用于電力電纜的故障測(cè)試,是一套集成化設(shè)備,包括兩臺(tái)儀器及相關(guān)附件:
1. (以下簡(jiǎn)稱主機(jī))
主機(jī)有以下功能:
l 低壓脈沖測(cè)距
l 脈沖電流測(cè)距
l 聲磁同步定點(diǎn)
l 路徑探測(cè)
2. ST-500電纜路徑探測(cè)信號(hào)發(fā)生器(以下簡(jiǎn)稱信號(hào)發(fā)生器)
信號(hào)發(fā)生器用于路徑探測(cè)的信號(hào)發(fā)射。
相對(duì)于傳統(tǒng)的分體設(shè)備,其設(shè)備件數(shù)、體積、重量均大幅縮減,且功能強(qiáng)大、簡(jiǎn)單易用、小巧便攜,是傳統(tǒng)設(shè)備的換代產(chǎn)品。
1. 功能全:
l 低壓脈沖故障測(cè)距
l 脈沖電流故障測(cè)距
l 聲磁同步精準(zhǔn)定點(diǎn)
l 電纜路徑探測(cè)
2. 故障測(cè)距功能:
l 低壓脈沖法:適用于低阻、短路、斷線故障的精準(zhǔn)測(cè)距。
l 脈沖電流法:適用于高阻、閃絡(luò)型故障的測(cè)距,使用電流耦合器從地線上采集信號(hào),與高壓部分隔離,**可靠。
3. 精準(zhǔn)定點(diǎn)功能:
l 聲磁同步接收,抗干擾能力強(qiáng)。
l 聲磁信號(hào)波形顯示,信號(hào)和噪聲易于區(qū)分。
l 光標(biāo)測(cè)量聲磁延時(shí),精準(zhǔn)判斷故障點(diǎn)的遠(yuǎn)近。
l 可根據(jù)磁場(chǎng)波形的初始極性,在定點(diǎn)的同時(shí)進(jìn)行路徑探測(cè)。
4. 路徑探測(cè)功能:
l 信號(hào)發(fā)生器:
? 大容量鋰離子電池供電,擺脫市電束縛。
? 全自動(dòng)功率匹配和保護(hù),無(wú)需人工調(diào)整。
? 較大功率輸出。
l 音峰/音谷法路徑探測(cè)。
l 信號(hào)幅值顯示。
l 可進(jìn)行80%法或45°法測(cè)深。
5. 大屏幕液晶顯示,界面友好、簡(jiǎn)單易用。
6. SD卡存儲(chǔ)測(cè)試波形,存儲(chǔ)容量大,可導(dǎo)入計(jì)算機(jī)進(jìn)行存檔、分析和打印。
7. 內(nèi)置大容量鋰離子電池供電,配快速充電器。
8. 電源管理:根據(jù)不同功能開(kāi)啟不同的電源通路,盡量減小功耗;若15分鐘沒(méi)有任何操作,儀器將自動(dòng)關(guān)機(jī);電池欠壓時(shí)也將自動(dòng)關(guān)機(jī),以保護(hù)電池。
9. 集成化設(shè)備,小巧便攜。
三、技術(shù)指標(biāo) (M為主機(jī),T為信號(hào)發(fā)生器,M&T為共同特性)
1. 測(cè)距功能(M):
(1) 測(cè)距模式:低壓脈沖、脈沖電流。
(2) 采樣頻率:100MHz。
(3) 分辨率:低壓脈沖模式1m;脈沖電流模式4m。
(4) 低壓脈沖模式發(fā)射電壓:30V。
(5) 測(cè)距范圍:30km。
(6) 盲區(qū):2m。
2. 聲磁同步定點(diǎn)功能(M):
(1) 聲音信號(hào)通頻帶:中心頻率400Hz,帶寬200Hz。
(2) 信號(hào)增益:80dB。
(3) 定點(diǎn)精度:0.1m。
3. 路徑探測(cè)功能(M):
(1) 接收頻率:1kHz。
(2) 增益:80dB。
4. 路徑探測(cè)信號(hào)發(fā)生器(T):
(1) 發(fā)射頻率:1kHz。
(2) 發(fā)射功率:≥3.5W。
(3) 輸出特性:開(kāi)路電壓≥100Vp-p;短路電流≥300mA;
根據(jù)實(shí)際負(fù)載全自動(dòng)匹配;自動(dòng)短路保護(hù)。
