智能型電纜故障測試儀
型號：HD-FCL-2005
一、概述：
我公司作為電力電纜測試領(lǐng)域中的，在產(chǎn)品開發(fā)研制中不斷追求、努力創(chuàng)新。電纜故障預(yù)定位測試主機是公司的又一杰作，技術(shù)達(dá)到水平，打破了國外公司在此領(lǐng)域的壟斷，電纜故障預(yù)定位測試主機采用了的技術(shù)，所有高阻故障波形均呈現(xiàn)為簡單的低壓脈沖波形，判斷故障距離輕松愉快。
電纜故障預(yù)定位測試主機用于檢測各種動力電纜的高阻泄漏故障、閃絡(luò)性故障、低阻接地和斷路故障。
二、儀器功能與特點：
可測35KV以下等級所有電纜的高、低阻故障，適應(yīng)面廣。
具有方便用戶的軟件和全中文菜單。按鍵定義簡單明了。測量方法簡單快速。
檢測故障成功率、測試精度及測試方便程度優(yōu)于國內(nèi)任何一種檢測設(shè)備。
超大觸摸液晶屏作為顯示終端，儀器具有強大的數(shù)據(jù)處理能力和友好的顯示界面。
具有極安全的采樣高壓保護(hù)措施。測試儀器在沖擊高壓環(huán)境中不會死機和損壞
無測試盲區(qū)。
內(nèi)置電源，可在無電源環(huán)境測試電纜的開路及低阻短路故障。
三、主要性能指標(biāo)：
1．測試方法：低壓脈沖、高壓閃絡(luò)、速度測量。
2．沖擊高壓：低于35KV電力電纜。
3．?dāng)?shù)據(jù)采樣速率：80MHz、40 MHz、20MHz、10 MHz。
4．測試距離：＞30Km。
5．讀數(shù)分辨率：1m。
6．系統(tǒng)測試精度：小于50cm。
7．測試電纜脈寬設(shè)有：“0.05"、“0.1"、“0.2"、“0.5"、“1"、“2"、“8"微秒。
8．具有測試波形儲存功能：能將現(xiàn)場測試到的波形按規(guī)定順序方便地儲存于儀器內(nèi)，供隨時調(diào)用觀察。可以儲存大量的現(xiàn)場測試波形。
9．能將測得的故障點波形與好相的全長開路波形同時顯示在屏幕上進(jìn)行同屏對比和疊加對比，可自動判斷故障距離。
10．內(nèi)置電源：充滿電后儀器可連續(xù)工作3小時以上，亦可外接交流電源工作。
11．工作條件：溫度-10℃～+45℃，相對濕度 90%。
四、儀器的系統(tǒng)組成和工作原理：
智能型電纜故障測試儀系統(tǒng)的組成方框圖如圖一所示：
電纜故障快測儀主要由高壓沖擊單元、和波形記錄分析儀（測試主機）兩部分組成。
1、高壓脈沖發(fā)生器
高壓脈沖發(fā)生器是該套電纜故障預(yù)定位的能量提供部分，向外提供高壓高能的電壓脈沖。主要由升壓變壓器、高壓整流二極管、充電電容、放電球隙組成。
2、波形記錄分析儀（測距主機）
這個部分是整個儀器的大腦，負(fù)責(zé)向其他部件發(fā)送指令，協(xié)調(diào)各部件的工作，并向操作者提供人機對話的界面。它的主要功能是對測量脈沖進(jìn)行高速的采樣和記錄，再對采集到的信號進(jìn)行高速的運算分析。
五、儀器的配套性：
1．電纜故障預(yù)定位測試主機（測距主機） 一臺
2．信號采樣線 一根
3．儀器充電器 一個
4．電流取樣盒 一個
5．儀器使用說明書 一本
六、儀器面板說明：
1．儀器面板結(jié)構(gòu)示意圖如圖二所示：
圖二 儀器面板結(jié)構(gòu)示意圖
2．面板結(jié)構(gòu)和功能鍵說明
本儀器主機面板設(shè)有三個功能鍵：一個調(diào)節(jié)幅度旋扭①、一個垂直位移旋扭②、一個電源開關(guān)③。④是液晶屏顯示界面，如圖二所示。下面逐一說明它們的功能和使用方法。
