電纜故障測試儀原理
智能型電纜故障測試儀是陜西意聯電氣在智能電纜故(gu)障(zhang)測試(shi)儀的(de)基礎上，自主研發的(de)又一新型電纜故(gu)障(zhang)測試(shi)系統。該系統采用先(xian)進的(de)弧反射技術，利用RCS算法，進行(xing)故(gu)障(zhang)點位置的(de)自動搜(sou)索(suo)，達到快速預(yu)定位，解決了用戶(hu)對“復雜難懂的(de)波(bo)形”不(bu)易讀懂這一難題。
該(gai)系統主(zhu)要由電(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)測試(shi)儀主(zhu)機、多(duo)(duo)次(ci)(ci)脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)產生器、路(lu)(lu)(lu)徑信(xin)號發生器、路(lu)(lu)(lu)徑/故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)定位(wei)(wei)儀、一(yi)體化高(gao)壓發生器組成。多(duo)(duo)次(ci)(ci)脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)測試(shi)儀主(zhu)機和多(duo)(duo)次(ci)(ci)脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)產生器用(yong)于測量電(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)全(quan)長及故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)距(ju)離；路(lu)(lu)(lu)徑信(xin)號發生器和路(lu)(lu)(lu)徑/故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)定位(wei)(wei)儀用(yong)來確定埋地(di)電(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)的路(lu)(lu)(lu)徑、埋設深度以及故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)點(dian)(dian)(dian)的準(zhun)確位(wei)(wei)置(zhi)(zhi)；一(yi)體化高(gao)壓電(dian)(dian)(dian)源產生直流沖(chong)(chong)擊(ji)高(gao)壓，為脈(mo)(mo)沖(chong)(chong)電(dian)(dian)(dian)容(rong)充電(dian)(dian)(dian)，使電(dian)(dian)(dian)纜(lan)(lan)故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)點(dian)(dian)(dian)擊(ji)穿放(fang)電(dian)(dian)(dian)，配合定位(wei)(wei)儀準(zhun)確定位(wei)(wei)故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)點(dian)(dian)(dian)；一(yi)體化高(gao)壓發生器內置(zhi)(zhi)電(dian)(dian)(dian)容(rong)及高(gao)壓放(fang)電(dian)(dian)(dian)裝置(zhi)(zhi)，現場無(wu)需接線，主(zhu)動(dong)自動(dong)可控(kong)放(fang)電(dian)(dian)(dian)。
整套測試(shi)系統廣(guang)泛應用于35KV以(yi)下(xia)各種不同截(jie)面的鋁(lv)芯(xin)、銅(tong)芯(xin)電(dian)力電(dian)纜(lan)、高頻同軸電(dian)纜(lan)及(ji)市(shi)話(hua)電(dian)纜(lan)的低阻(zu)(zu)、短(duan)路、開路及(ji)各種高阻(zu)(zu)故(gu)障的探測，是廣(guang)大廠(chang)礦企業、冶(ye)金(jin)、石化(hua)系統、電(dian)廠(chang)、機場、鐵路和(he)供(gong)電(dian)等部門保障安全供(gong)電(dian)的必備(bei)設備(bei)。
特性及關鍵技術參數
電纜故障測距儀：