5. 電源:
(1) 電池(M&T):內(nèi)置鋰離子電池組,標(biāo)稱電壓7.4V,容量3000mAH。
(2) 功耗:主機(jī)(M)400mA,可連續(xù)使用時(shí)間>6小時(shí);
信號(hào)發(fā)生器(T)500mA。可連續(xù)使用時(shí)間>5小時(shí);
(3) 充電器(M&T):輸入AC220V±10%,50Hz;標(biāo)稱輸出8.4V,DC1A。
(4) 充電時(shí)間(M&T):<4小時(shí)。
6. 顯示方式:主機(jī)(M)320×240點(diǎn)陣大屏幕液晶;信號(hào)發(fā)生器(T):表頭。
7. 體積(M&T):210mm×160mm×65mm。
8. 質(zhì)量:主機(jī)(M)0.7kg;信號(hào)發(fā)生器(T)0.7kg。
9. 使用條件(M&T):溫度:-10℃-40℃,濕度5-90%RH,海拔<4500m。
1、一般步驟:
(1) 故障性質(zhì)診斷
(2) 故障測(cè)距
(3) 路徑探測(cè)
(4) 精準(zhǔn)定點(diǎn)
2、故障性質(zhì)的診斷和測(cè)試方法的選擇。
在電纜發(fā)生故障后,須首先判斷電纜的故障性質(zhì)。
首先用兆歐表在電纜的一端測(cè)量各相對(duì)地及相間的絕緣電阻。如果兆歐表的測(cè)量值為零,則可能還有零到上百kΩ的電阻,故還須用萬(wàn)用表測(cè)量電阻值;如各相對(duì)地及相間絕緣電阻很高,絕緣正常,則應(yīng)測(cè)試導(dǎo)體是否斷線:在電纜的一端將三相短接并對(duì)地短路,在另一端重復(fù)測(cè)量,判斷是否斷線。
明確故障性質(zhì)后,需選擇不同的測(cè)距和定點(diǎn)方法,見(jiàn)下表:
表1-4-2:故障性質(zhì)和測(cè)試方法選擇表
|
故障
性質(zhì)
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故障表現(xiàn)形式
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測(cè)距方法
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定點(diǎn)方法
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1
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低阻
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兆歐表測(cè)量:0
萬(wàn)用表測(cè)量:< 200Ω
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低壓脈沖
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音頻法(備選)
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聲磁同步
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2
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斷線
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導(dǎo)體不連續(xù)
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聲磁同步
