流信號電流信號這里將稱為異頻電流，鎖定25mA，顯示中的電池符號為裝置工作電池電壓。

顯示器中的“輸出異頻電流”表示裝置“輸出特定高壓直流信號”即往線路注入特定高壓直流直流信號，該信號會自動隔離對地分布電容，無接地時下方的指示條全顯，電流為0 mA，顯示中的電池符號為裝置工作電池電壓。。

    本機電池電壓指示：帶有電池標號和數字顯示。即檢測本機工作的鋰電池電壓，電池充滿電壓為24V(充電器指示燈變為綠燈),當電壓低于20.0V時，會報警，界面顯示“電池電壓過低，請充電！”，充電時，插上充電器，面板充電指示燈亮，表示充電正常。

1.1.1.2搖表信號

檔位開關打到搖表信號后，顯示主界面如下：

包括“搖表信號”和“本機電池電壓”，按下“確定”鍵輸出搖表信號，測試絕緣電阻，10s后顯示測試數據，界面提示測試結束，測量的電阻值顯示為XXXXK。有故障時，會出現小于300K以下的數值，999999K表示沒有接地狀態（本處是指2000V狀態的測量）。

1.1.2 接線說明

裝置后面板有兩個接線柱和一個充電接口，使用時必須正確接線，先接大地，后接信號輸出線，接線時在關機狀態下接線。

信號輸出： 將特定高壓直流信號輸出線（紅色）一端接入本端口，另一端接入掛鉤拉閘桿（內置保險絲）下端，確保接線良好可靠。

大    地 ：將接地線（黑色）一端接入本端口，另一端接入現場接地柱上，確保接地良好可靠（使用時必須先接好大地）。

充電接口 ：24V充電器接口。

接線時保證線路是不帶電狀態，務必先測試被測的故障線路是否帶電，用驗電筆行驗證。

1.2 信號采集器 

1.2.1、左下角有一個電源開關，撥動電源開關開關機。

1.2.2、開機后運行指示燈閃爍由快到慢（期間必須鉗表保持靜止狀態），此時才可以開始使用，開機時如果沒有保持靜止狀態，會無法判定電場穩定，造成測量的精度無法保證。同時開機過程保持穩狀態，還應注意開機時鉗口是關閉狀態，鉗口內不應有任何導線穿過。鉗表的相關數據在接收定位器中顯示。

1.2.3、鉗表為檢測停電線路使用（若檢測過負荷線路后，需重新關開機）.

1.2.5、將本采集器旋進絕緣令克棒，測試過程小心摔壞。

1.2.6、右下角為充電接口，將USB接頭插入，連接充電器，充電指示燈，表示正常充電。

1.2.7本采集器可能遇下雨天使用時，盡量減小進水，進水后會出現自動關機和無法開機現象。

1.3 信號接收定位器

1.3.1打開頂部的電源開關，開機正常后直接進入主菜單界面。

1.3.2 按“上下”鍵、“確認”和“取消”鍵，可以選擇菜單并進入相應內容。

選擇“檢測異頻電流”就是檢測信號發生器注入的特定高壓直流信號對地故障電阻產生的電流值，超過門*，蜂鳴器報警。

按“確定”后，需按“測試”按鍵進行測試

“檢測鉗表電壓” 檢測鉗表（即信號采集器）電池電壓，范圍3.6-4.2V,電壓低時需用手機充電器(安卓)或充電寶對其充電（輸出1A-2A）。USB充電口旁的紅色燈亮表示正在充電。

 “檢測本機電壓” 檢測本機（信號接收定位器）電池電壓，范圍3.6-4.2V,電壓低時需用手機充電器(安卓)或充電寶對其充電（輸出1A-2A）USB充電口旁的紅色燈亮表示正在充電。