顯示方式：大屏幕電容觸摸
操作方式：win8操作系統。
故障預定位測試方法：低壓脈沖法；高壓沖閃取樣法;弧反射法（多次脈沖法）
軟件支持6波形同屏疊加對比，容易發現隱含故障點
一鍵測距——無需分析波形，只需點擊自動測距按鈕，直接得到電纜全長和故障距離
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
可測試鐵路通信控制電纜、電力電纜的各類故障
可測量長度已知的任何電纜中電波傳播的速度
可測量電纜故障故障性質、測試電力電纜埋設路徑、埋設深度及故障點準確位置
采樣頻率：6.25MHz、12.5MHz、25MHz、50MHz、100MHz（自適應脈寬）
測試長電纜：100km
測試短電纜(盲區)：無盲區
測試誤差：系統相對誤差±1%
準確定點誤差：±0.2m
供電方式：220V或內置鋰電池
待機時間：連續使用6小時左右
遠程服務支持：可以通過手機wifi上網連接公司服務器，實現遠程在線測試
工作環境溫度：-20℃～+40℃，相對濕度：RH≤85%（25℃）
外形尺寸：393mm X 261mm X 122mm
重量：<5Kg
多次脈沖產生器：
無需額外供電，方便實用、安全可靠。
高沖擊電壓40KV。
內置沖閃測試法。無需額外取樣器。
路徑信號發生器：
信號頻率：12KHz正弦信號。
大發射功率：Pmax=20W。
發射效率：η=98%。
LED實時輸出功率監測,有利于判斷接線是否良好，確保路徑信號成功發射！
發射機保護：過壓保護及短路保護，允許發射線長時間短路。
輸出功率等級：12級。
適配阻抗范圍：4Ω~2ΚΩ。
供電方式：19V 4A電源適配器。
路徑/故障定位儀（路徑接收部分）：
接收路徑信號：12KHz正弦信號。
接收靈敏度：-90dBmW。
路徑尋側方法：峰值法、谷值法（面板上一鍵切換）。
測深方法：45度角法。
路徑信號指示：十級LED強度指示及蜂鳴提示音。
供電方式：9V單節堿性干電池。
路徑/故障定位儀（故障定位部分）：
獨有的數字信號處理技術，在極短時間內準確測量瞬時聲場強度，然后穩定顯示，減少測試人員的疲勞感。
磁信號接收精準，充分利用沿線磁信號做故障點導向信號，放電實時顯示，明顯提高故障定點效率。
高靈敏度、低噪聲，聲場靈敏度-97dBmW；磁場靈敏度-80dBmW。
極低功耗，單節9V堿性干電池可用4-5小時。
高壓放電同時可以粗測電纜路徑，明顯提高故障定點效率。
配套的定點傳感器具有低噪聲、高靈敏度、防水特性。
一體化內置電容高壓發生器：
拉桿式結構，現場無需接線
將升壓設備、脈沖電容、電纜放電裝置、安全放電裝置全部集成，測試完成自動放電，放電時間和放電頻率主動可控
改變沖擊電壓無需斷電，無需調節高壓放電間距
輸出直流電壓：0-32kV連續可調。
輸出能量：2000J/4S或4uF/32KV。
大充電電流：40mA
具有單次、周期兩種放電方式
周期放電時間：可調
供電電源：電壓220V，頻率50Hz
輸出功率：1000W
高壓部分整體固化處理，防潮絕緣。
工作環境相對濕度：RH≤85%（25℃）。
外形尺寸：長493mm X寬246mm X 高408mm。
儀器重(zhong)量：20Kg
電纜故障測試儀使用新方法
故障預定位方法
故障預定位有三種方法：低壓脈沖法、高壓沖閃法和弧反射法（多次脈沖法）。低(di)壓脈沖(chong)法(fa)可以測試(shi)電纜全長(chang)，也可以測試(shi)金屬(shu)性短路或者(zhe)斷線故(gu)障(zhang)的(de)故(gu)障(zhang)長(chang)度；高壓沖(chong)閃法(fa)和弧(hu)反(fan)射法(fa)可以測試(shi)高阻故(gu)障(zhang)的(de)故(gu)障(zhang)長(chang)度。
故障預定位——低壓脈沖法
以測量約90米左右交聯電纜的全長為例介紹低壓脈沖測試流程：
第1步：按“低壓脈沖法接線圖”接線，高壓輸出線夾電纜某一相(比如紅相)；
第二步：打開平板計算機電源，并打開測試界面，波形采集設置區的“相”選擇“紅”，確認電纜終端開路，“測試范圍”選擇“4-500m”，“測試方法”選擇“低壓脈沖”，此時波形采集區出現終端開路波形；
第三步：點擊波形信息記錄區中第1行上的“添加/清空”按鈕，波形采集區中的波形被復制到波形分析區；
第四步：確認電纜終端短路，波形采集區出現終端短路波形，重復第三步(注意：點擊第二行“添加/清空”按鈕)，波形分析區將存在終端開路和終端短路兩條波形；