由于波形數(shù)據(jù)量很大，每次采樣后屏幕上顯示的是局部的波形。為了觀察波形細(xì)節(jié)，必須將波形縮放。按“波形縮放鍵"進(jìn)入縮放功能，儀器提供3種壓縮比例，分別為1、1/2、1/3，通過“左鍵《 或 右鍵 》"可對波形進(jìn)行3種比例的循環(huán)壓縮。通過屏幕右下角可以觀察到壓縮比例。再按“波形縮放鍵"，退出此功能。
八．儀器使用注意事項：
1．在進(jìn)行故障測試前應(yīng)仔細(xì)閱讀儀器使用說明書，掌握好操作步驟和儀器的安全接線。
2．本電纜故障預(yù)定位測試主機的主要特點之一是無外接電源，設(shè)備全部由機內(nèi)內(nèi)置電池提供。這給儀器的使用帶來很大的方便，提高了安全因素。機內(nèi)電源電池的狀態(tài)由熒屏右上方電池電量顯示百分比。不足時(大約10％時)會有聲音提示。在每次到現(xiàn)場測試電纜故障時，必須將測距主機的電池電壓充足。電池電壓充足以后可以保證正常工作2小時以上。儀器在使用時可接交流電源進(jìn)行浮充使用。但是在進(jìn)行高壓閃絡(luò)測試時，必須與外部交流市電*斷開。
3．由于儀器在沖擊閃絡(luò)（三次脈沖法）狀態(tài)工作時，電纜地線到高壓設(shè)備間的連接地線上將產(chǎn)生數(shù)千伏的瞬時高壓，儀器的“中央控制單元"接地線時，一定要將儀器地線直接接到系統(tǒng)地上而不能接在別處。否則在進(jìn)行沖擊高壓時有可能造成儀器死機，甚至損壞儀器。
4．儀器屬高度精密的電子設(shè)備。非專業(yè)人員千萬不要輕率拆卸。儀器有問題，請及時與經(jīng)銷商或本公司聯(lián)系。如因人為因素造成儀器損壞，將使你失去儀器保修的權(quán)利。
5.使用人員應(yīng)具備高壓設(shè)備操作常識，并接受本儀器使用培訓(xùn)。使用中應(yīng)注意高壓防護(hù)措施，定期對設(shè)備和高壓部件檢測維護(hù)。
滾屏顯示6
波形擴展后需要分成多段顯示，儀器自動顯示段。若需要觀測后續(xù)各段波形，應(yīng)執(zhí)行“滾屏"功能。按“滾屏顯示鍵"，通過“左鍵《 或 右鍵 》"可對波形進(jìn)行左右移動。再按“滾屏顯示鍵"，退出此功能。
保存波形7
將屏幕上的顯示內(nèi)容存儲于儀器中，可以存儲20幅波形。
調(diào)出波形8
在屏幕上重現(xiàn)存儲的波形。
電纜全長9
在“采樣方法"子菜單中若執(zhí)行“速度測量"，則菜單中的電纜類型變?yōu)殡娎|全長。按“全長鍵"，屏幕上彈出“電纜長度"輸入對話筐，初始值為“0"米。輸入電纜長度值后，按“OK鍵"。
延時10
設(shè)置觸發(fā)時間，此功能一般不用。
定位11
用于確定測量的起點。執(zhí)行“定位"鍵后，游標(biāo)當(dāng)前所處的位置即被確定為測試起點。通過 “左鍵《 或 右鍵 》"可對游標(biāo)進(jìn)行左右移動。
自動判距⒀
按“自動判距鍵"，游標(biāo)進(jìn)行自動定位，顯示屏左上方自動顯示故障距離。
左鍵/右鍵(加/減)⑿ ⒁
移動游標(biāo)定位用時，每按“左鍵《 或 右鍵 》"一次，定位游標(biāo)尺左/右移一個單位點（像素）；當(dāng)連續(xù)按游標(biāo)左/右鍵時，游標(biāo)移動的速度加快，一次移動八個單位點。
波形縮放、滾屏顯示、波形移位進(jìn)行選擇時，按左鍵《 或 右鍵 》(加/減)。
采樣鍵⒂
當(dāng)儀器處于低壓脈沖法測量時，按下采樣鍵后，屏幕的波形顯示區(qū)能馬上顯示出發(fā)射脈沖和回波脈沖。紅色波形為局部波形，藍(lán)色波形為全局波形。