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3
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高阻
|
兆歐表測(cè)量:>0
或:
兆歐表測(cè)量:0
萬(wàn)用表測(cè)量:≥ 200Ω
|
脈沖電流
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4
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閃絡(luò)
|
兆歐表測(cè)量:絕緣正常
耐壓試驗(yàn):不通過(guò)
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備注:(1)表中陰影部分表示:脈沖電流測(cè)距和聲磁同步定點(diǎn)需要配套使用高壓沖擊信號(hào)發(fā)生器(該高壓發(fā)生器不包含在本套設(shè)備中,需另配)。
(2)音頻法定點(diǎn)低阻故障為備選方案,聲磁同步不成功時(shí)選用,需配套使用路徑探測(cè)信號(hào)發(fā)生器。
包括兩臺(tái)儀器及相關(guān)附件:
1.ST-400電力電纜故障綜合測(cè)試儀(簡(jiǎn)稱主機(jī))
主機(jī)有以下功能,并根據(jù)不同功能使用相應(yīng)附件:
l 低壓脈沖測(cè)距,附件:低壓脈沖測(cè)試線
l 脈沖電流測(cè)距,附件:脈沖電流耦合器
l 聲磁同步定點(diǎn),附件:定點(diǎn)傳感器、耳機(jī)
l 路徑探測(cè),附件:路徑傳感器、耳機(jī)
2. ST-500電纜路徑探測(cè)信號(hào)發(fā)生器(簡(jiǎn)稱信號(hào)發(fā)生器)
信號(hào)發(fā)生器用于路徑探測(cè)的信號(hào)發(fā)射,附件:輸出連接線、接地釬。
3. 通用附件:充電器。
主機(jī)外觀結(jié)構(gòu)如圖2-1-1所示:
圖2-1-1 主機(jī)外觀和接口
主機(jī)面板如圖2-1-2所示:
圖2-1-2 主機(jī)面板
主機(jī)面板上有以下內(nèi)容:
1. 液晶屏幕:
顯示各種信息,顯示的內(nèi)容在以后章節(jié)中有詳細(xì)介紹。
2. 模式選擇鍵及相應(yīng)指示燈:
面板右上角區(qū)域的按鍵用來(lái)選擇儀器測(cè)試模式,選中后按鍵旁邊的指示燈亮。
(1) 低壓脈沖 鍵:進(jìn)入低壓脈沖測(cè)距模式(開(kāi)機(jī)默認(rèn))。
(2) 脈沖電流 鍵:進(jìn)入脈沖電流測(cè)距模式。
(3) 定點(diǎn) 鍵:進(jìn)入聲磁同步精準(zhǔn)定點(diǎn)模式。
(4) 路徑 鍵:進(jìn)入路徑探測(cè)接收模式。
3. 測(cè)試鍵和信號(hào)指示燈(面板右下角區(qū)域):
(1) 測(cè)試 鍵:低壓脈沖模式:按一下進(jìn)行一次測(cè)試;
脈沖電流模式:按一下進(jìn)入等待觸發(fā)狀態(tài);
定點(diǎn)、路徑模式:無(wú)效。
(2) 信號(hào) 指示燈:低壓脈沖模式:進(jìn)行測(cè)試時(shí)閃亮一次;
脈沖電流模式:觸發(fā)時(shí)閃亮一次;
定點(diǎn)模式:磁場(chǎng)觸發(fā)時(shí)閃亮一次;
路徑模式:無(wú)效。
4. 測(cè)距模式(低壓脈沖/脈沖電流)相關(guān)按鍵的基本功能:
面板左下角區(qū)域的按鍵基本是為了測(cè)距功能服務(wù)。按鍵上直接標(biāo)注的功能為其基本功能定義,直接按鍵即執(zhí)行基本功能:
(1) 范圍 +/-鍵:用來(lái)改變當(dāng)前測(cè)試范圍(量程)。