第五步：測量類(lei)型選擇(ze)區(qu)的傳輸速度(du)選擇(ze)“172m/us交(jiao)聯(lian)”，點擊自(zi)(zi)動分(fen)析(xi)工具(ju)區(qu)的 “脈(mo)沖分(fen)析(xi)”按鈕，標(biao)尺自(zi)(zi)動對應到波形分(fen)析(xi)區(qu)電纜(lan)始(shi)端和終端位置(zhi)，“測量結果”顯(xian)示的值即為(wei)電纜(lan)全(quan)(quan)長(chang)，所(suo)測試的電纜(lan)全(quan)(quan)長(chang)顯(xian)示為(wei)91.3米。
故障預定位方法——高壓沖閃法（一）
以全長100米，故障(zhang)距離88米左右(you)的交聯電纜故障(zhang)長度為(wei)例介(jie)紹高壓沖閃測試流程，按(an)照“高壓沖閃法接線圖(tu)”進行接線：
接線注意事項：
1. 如(ru)果為(wei)單相(xiang)(xiang)故障，“高壓出”接電(dian)(dian)纜(lan)故障相(xiang)(xiang)，“負載地”連接銅屏蔽或鎧裝，“機殼地”避開電(dian)(dian)纜(lan)接地線(xian)接入地網，如(ru)果電(dian)(dian)纜(lan)有鋼鎧，將其接地，如(ru)下圖(tu)。
2. 如(ru)(ru)果為相(xiang)間故障，“高壓出”接(jie)(jie)電(dian)(dian)纜(lan)(lan)故障相(xiang)，“負載地”連接(jie)(jie)另外一故障相(xiang)，“機(ji)殼地”避(bi)開電(dian)(dian)纜(lan)(lan)接(jie)(jie)地線(xian)接(jie)(jie)入地網。如(ru)(ru)果電(dian)(dian)纜(lan)(lan)有鋼鎧，將其接(jie)(jie)地，如(ru)(ru)下圖。
故障預定位方法——高壓沖閃法（二）
以全長100米，故障距離88米左右的交聯電纜故障長度為例介紹高壓沖閃測試流程，按照“高壓沖閃法接線圖”進行接線：
接線注意事項：
1. 一體化高壓發生器輸出引線與電纜和鎧裝（屏蔽層、故障相）要可靠連接，否則連接點會有放電現象，影響故障測試，并且放電產生的電弧將燒壞測試鉗甚至危害到操作者。
2. 機殼接地要可靠的與地連接，并應與負載地分開，操作時盡量不要接觸一體化高壓發生器的金屬部分，以防殼體上感應的電壓對人體產生傷害。
3.一體化內置電容高壓發生器斷電后有自動放電功能，但使用完畢拆線前一定要用放電棒再次進行放電，確認線路無電后才能拆除測試線。
4. 高壓放電時，故障點和內置高壓放電球隙都會產生強烈的火花放電，不要在可燃氣體環境中使用該設備。并且要確保整條電纜所在的位置附近都沒有可燃氣體或可燃物！
操作步驟：
第1步：按照“高壓沖閃法接線圖”進行接線，高壓輸出線夾電纜某一故障相(比如紅相)；
第二步：打開平板計算機電源，并打開測試界面，波形采集設置區的“相”選擇“紅”，務必確認電纜終端開路，而且紅相與其它相、地線、機殼之間都保留10厘米以上絕緣距離，“測試范圍”選擇“4-500m”，“測試方法”選擇“高壓沖閃”；
第三步：進行升壓操作，直到發生高壓放電，這時測試界面上的波形采集區出現一條高壓沖閃波形。觀察幾次高壓放電時產生的波形，調節測試主機操作面板上面的幅度旋鈕，直到波形幅度適中。
第四步：點擊波形信息記錄區中第1行上的“添加/清空”按鈕，波形采集區中的波形被復制到波形分析區；
第五(wu)步：測(ce)量類(lei)型選(xuan)擇(ze)區(qu)的(de)傳(chuan)輸速(su)度選(xuan)擇(ze)“172m/us交聯(lian)”，點擊(ji)自動分(fen)析(xi)工具區(qu)的(de) “沖閃分(fen)析(xi)”按鈕，測(ce)量類(lei)型選(xuan)擇(ze)區(qu)中“測(ce)量結果”顯示的(de)值即(ji)為故(gu)障(zhang)長(chang)度，所(suo)測(ce)試的(de)故(gu)障(zhang)長(chang)度為88.49米(mi)。
故障預定位方法——多次脈沖法
以全長100米，故障距離85米左右的交聯電纜故障長度為例介紹弧反射測試流程：
第1步：按照“多次脈沖法接線圖”進行接線，高壓輸出線夾電纜某一故障相(比如紅相)；
第二步：打開平板計算機電源，并打開測試界面，波形采集設置區的“相”選擇“紅”，務必確認電纜終端開路，而且紅相與其它相、地線、機殼之間都保留10厘米以上絕緣距離)，“測試范圍”選擇“4-500m”，“測試方法”選擇“弧反射”；
第三步：進行升壓操作，直到發生高壓放電，這時測試界面上的波形采集區出現一條弧反射波形。
第四步：點擊波形信息記錄區中第1行上的“添加/清空”按鈕，波形采集區中的波形被復制到波形分析區；
第五步：測量類型選擇區的傳輸速度選擇“172m/us交聯”，點擊自動分析工具區的 “脈沖分析”按鈕，測量類型選擇區中“測量結果”顯示的值即為故障長度，所測試的故障長度為84.3米。