當(dāng)儀器處于高壓閃絡(luò)法測量時，按下采樣鍵后，當(dāng)有外部觸發(fā)后，屏幕將顯示高壓閃絡(luò)波，紅色波形為局部波形，藍(lán)色波形為全局波形。
七、儀器的操作使用步驟：
由于本儀器主要在高壓環(huán)境中工作，在現(xiàn)場使用此儀器檢測電纜故障前，應(yīng)詳細(xì)閱讀本使用說明書中的有關(guān)儀器測試原理、接線方式和使用注意事項。以免發(fā)生人身事故和損壞儀器設(shè)備。
幅度旋鈕①：
采樣時調(diào)節(jié)此旋鈕，可以改變測試波形在屏幕上的幅度（此項功能只對重新采樣后的波形起作用）。
中值旋鈕②：
采樣時調(diào)節(jié)此旋鈕，可以改變測試波形在屏幕上的垂直位置（此項功能只對重新采樣后的波形起作用）。
開關(guān)鍵③：
按鍵為電源開關(guān)鍵。儀器10分鐘無按鍵操作將自動關(guān)機。
3.液晶屏幕菜單說明（圖三）
圖三 液晶屏菜單顯示示意圖
采樣方法1
按采樣方法鍵，彈出子菜單。子菜單中包括3個選項為低壓脈沖/閃絡(luò)方法/速度測量，儀器默認(rèn)選中低壓脈沖，根據(jù)測量需要，可選擇相應(yīng)的采樣方法。再按“采樣方法鍵"退出此項功能。
脈沖寬度2
此菜單在高壓閃絡(luò)測試法中無效。按脈沖寬度鍵，彈出脈沖寬度選擇子菜單?？筛鶕?jù)測試距離選擇合適的脈沖寬度按對應(yīng)的子菜單鍵，可以對脈沖寬度進(jìn)行選擇。脈沖寬度大小為50納秒、100納秒、200納秒、1微秒、2微秒、5微妙、8微秒共7個檔位。當(dāng)選中50納秒脈寬時，電腦自動鎖定讀數(shù)精度為1米；當(dāng)選中8微秒時，電腦自動鎖定讀數(shù)精度為8米；選擇其他脈寬時，可以按讀數(shù)精度鍵任意調(diào)節(jié)，儀器初始值為200納秒。再按“脈沖寬度鍵"退出此項功能。
電纜類型3
不同介質(zhì)的電纜中電波傳播速度不同，因此在測試故障之前必須選定介質(zhì)類型，以確定電波傳播速度。按電纜類型鍵，屏幕出現(xiàn)電纜類型選擇對話筐，有油浸紙型、不滴油型、交聯(lián)乙烯、聚氯乙烯和未知類型5個選項，儀器初始值為油浸紙型，可根據(jù)需要按對應(yīng)的電纜類型鍵。若被測電纜不屬于四種已知類型，則應(yīng)按“未知類型鍵"，彈出對話框，調(diào)整波速數(shù)值，達(dá)到選定值后按“OK"鍵。再按“電纜類型鍵"退出此項功能。波形速度大300m/us
讀數(shù)精度4
根據(jù)測量需要選取合適的檔位。共分為8米/4米/2米/1米的測量精度，儀器初始值為2米。再按“讀數(shù)精度"退出此項功能。
波形縮放5
用低壓脈沖法測試電纜的低阻接地、短路、斷路故障
A．此時不用多次脈沖控制器。直接在智能型電纜故障測試儀的輸入輸出接口接出一根夾子線。將夾子線的紅夾子夾在故障電纜故障相芯線上，黑夾子夾在電纜的外皮地線上。
B．啟動儀器電源開關(guān)，屏幕工作以后，觸摸屏幕任意地方進(jìn)入設(shè)置界面。此時儀器默認(rèn)的狀態(tài)是“低壓脈沖法"。應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場被測電纜種類、長度和初步判斷的故障性質(zhì)選擇使用方法。設(shè)置在“低壓脈沖法"時，在此界面還可以進(jìn)行波速測量和打開歷史文件查閱以前的測試結(jié)果。