(2) 和鍵:用來(lái)移動(dòng)光標(biāo)。
(3) 定位/確定 鍵:定位功能:自動(dòng)移動(dòng)光標(biāo),定位故障點(diǎn)。
確定功能:當(dāng)某些操作需要時(shí),用來(lái)進(jìn)行確認(rèn)。
(4) 增益 +/-:用來(lái)調(diào)整信號(hào)增益。
(5) 開(kāi)關(guān) 鍵:長(zhǎng)按1秒鐘有效,用來(lái)打開(kāi)或關(guān)閉儀器電源。
(6) 鍵:背光鍵,用來(lái)打開(kāi)和關(guān)閉液晶屏背光。背光功能為按鍵抬起執(zhí)行。
(7) 存儲(chǔ) 鍵:用來(lái)存儲(chǔ)當(dāng)前波形。
(8) 后翻 和 前翻 鍵:當(dāng)調(diào)出SD卡已存儲(chǔ)的波形時(shí),用來(lái)選擇需要查看的波形,后翻選擇上一個(gè),前翻選擇下一個(gè)。
5. 測(cè)距模式相關(guān)按鍵的上檔(Shift)功能:
按住Shift鍵(基本功能的鍵)不放,再按其它鍵,則執(zhí)行鍵旁邊標(biāo)注的上檔功能:
(1) 波速 +/-鍵:用來(lái)調(diào)整電纜波速度。
(2)和 鍵:比例縮放鍵,用于對(duì)波形的縮?。糯箫@示。
(3) 光標(biāo)切換 鍵:用來(lái)切換虛實(shí)光標(biāo)。
(4) 暫存 鍵:在儀器內(nèi)存中暫存當(dāng)前波形,以備雙波形比較。
(5) 比較 鍵:同時(shí)顯示當(dāng)前波形和暫存波形,以便比較兩波形的異同。
(6) 調(diào)出 鍵:調(diào)出SD卡中存儲(chǔ)的歷史波形。
儀器頂部接口板見(jiàn)圖2-2-2所示:
圖2-1-3 主機(jī)頂接口板
6. 測(cè)距插口:低壓脈沖模式下,接低壓脈沖測(cè)試線;
脈沖電流模式下,接脈沖電流耦合器。
7. 定點(diǎn)插口:定點(diǎn)模式下,接定點(diǎn)傳感器。
圖2-1-4 主機(jī)側(cè)接口板
8. 路徑插口:路徑模式下,接路徑傳感器。
9. SD存儲(chǔ)卡插槽:SD卡用來(lái)存儲(chǔ)測(cè)距波形。需要時(shí)將SD卡插入插槽,按壓到底;需要取出時(shí),按一下SD卡,將自動(dòng)彈出。
主機(jī)側(cè)面接口板見(jiàn)圖2-1-4所示:
10.耳機(jī)插口:用來(lái)在定點(diǎn)、路徑模式下,接耳機(jī)監(jiān)聽(tīng)聲音。
11.充電插口:用來(lái)接充電器,對(duì)儀器內(nèi)置電池充電。
12.聲音增益:定點(diǎn)模式下,用來(lái)調(diào)整聲音信號(hào)增益。
13.磁場(chǎng)/路徑增益:定點(diǎn)模式下,用來(lái)調(diào)整磁場(chǎng)信號(hào)增益。
路徑模式下,用來(lái)調(diào)整路徑信號(hào)增益。
二、ST-500電纜路徑探測(cè)信號(hào)發(fā)生器(T:信號(hào)發(fā)生器)
信號(hào)發(fā)生器外觀結(jié)構(gòu)如圖2-2-1所示:
圖2-2-1 信號(hào)發(fā)生器外觀和接口
信號(hào)發(fā)生器面板如圖2-2-2所示:
圖2-2-2 信號(hào)發(fā)生器面板
信號(hào)發(fā)生器面板上有以下內(nèi)容:
1. 表頭:正常情況下用來(lái)顯示輸出電流,其滿幅值為500mA;
按 電池檢測(cè) 鍵則顯示電池水平,指針位于綠**域表示電池電量正常,若指針位于黃**域,表示電池欠壓,仍可工作一小段時(shí)間,建議充電;若指針低于黃**域,表示電池電量不足,可能無(wú)法開(kāi)機(jī),需充電后再使用。