1.3.3 當無線通訊失敗時，顯示“通訊失敗”，多臺接收機地址錯誤時，顯示“通訊地址錯誤”；當鉗表欠壓或本機欠壓時，會顯示“鉗表欠壓”或 “本機欠壓”。

1.3.4 參數設置相關說明：

（1）、箭頭在“檢測異頻電流”狀態時，按“取消”鍵,顯示“參數校正密碼”（包括本機和鉗表版本）。

（2）、通過上下按鍵修改密碼000為001，進入“參數設置”。

（3）、通過上、下、確認和取消按鍵等修改本機地址、背光顯示和異頻門限（檢測到電流報警門限）等參數。

2 單相接地故障點巡查

使用前確保巡查裝置各儀器電量足夠，必要時可以用車載電源邊充電邊使用。

2.1 接線前，確認線路已經停電并且已經對地放電 ，勿必先對被測的故障線路進行驗電。

2.2 單相接地故障點查找與定位

（1）、在信號發生裝置關機狀態下，接地線將主機可靠接入大地，同時將將掛鉤拉閘桿接入故障線路（三個掛鉤同時短接接入三相），打開裝置電源，選擇檔位開關進入“異頻信號”，按下“確定”按鍵，儀器自動輸出電流至25mA。

（2）、信號發生裝置向故障線路發送一個具有一定功率的特定高壓直流信號，該信號會通過接地點流向大地，即信號源、線路、接地點和大地之間形成回路，一般故障電流為25mA，只要有產生7-25mA的故障電流，就可以準確查找故障點；變換鉗表的測試地點，利用二分法原理，將鉗表（鉗表使用見 1.2）沿故障線路巡查，實時查看信號接收定位器顯示的異頻電流值（使用方法見1.3）。當某一點的兩側異頻電流值發送跳變，則確定這一點就是接地故障點。

（3）、檢測完成后，關閉所有設備電源，收集相關導線，并對儀器進行充電，為下一次使用做好保證裝置有點。

2.3 高阻接地查找

（1）、在信號發生裝置關機狀態下，接地線將主機可靠接入大地，同時將將掛鉤拉閘桿接入故障線路（三個掛鉤同時短接接入三相），打開裝置電源，選擇檔位開關進入“搖表信號”，按下確定鍵輸出搖表信號，測試絕緣電阻，10s后顯示測試數據（例如500k），界面提示測試結束。

（2）、建議使用“搖表拉路法”確定接地故障點，搖表拉路法，即拉掉某一邊或某一路，搖表測試為更大值時， 此邊或此路為故障范圍。

（3）、檢測完成后，關閉所有設備電源，收集相關導線，并對儀器進行充電，為下一次使用做好保證裝置有點。

五、注意事項

①  在每次使用前應檢查單相接地故障信號發生裝置、信號采集器、信號接收定位儀電池電量足夠。

② 本設備必須在故障線路停電的情況下操作，信號輸出線與被檢測故障線路的連接與斷開應采用絕緣桿操作。

③ 設備在注入特定高壓直流電流時具有一定的電壓，操作時確保接地良好并注意安全。

④ 在使用信號采集器檢測時，必須在靜止狀態下檢測多次確保數據穩定準確。

⑤ 操作完畢后，要將信號輸出端對地放電。

⑥ 為減少故障定位儀的電量消耗，建議在現場暫停巡檢時退出特定高壓直流發送，再次繼續檢測時重新打開電源使其工作。

⑦ 啟用一臺發生裝置配置多臺信號采集接收器時，需確保信號采集器和信號接收器地址一一對應   且不能重復。信號采集器地址在儀器背面顯示(編碼尾號數字)且不能修改，信號接收器地址在  “檢測本機電壓”中顯示可以通過上下按鍵修改（范圍為1-9）。

⑧ 長期未使用本巡查裝置時，定期對裝置充電。

⑨ 請使用之前，詳細閱讀本儀器說明書。

使用中，如果發現儀器故障，請及時與本公司聯系，本公司負責修理與更換，不得自行拆卸。

六、常見故障處理

當信號發生裝置，打開電源，指示燈不亮，可能電池沒電，請充電。

當信號采集器與信號定位器通訊不上，可能電池沒電，請充電。

使用過程中盡量不要進水，如果發生進水后，無法開機，請停止使用

進水后，請用吹風機吹干，如可以正常工作，用導線短接主機后的信號輸出端與大地，形成25mA的電流，用電流鉗測量，如果可以測到25mA，裝置就沒有出現故障。

電流鉗表，使用過程中有出現雜物夾在磁芯中，造成測量誤差，處理干凈雜物。

經過大電流測試后電流鉗表測試不準，靜止開關機，重新使用。