HCXD-200A電纜故障測試儀(定點儀)

1、 簡介一、系統(tǒng)組成本電纜故障測試儀由測試主機、路徑信號產(chǎn)生器、路徑信號接收器和定位儀等幾部分組成。故障測試主機包括一體化電腦、低壓脈沖產(chǎn)生和數(shù)據(jù)處理，用于測試故障的距離，也可用來測量電纜的長度和電波在電纜中的傳播速度。路徑信號產(chǎn)生器產(chǎn)生頻率30KHz、最大幅度30V的斷續(xù)正弦波信號，用于尋測電纜路徑。路徑信號接收器用來接收路徑信號，用于查找電纜走向和估測電纜埋設(shè)的深度。定位儀用于故障點的精確定位。二、技術(shù)性能1、 故障測試系統(tǒng)可測試各種電力電纜的各類故障及同軸通信電纜和市話電纜的開路、短路故障?？蓽y量長度已知的任何電纜中電波傳播的速度。脈沖幅度：在50時不小于120V脈沖寬度：0.2us和2u

2、s兩種測試距離：單端測距大于60KM系統(tǒng)誤差：主機測量誤差：2，系統(tǒng)測量誤差：主機測量再配定點儀測量，系統(tǒng)誤差小于0.1米讀數(shù)分辨率：V/2f V電波在電纜中的傳播速度（m/us）f采樣頻率（MZH）比如油寖紙的電纜傳播速度為V=160M/us,用f=40MHZ采樣，則讀數(shù)分辨率為160（2*40）=2米，最小分辨率為0。2米采樣頻率：160MHZ,80MHZ,40MHZ,20MHZ,10MHZ,5MHZ,2.5MHZ任意波形對比功能，為國際領(lǐng)先測試盲區(qū)：單端測試盲區(qū)小于5米，兩端測試無盲區(qū)。自動分析功能：可對低壓脈沖，高壓脈沖測試波形進行自動分析，并能識別是否擊穿采樣方式：正常觸發(fā)方式，自動

3、觸發(fā)方式，電流取樣電源：直流12V(免維護電瓶)工作溫度：0-50重量：5Kg2、路徑信號產(chǎn)生器輸出信號頻率：30KHz振蕩方式：斷續(xù)輸出功率：30W電源：220V±10重量：4Kg3、定位儀測試靈敏度：50內(nèi)阻的信號源輸出300Hz信號，定點儀在維持輸出為2V、信雜比優(yōu)于20：1的情況下輸入信號不大于10v。輸入阻抗：不小于1.2K。使用2×2000耳機。工作電壓：DC9V±10。使用環(huán)境溫度：-2070三、進入與退出系統(tǒng)打開電源開關(guān)，稍等后系統(tǒng)進入主控界面。按“測試”按鈕進入測試方式；按“幫助”進入幫助系統(tǒng)；按“退出”可退出測試管理系統(tǒng)。關(guān)機時請使用windo

4、ws系統(tǒng)的“開始”、“關(guān)閉計算機”。電纜故障測試一、測試原理本儀器采用時域反射（TDR）原理測量電纜故障的距離。對于低阻、開路故障，儀器向被測電纜發(fā)射一系列電脈沖,有故障的電纜會在故障點產(chǎn)生一個反射信號（如果沒有電纜故障，反射為電纜全長）；對于高阻故障，給電纜上加一沖擊直流負高壓，使故障點產(chǎn)生反射脈沖。我們根據(jù)發(fā)射脈沖和反射脈沖的時間差及電纜中電波的傳播速度，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在速度V已知和時間T已經(jīng)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(yù)，

5、就可由計算機自動完成，測試故障迅速準(zhǔn)確。 二、測試系統(tǒng)控制面板介紹測試面板可分為四部分：菜單欄、狀態(tài)欄、圖形顯示區(qū)、功能鍵區(qū)。、菜單欄 菜單欄包括“數(shù)據(jù)管理”和“測試幫助”兩個菜單：“數(shù)據(jù)管理”菜單：包括“打印”、“讀盤”、“存盤”、“結(jié)束”四個菜單項。選擇“打印”可將屏幕顯示內(nèi)容用打印機打印出來；選“存盤”可將測試的波形和數(shù)據(jù)存儲于電腦的硬盤或外存儲器（如U盤等）中，作為資料保存；選“讀盤”可調(diào)出以前測試時存儲的波形，以供事后分析；選“結(jié)束”可退出該控制面板。、狀態(tài)欄 狀態(tài)欄里顯示四個方面的信息：最左邊是測試方式；第二個是選擇的電纜介質(zhì)所對應(yīng)的電波速度（若是測速度，則不顯示介質(zhì)信息）；第三個