2. 開(kāi)關(guān) 鍵:長(zhǎng)按1秒鐘有效,用來(lái)打開(kāi)或關(guān)閉儀器電源。
圖2-2-3 信號(hào)發(fā)生器側(cè)接口板
3. 電池檢測(cè) 鍵:用來(lái)檢測(cè)電池電量水平,按下后觀察表頭顯示可判斷電池電量是否正常。本功能在開(kāi)機(jī)和關(guān)機(jī)狀態(tài)下均可使用,
4. “電源“指示燈:用來(lái)表示電源狀態(tài)。開(kāi)機(jī)后,本指示燈亮。若電池電量正常,則常亮;若電池欠壓,則閃爍;若嚴(yán)重欠壓,則自動(dòng)關(guān)機(jī),燈滅。
5. “信號(hào)”指示燈:用來(lái)表示信號(hào)輸出狀態(tài)。若選擇“連續(xù)”輸出模式,則常亮;若選擇“斷續(xù)”輸出模式,則閃爍。
主機(jī)側(cè)面接口板見(jiàn)圖2-1-4所示:
6. 輸出模式選擇開(kāi)關(guān):用來(lái)選擇連續(xù)或斷續(xù)輸出。斷續(xù)輸出時(shí)以輸出0.5秒,停止0.5秒的節(jié)奏發(fā)射信號(hào)。
7. 輸出插口:用來(lái)接輸出連接線,對(duì)目標(biāo)電纜發(fā)射信號(hào)。
8. 充電插口:用來(lái)接充電器,對(duì)儀器內(nèi)置電池充電。
低壓脈沖法用于電纜的低阻、短路及斷線故障;還可用于測(cè)量電纜的長(zhǎng)度、波速度;也可用于區(qū)分電纜的中間頭、T型接頭和終端頭。
低壓脈沖法使用時(shí)域反射法(TDR)原理,又叫脈沖反射法。測(cè)試時(shí)向電纜注入一低壓脈沖,脈沖沿電纜傳播到阻抗不匹配點(diǎn),如短路點(diǎn)、故障點(diǎn)、中間接頭等,脈沖產(chǎn)生反射,回送到測(cè)量點(diǎn)被儀器記錄下來(lái),如圖3-2-1所示:
圖3-2-1 低壓脈沖法原理圖
從ST電力電纜故障綜合測(cè)試儀發(fā)射脈沖開(kāi)始計(jì)時(shí),到接收到故障點(diǎn)的反射脈沖共需時(shí)Δt;脈沖行波傳播速度為V,則故障點(diǎn)距離Lx為: (3-1)
(3-2)
其中為故障點(diǎn)的輸入阻抗,為線路的特性阻抗。從式3-2可得到:斷線故障反射脈沖與發(fā)射脈沖極性相同;而短路(混線)故障的反射脈沖與發(fā)射脈沖極性相反。因此通過(guò)識(shí)別反射脈沖的極性,可以判定故障的性質(zhì)。如圖3-2-1和圖3-2-2所示:
首先用放**將電纜各相線對(duì)地充分放電;將低壓脈沖測(cè)試線的插頭接主機(jī)頂接口板的 測(cè)距 信號(hào)插口,測(cè)試線的的兩個(gè)夾鉗接故障相和地(或兩故障相),如圖3-4-1所示:
圖3-3-1 低壓脈沖法接線圖
長(zhǎng)按 開(kāi)關(guān) 鍵打開(kāi)電源,按 低壓脈沖 鍵,進(jìn)入低壓脈沖測(cè)距模式(開(kāi)機(jī)默認(rèn)),低壓脈沖法的顯示界面如圖3-3-2所示:
圖3-3-2 低壓脈沖法顯示界面
初始測(cè)試時(shí)選擇的范圍應(yīng)大于電纜全長(zhǎng)至少幾百米,如:電纜全長(zhǎng)為800m,則應(yīng)選擇2km范圍,而不應(yīng)選擇1km。若發(fā)現(xiàn)可疑點(diǎn)較近,為了得到更高的測(cè)距分辨率,可以適當(dāng)將范圍縮小。每改變一次范圍,儀器會(huì)自動(dòng)進(jìn)行一次測(cè)試。
根據(jù)電纜的類型設(shè)定合適的波速。
幾種常用電力電纜的波速為:
l 交聯(lián)聚乙烯電纜:波速170m/us
l 油浸紙電纜:波速160m/us
l 聚乙烯全塑電纜:波速201m/us
l 橡膠電纜:波速220m/us