“峰值法”電纜路徑尋測
路徑信號接收設備設置步驟：
步驟1 用信號線將路徑傳感器和路徑/故障定位儀的“探棒”接口相連；
步驟2 將路徑/故障定位儀的“定點/路徑”模式開關切換到“路徑”模式，然后打開路徑/故障定位儀的電源開關，開機8秒內顯示電池電量（電量低于“7”時需更換電池！）；
步驟3 路徑/故障定位儀的“峰值法/谷值法”切換到“峰值法”；
步驟4 路徑/故障定位儀的“磁(路徑)增益”順時針旋轉到頭。
具體方法：
步驟1 始終保持路徑傳感器的豎直天線與地面垂直，在電纜可能鋪設的位置附近調節路徑/故障定位儀的“磁(路徑)增益”旋鈕，使 “聲/路徑信號” 的示數處于4~8之間；
步驟2 原地旋轉路徑傳感器的水平天線（水平天線越垂直電纜走向，信號越強），當“聲/路徑信號”的示數相對小時，水平天線與電纜平行（未必是電纜正上方）；當“聲/路徑信號”的示數相對大時，水平天線與電纜垂直，見圖：峰值法信號特點示意圖a；
水平天線與電纜垂直時，在水平天線的指向方向前后平移路徑傳感器（當水平天線始終垂直電纜時，距離電纜越近，信號越強），直到在此方向上“聲/路徑信號”的示數達到大，此時路徑傳感器的正下方即為電纜所在位置。信號強度顯示呈現“A”型變化規律，見圖：峰值法信號特點示意圖b。
“谷值法”電纜路徑尋測
將路徑/故障定位儀的“峰值法/谷值法” 切換到“谷值法”，其它設置與“峰值法”相同。
具體方法：
始終保持路徑傳感器的豎直天線與地面垂直，在離地等高的平面上，向各個方向平移路徑傳感器，當“聲/路徑信號”的示數達到小而對應兩邊示數卻較大時，此時路徑傳感器的正下方即為電纜所在位置。信號強度顯示呈現“M”型變化規律，見圖：估值法信號特點示意圖。
“峰(feng)值(zhi)法(fa)”運用范圍較(jiao)廣泛，推(tui)薦選用“峰(feng)值(zhi)法(fa)”進行電纜路徑尋測(ce)。
電纜埋設深度探測
如(ru)需對電(dian)纜(lan)(lan)的(de)埋設(she)深(shen)度(du)進行探測，可以采用４５°角法(fa)測試。具體方(fang)(fang)法(fa)如(ru)下：路徑信(xin)號接收(shou)設(she)備設(she)置與(yu)谷值法(fa)相同(tong)。明確電(dian)纜(lan)(lan)路徑后，在電(dian)纜(lan)(lan)正上方(fang)(fang)將路徑傳感器(qi)向(xiang)(xiang)與(yu)電(dian)纜(lan)(lan)走向(xiang)(xiang)垂直(zhi)的(de)方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)傾(qing)斜４５°角，然后保持角度(du)不變向(xiang)(xiang)此方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)平移，當出現“Ｍ”型信(xin)號特(te)征的(de)較弱點(dian)時，從電(dian)纜(lan)(lan)正上方(fang)(fang)平移過的(de)距離就(jiu)是電(dian)纜(lan)(lan)埋設(she)深(shen)度(du)。見圖(tu)(tu):電(dian)纜(lan)(lan)埋設(she)深(shen)度(du)探測示意(yi)圖(tu)(tu)。
設備使用注意事項：
1.測試時如需調節高壓放電球隙間距，要首先切斷220V電源，然后用放電棒對電容充分放電，防止殘留電荷傷及人身!
2.測試完成后，拆線之前一定要先切斷220V電源，然后用放電棒對電容充分放電。確保電容上面沒有殘余電量后再動手拆線！
3.. 高壓放電時，故障點和高壓放電球隙都會產生強烈的火花放電，嚴禁在可燃氣體（如瓦斯）環境中使用該設備，并且要確保整條電纜所在的位置附近都沒有可燃氣體或可燃物！如遇因此發生的安全事故與設備生產廠商無關！
設備維護保養：
1.好是專人保管，專人使用；儀器使用完畢后要注意保持干凈整潔，測試線盤放整齊裝箱。
2.如(ru)果是干電(dian)池供電(dian)的，要(yao)定期更(geng)換電(dian)池，防止電(dian)池漏(lou)液損壞儀器(qi)；如(ru)果是充(chong)(chong)電(dian)鋰電(dian)池供電(dian)，長期不用時(shi)，存放(fang)(fang)前(qian)一般(ban)要(yao)給(gei)電(dian)池充(chong)(chong)足電(dian)，并且放(fang)(fang)置3~6個月左右(you)需要(yao)重新給(gei)設(she)備充(chong)(chong)電(dian)。