6、是故障距離（或電纜長度）；最右邊顯示測試日期。、圖形顯示區(qū) 圖形顯示區(qū)用來顯示采樣所得的波形，電腦內(nèi)存儲的波形也可以通過讀盤或調(diào)用在此顯示，供使用人員分析。、功能鍵區(qū)功能鍵區(qū)由14個按鍵組成，可分為三類。初始化數(shù)據(jù)：包括測試方法和介質(zhì)選擇兩個鍵。測試方法：有兩種選擇，“測故障”和“測速度”。基本的測試方法有三種，“低壓脈沖”、“沖閃”、“直閃”。“低壓脈沖”有“2s”和“0.2s”兩種脈寬可選擇。 “沖閃”包括“電感電壓取樣”，“電阻電壓取樣”，“電流取樣”三個菜單項；“直閃”包括“電壓取樣”“電流取樣”兩個菜單項。介質(zhì)選擇：程序初始化時設(shè)置為“油浸紙型”，如果是其它介質(zhì)的電纜，可根據(jù)電纜的介

7、質(zhì)選擇。共有四種類型供選擇：“油浸紙型”、“不滴流型”，“交聯(lián)乙烯”，“聚氯乙烯”，“自選介質(zhì)”五個菜單項。選擇其中一項就等于選擇一種速度，即電波在該電纜中的傳播速度。數(shù)據(jù)采樣與測量：共有八個按鍵。“采樣”鍵：在系統(tǒng)測試時采用。每按動一次“采樣”鍵，系統(tǒng)便采集一次數(shù)據(jù)，并可以在圖形顯示區(qū)繪出波形圖來?！皵U展”鍵：為了精確計算故障距離，按此鍵可將顯示的波形擴展后再計算故障距離。每按一次波形擴展一倍，按四次為一個循環(huán)?！熬韯印辨I：波形被擴展后,故障點特征波形可能會處于第一屏以外的其它屏內(nèi)，按此鍵可將顯示內(nèi)容一屏一屏地向左移動，直到故障波形在當(dāng)前屏內(nèi)顯示出來，便于光標(biāo)精確定位。“歸位”鍵：需要光標(biāo)快

8、速回到屏幕最左端時按此鍵?！岸ㄎ弧辨I：計算距離起點鍵。在光標(biāo)移動到特征波形的起始拐點處按此鍵?！白笠啤辨I和“右移”鍵：這兩個鍵用于控制光標(biāo)的左右位移。當(dāng)按動它們時，游標(biāo)移動，每按一次移動一個單位。如果需要快速移動游標(biāo)，可以用鼠標(biāo)拖動游標(biāo)，到合適的位置松開即可；也可以在波形的特征點上點鼠標(biāo)的左鍵直接對準(zhǔn)游標(biāo)?！皬?fù)位”鍵：系統(tǒng)復(fù)位鍵。無論系統(tǒng)處于何種狀態(tài)，按此鍵均可退回到系統(tǒng)主界面?！按鎯Α辨I：按此鍵可將測試的波形和數(shù)據(jù)存儲于電腦內(nèi)存中。（“存儲”與數(shù)據(jù)管理菜單里的“存盤”不同?！按姹P”是將數(shù)據(jù)存儲在磁盤上，可長期保存，而“存儲”只是將數(shù)據(jù)存儲在電腦內(nèi)存中，關(guān)機后數(shù)據(jù)會丟失。）“調(diào)用”鍵：與“存儲

9、”配合使用。按此鍵可在屏幕上顯示上次存儲的內(nèi)容，以便分析與計算。“比較”鍵：按此鍵可將當(dāng)前采樣的的波形和存儲在電腦內(nèi)存內(nèi)的波形同時顯示在屏幕上，用戶可對這兩幅波形進行比較分析?！捌揭啤辨I：按此鍵進入圖形左右移動功能，點“左移”“右移”鍵可將屏幕上顯示的兩個波形的起點對齊，以便計算距離。三、故障測試方法 故障測試一般分以下幾個步驟：首先摸清故障電纜的基本情況：用搖表及萬用表測量故障電纜的絕緣電阻，并用低壓脈沖測量電纜的全長、是否有斷線、短路等。第二、根據(jù)故障的具體情況確定合適的測試方式，測量電纜故障距離。一般我們把斷線故障和直流電阻值在100以下的電纜故障稱為低阻（開路）故障，采用低壓脈沖法測試