不同生產(chǎn)廠家或不同批次的電纜,即使是相同型號(hào),其波速也會(huì)有細(xì)微差別,當(dāng)需要精準(zhǔn)測(cè)距時(shí),需根據(jù)已知的電纜全長(zhǎng)校準(zhǔn)波速度,參見(jiàn)本節(jié)第11條。
按一次測(cè)試 鍵,即進(jìn)行一次脈沖發(fā)射,“信號(hào)”指示燈閃爍,儀器接收和處理脈沖反射信號(hào),并進(jìn)行顯示。
增益是指儀器對(duì)信號(hào)的放大倍數(shù),調(diào)節(jié)增益可以改變的波形幅值,一般要調(diào)到需要的波形幅值足夠大且不失真。
增益調(diào)整方法:按 增益 +/-鍵,可以調(diào)整信號(hào)增益。每改變一次增益,儀器自動(dòng)進(jìn)行一次測(cè)試。
反射脈沖波形的起始位置是故障位置。將光標(biāo)移動(dòng)到脈沖波形開(kāi)始有明顯變化的位置(如圖3.4.2虛光標(biāo)位置),屏幕右上角顯示的距離就是故障距離。
注意:光標(biāo)在其他位置時(shí),顯示的距離沒(méi)有意義。
自動(dòng)定位方法:按 定位/確認(rèn) 鍵,儀器進(jìn)行自動(dòng)光標(biāo)定位。如果自動(dòng)定位沒(méi)有得到正確結(jié)果,應(yīng)進(jìn)行人工定標(biāo)。
手動(dòng)光標(biāo)定位方法:按和鍵,可以左右移動(dòng)光標(biāo)。圖3-3-3為一個(gè)典型的混線故障波形,虛線光標(biāo)位置即為故障點(diǎn)距離:320m。因?yàn)椴ㄐ蜗蛳?,故判斷為混線故障;若波形向上,則為斷線故障。
圖3-3-3典型的混線故障波形定位
如果需要精細(xì)觀察,從而得到更高的測(cè)距分辨率,可以將波形進(jìn)行水平縮放。
波形縮放方法:按放大鍵將波形放大;按縮小鍵將波形縮小。
在波形放大狀態(tài),無(wú)法進(jìn)行自動(dòng)定位。
通過(guò)比較電纜故障線對(duì)和完好線對(duì)的波形,可以更容易識(shí)別故障點(diǎn)。
波形比較方法:首先測(cè)試得到故障線對(duì)波形,按暫存鍵,將當(dāng)前波形在儀器內(nèi)存中暫存,屏幕左上角顯示暫存標(biāo)志。然后在條件不變的情況下測(cè)試一條完好線對(duì)的波形,按比較鍵,屏幕上將同時(shí)顯示兩條波形,屏幕上部顯示雙波形比較標(biāo)志。通過(guò)比較兩波形的異同,可以幫助尋找故障點(diǎn)。如圖3-3-4所示:
圖3-3-4波形比較
若需得到故障點(diǎn)和參照點(diǎn)(如電纜接頭)的相對(duì)距離,操作如下:
ST電力電纜故障綜合測(cè)試儀開(kāi)機(jī)后默認(rèn)實(shí)光標(biāo)在***位置;調(diào)整虛光標(biāo)將其移動(dòng)到參照點(diǎn);按光標(biāo)切換 鍵,實(shí)光標(biāo)和虛光標(biāo)的位置互換,現(xiàn)在實(shí)光標(biāo)位于參照點(diǎn),虛光標(biāo)位于***;調(diào)整虛光標(biāo)移動(dòng)到故障點(diǎn),顯示的距離值即為兩者之間的相對(duì)距離,如圖3-3-5所示。
圖3-3-5 相對(duì)距離測(cè)量
根據(jù)已知的電纜全長(zhǎng),可以精準(zhǔn)校準(zhǔn)波速度。
用一段已知長(zhǎng)度的同類型電纜,測(cè)量其對(duì)端開(kāi)路和短路波形并比較,將虛光標(biāo)移動(dòng)到波形明顯分叉處,調(diào)整波速使得長(zhǎng)度測(cè)量值和已知長(zhǎng)度相同,則此時(shí)的波速為本條電纜的實(shí)際波速。