C. 完成設(shè)備參數(shù)設(shè)置后，點擊“采樣"鍵，儀器自動發(fā)出測試脈沖。此界面將顯示電纜的開路（全長）波形或低阻接地（短路）故障波形。若波形不好操作者應(yīng)調(diào)節(jié)“中值"和“幅度"，并觀察采到的回波，直到操作者認(rèn)為回波的幅度和位置適合分析定位為止。
D．波形定位讀距離。低壓脈沖判距比較容易，只要將游標(biāo)分別定位到發(fā)射波及反射波的起點即可。
圖五 低壓脈沖法測試的開路全長波形界面
E．“保存"
很多時候，需要將測試結(jié)果保留或留作對比用，就要利用儀器中的“保存"功能，將此次測得的波形保存在儀器的數(shù)據(jù)庫中。
如果測試人員認(rèn)為有必要保存此次測試結(jié)果，可點擊“保存"鍵，根據(jù)子菜單提示操作即可。
2．用沖擊高壓閃絡(luò)法測試電纜的高阻泄漏故障（包括高阻閃絡(luò)性故障）
本儀器可用沖擊高壓閃絡(luò)法測試電纜的高阻泄漏故障。沖擊高壓閃絡(luò)法測試電纜的高阻泄漏故障是目前在國內(nèi)流行的傳統(tǒng)檢測方法。很多用戶都習(xí)慣使用此方法。是三次脈沖法測試電纜故障的一種補充方法。外接線路較為簡單，但是波形分析的難度較大，只有在大量測試的基礎(chǔ)上，有一定經(jīng)驗后才能熟練掌握，遠(yuǎn)沒有三次脈沖法簡單，但還是一種行之有效的測試方法。
將儀器附帶的電流取樣器用信號線與主機連接后放在電纜與高壓設(shè)備間的接地線旁即可。只要沖擊高壓發(fā)生器輸出的電壓足夠高，故障點在此沖擊高壓的沖擊下
圖六 高壓閃絡(luò)測試法接線圖
被擊穿，電纜中就會產(chǎn)生電波反射。電流取樣器將地線上的電流信號通過磁耦合取得的感應(yīng)反射電波傳電纜故障預(yù)定位測試主機，經(jīng)過A/D采樣和數(shù)據(jù)處理，并將采得的波形顯示在屏幕上進(jìn)行故障距離分析。
圖七 高壓閃絡(luò)法測試波形
儀器的預(yù)置方法和三次脈沖法的預(yù)置一樣，只是在預(yù)置時將采樣方法改成高壓閃絡(luò)法即可。
電纜類型和采樣頻率確定以后就可以點擊“采樣"鍵 ，進(jìn)行采樣等待。一旦高壓發(fā)生器進(jìn)行沖擊高壓閃絡(luò)，儀器就自動進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和波形顯示。
屏幕上方紅色波形是經(jīng)過局部放大后的波形，下方藍(lán)色波形為測試波形全貌。
當(dāng)采集到較為理想的波形后，便可操作“波形縮放"和位移、移動游標(biāo)來標(biāo)定故障距離。操作方法與低壓脈沖法一致。
4．波速測量
不同廠家生產(chǎn)的電纜，盡管型號相同，因為工藝和介質(zhì)配方的差異，會導(dǎo)致電波傳播速度的差異。如果直接使用儀器給出的平均電波傳播速度，會造成一定的測試誤差。為了更加地測試故障距離，往往需要重新核對（測試）該電纜的電波傳播速度。
電波測速的方法如下：
A.首先選一段已知長度被測電纜。如果此次被測電纜的長度為已知，也可以用此電纜進(jìn)行測速。
B. 儀器進(jìn)入設(shè)置界面后，按“采樣方法"后選擇“速度測量鍵"。 選取適當(dāng)?shù)牟蓸宇l率和脈沖寬度。儀器的測量夾子線接在被測電纜的芯線和外皮上。按“電纜長度"鍵，彈出對話框，填寫電纜長度值，按“OK"鍵。點擊“采樣"鍵 ，儀器屏幕將顯示低壓脈沖開路測試波形，通過游標(biāo)定位儀器將自動顯示所選的電纜的測試速度。
圖八 測速時的畫面圖
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