10、，其它的故障采用沖閃法或直閃法。第三、探測故障點附近電纜埋設(shè)的路徑及深度。最后確定故障點的準(zhǔn)確位置。測試前將電纜始端和終端頭的所有連線斷開。測試系統(tǒng)的面板上有“輸入振幅”和“位移”兩個旋紐，分別用來調(diào)整下次采樣的輸入信號幅度和波形的上下位置。、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、低阻故障和開路故障。儀器連接如右圖。將測試儀的輸入線分別加到故障電纜的地線和故障相。根據(jù)故障的具體情況，也可以把輸入線加在兩個相線上測試。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。我們只要知道電纜的全長，就可以通過測試計算出該電纜中電波傳播的速度。在“測試方法”菜單選擇“測速度

11、”，根據(jù)電纜的長度選擇“0.2S”或“2S”，一般500 m以下用0.2S。鍵入電纜全長后按“采樣”鍵，配合調(diào)整“位移”和“幅度”旋紐，使信號的幅度和基線處于便于觀察的位置。移動游標(biāo)至低壓脈沖的下降沿后按“定位”，再移動游標(biāo)至反射信號的前沿，屏幕上即可顯示此種電纜中電波的傳播速度。如果發(fā)射和接收的波形離的太近，可按“擴展”鍵將波形擴展后再計算。 測故障在“測試方式”菜單選擇“測故障”，并選擇適當(dāng)?shù)拿}沖寬度，按“采樣”后屏幕即顯示故障波形。開路故障的反射信號與發(fā)送脈沖極性相同，短路故障的反射信號與發(fā)送脈沖極性相反。注：由于測電纜全長時的接線及波形與測開路故障時完全相同，所以程序中未單獨列出測全長

12、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。、沖閃方式?jīng)_閃方式用于測試高阻泄漏性故障，大部分電纜故障都可以使用沖閃方式測試。通常采用接線簡單、人身和設(shè)備均非常安全的電流取樣法。沖閃電流取樣方式的接線如下：將球間隙調(diào)整合適（一般為距離1-2mm），然后按“采樣”鍵，旋轉(zhuǎn)操作箱上的調(diào)壓器升壓到高壓放電打火，直到電腦屏幕上顯示下面的波形。 、直閃方式直閃法用于測試高阻閃絡(luò)性故障。用直閃法時一定要注意監(jiān)視高壓電流，以防電流過大而燒壞高壓變壓器。 直閃的波形一般為上下對稱、間隔基本相同的方波。、測試電纜路徑和埋設(shè)深度儀器如右圖連接。將路徑信號產(chǎn)生器輸出電纜芯線接電纜的一相，地線接電纜地線

13、（鉛包）。如果故障相的電阻值很低，可在信號輸出地線和電纜地線間串接一幾百歐姆的電阻。先將輸出電位器調(diào)到最小，打開電源后再將幅度旋紐調(diào)整到適當(dāng)?shù)奈恢?，此時儀器輸出一個30KHz正弦信號，此信號在電纜周圍產(chǎn)生電磁場，調(diào)整路徑信號接收器的 “音量”和“微調(diào)”旋紐，使耳機里的聲音清晰、悅耳，即可尋測電纜路徑和估測電纜埋設(shè)的深度。 尋測電纜路徑當(dāng)接收器處于電纜上方B點時，接收器的線圈與電場平行，線圈沒有切割電力線，線圈中的感應(yīng)電流很小，這時耳機中幾乎沒有聲音。而當(dāng)探棒在A點或者C點時，耳機中的聲音較大。由聲音較小的點所連成的線即為電纜的路徑。 估測電纜埋設(shè)深度將探棒在電纜上方B點傾斜45°，然后垂直于電纜走向后退，當(dāng)退到A點時，探棒正對電纜，此時耳機里的聲音最小。B點到A點的距離，也就是后退的距離即為電纜埋設(shè)的深度。用這種方法可以估測電纜的埋設(shè)深度。、故障點精確定位我們已使用適當(dāng)?shù)販y試方法測量出了故障點的距離，但由于各種因素的影響，如人為讀數(shù)的誤差、電纜的余纜、拐彎等，在地面上不一定能準(zhǔn)確地找到故障點，還必須使用故障定位儀來準(zhǔn)確地確定故障點位置。故障點定位時是利用高壓設(shè)備給電纜加一沖擊直流負高壓，用定位儀在測量出的故障點附近探聽電纜故障點放電的聲音。高壓放電的間隔以