按 存儲(chǔ) 鍵將在SD卡中存儲(chǔ)當(dāng)前測(cè)試的波形,按 調(diào)出 鍵(即同時(shí)按 Shift 鍵和 存儲(chǔ) 鍵)后,屏幕顯示*后一次存儲(chǔ)的波形,用后翻 和 前翻 鍵可以選擇顯示其他波形。
若需要進(jìn)行計(jì)算機(jī)存檔管理,或需要進(jìn)一步分析以及打印,需將SD卡取出,插入卡器并和計(jì)算機(jī)連接,將SD卡中存儲(chǔ)的波形數(shù)據(jù)導(dǎo)入計(jì)算機(jī),在后臺(tái)軟件的支持下可以進(jìn)行存檔、分析和打印。
脈沖電流法用于電纜的高阻和閃絡(luò)性故障的測(cè)距,需要和高壓沖擊信號(hào)發(fā)生器配合使用。
當(dāng)電纜故障點(diǎn)絕緣電阻較大(大于10倍電纜特性阻抗,Rf>10Zc≈200Ω)時(shí),故障點(diǎn)的反射系數(shù)很小,造成反射脈沖無(wú)法分辨,因此低壓脈沖法無(wú)法測(cè)距。
使用高壓發(fā)生器向故障電纜施加高壓,使得故障點(diǎn)擊穿放電,放電脈沖在故障點(diǎn)和測(cè)試端之間來(lái)回反射,用儀器采樣記錄此信號(hào)并測(cè)量時(shí)間差,將得到故障點(diǎn)的距離。
有兩種方法可以采集放電脈沖信號(hào):電壓取樣和電流取樣,采用電流取樣即為脈沖電流法:電流耦合器采集測(cè)試地(電纜金屬外皮)流回高壓儲(chǔ)能電容的電流,與高壓部分完全隔離,**可靠,波形較易識(shí)別。
直流高壓閃絡(luò)法(直閃法)用于測(cè)量閃絡(luò)性故障,即故障點(diǎn)絕緣電阻極高,但在做耐壓試驗(yàn)時(shí)電壓上升到一定水平產(chǎn)生閃絡(luò)擊穿的故障。
直閃法原理如圖4-2-1所示,其中T1為調(diào)壓器;T2為高壓變壓器,容量應(yīng)在1KVA左右;VD為高壓硅堆;C為高壓儲(chǔ)能電容器,容量在2μF以上;L為電流耦合器。調(diào)節(jié)T1調(diào)壓器,使得輸出電壓逐漸升高,直至故障點(diǎn)擊穿。
圖4-2-1 直閃法原理圖
直閃法的波形如圖4-2-2所示:
圖4-2-2 直閃法波形
當(dāng)電纜故障點(diǎn)的電阻不是很高時(shí),故障點(diǎn)的泄漏電流較大,如果使用直閃法,因T2高壓變壓器的內(nèi)阻很大,輸出電壓將無(wú)法升高到閃絡(luò)電壓,這時(shí)必須使用沖擊高壓閃絡(luò)法(沖閃法)。沖閃法也適用于大多數(shù)閃絡(luò)型故障。
沖閃法原理如圖4-2-3所示,它與直閃法基本相同,區(qū)別在于在儲(chǔ)能電容C和電纜之間串入一球間隙G。調(diào)節(jié)T1調(diào)壓器對(duì)電容C充電,當(dāng)電容電壓上升到一定程度時(shí),球間隙G擊穿,電容C對(duì)電纜放電,由于電容的內(nèi)阻極小,輸出電壓將能足夠高并使得故障點(diǎn)擊穿。
圖4-2-3 沖閃法原理圖
沖閃法的波形如圖4-2-4所示:
圖4-2-4 沖閃法波形
使用脈沖電流法必須配合使用高壓沖擊信號(hào)發(fā)生器,推薦使用集成化的設(shè)備,操作簡(jiǎn)單,**可靠;也可以使用由分立器件組合成的高壓沖擊放電裝置。
測(cè)試接線如圖4-3-1所示。
圖4-3-1 與其他高壓設(shè)備配合使用
以電纜相對(duì)地故障為例,將高壓發(fā)生器的高壓輸出線連接電纜故障相,測(cè)試地線連接電纜的金屬護(hù)套;將脈沖電流耦合器掛在測(cè)試地線上,耦合器輸出插頭接主機(jī) 測(cè)距 信號(hào)插口。
若電纜是相間故障,則需將高壓發(fā)生器測(cè)試地線連接另一故障相,并將其接地。
接線注意事項(xiàng)
l 接線前須對(duì)電纜充分放電!
l 高壓發(fā)生器的保護(hù)地必須接好,并不得直接接測(cè)試地!
l 耦合器的箭頭必須指向電纜地方向。
l 耦合器掛接的測(cè)試地線越直越好(尤其在耦合器附近)。
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按脈沖電流鍵,進(jìn)入脈沖電流測(cè)距模式,其顯示界面和低壓脈沖法基本相同。
初始測(cè)試時(shí)選擇的范圍應(yīng)大于電纜全長(zhǎng)至少幾百米,如:電纜全長(zhǎng)為800m,則應(yīng)選擇2km范圍,而不應(yīng)選擇1km。
若發(fā)現(xiàn)可疑點(diǎn)較近,為了得到更高的測(cè)距分辨率,可以適當(dāng)將范圍縮小。
如果確信故障點(diǎn)已經(jīng)放電(觀察高壓發(fā)生器的高壓表,發(fā)現(xiàn)放電時(shí)電壓跌落明顯,說(shuō)明已放電),但仍然沒(méi)有得到放電波形,說(shuō)明故障點(diǎn)的擊穿延時(shí)有可能較長(zhǎng),可以適當(dāng)將范圍增大再測(cè)試。
4、設(shè)定波速:
根據(jù)電纜類型設(shè)定合適的波速。
按測(cè)試鍵,儀器進(jìn)入等待觸發(fā)狀態(tài),當(dāng)高壓發(fā)生器對(duì)電纜放電后,儀器觸發(fā)、采集并顯示波形。若波形過(guò)小須調(diào)高增益,反之調(diào)低,再重復(fù)測(cè)試,直至獲得滿意的脈沖電流波形。
采集到波形后,按 和 鍵 將虛光標(biāo)定位在**個(gè)放電脈沖起始點(diǎn),再按光標(biāo)切換鍵,將虛光標(biāo)變?yōu)閷?shí)光標(biāo),再移動(dòng)虛光標(biāo)移動(dòng)到**個(gè)脈沖起始點(diǎn),其相對(duì)距離即為故障點(diǎn)。
按定位/確定鍵,儀器能自動(dòng)進(jìn)行計(jì)算和定標(biāo)。
圖4-3-2為一組典型的直閃法波形:
圖4-3-2典型的直閃法波形
圖4-3-3為一組典型的沖閃法波形:
圖4-3-3 典型的沖閃法波形
6、定標(biāo)時(shí)的注意事項(xiàng):
(1) 直閃法和沖閃法的區(qū)別在于沖閃波形往往有球間隙放電形成的脈沖,而且從球間隙放電到故障點(diǎn)擊穿有一定延時(shí);
(2) 由于雜散電感的影響,往往在反射脈沖波頭有向上凸起,應(yīng)注意將虛光標(biāo)定位于向上凸起的起始點(diǎn);
(3) 利用比例放大功能精準(zhǔn)定標(biāo);
(4) 反射波頭的凸起起始點(diǎn)有時(shí)不易精準(zhǔn)定位,往往造成測(cè)距值略大于實(shí)際故障距離;
(5) 故障點(diǎn)必須擊穿才能正確測(cè)距,判斷故障點(diǎn)是否擊穿的方法:
①. 故障點(diǎn)擊穿時(shí),球間隙放電聲清脆響亮,火花較大。而沒(méi)擊穿時(shí),一般球間隙放電聲嘶啞,不清脆,而且火花較弱。
②. 電纜故障點(diǎn)擊穿時(shí),電壓表指針擺動(dòng)范圍較大。而未擊穿時(shí),電壓表擺動(dòng)較小,
③. 根據(jù)儀器記錄波形判斷。圖4-3-5為電纜未擊穿時(shí)的典型波形。
圖 4-3-5 故障點(diǎn)未擊穿時(shí)的典型波形