CM600电缆故障测试仪说明书.doc
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1、章节目录第一章 电缆故障测试仪功能简介2第二章 低压脉冲测试方法7第三章 高压闪络测试方法9第四章 波速测定及介质预置12第五章 路径仪13第六章 定点仪18第七章 高压设备21第八章 随机电脑软件23CM-600电缆故障测试仪配套表34第一章 电缆故障测试仪功能简介一、电缆测试仪基本组成CM-600电缆故障测试仪由电缆故障测距仪(闪测仪)、电缆故障路径仪、电缆故障定点仪、高压设备(选配)四大部分组成。电缆测距仪可在故障电缆的一端测试出距故障点的距离。也可用来测电缆的长度和电波在电缆中传播速度。电缆故障定点仪用于故障点的精确定位,在故障点距离的测量范围内沿着电缆走向可精确的探测出故障点的具体位
2、置。电缆故障路径仪产生调制脉冲信号供寻测电缆走向及地埋深度时使用。高压设备用于各种高低压电力电缆、控制电缆、信号电缆的精确定点时使用。二、测距仪(闪测仪)性能指标1、可测试35KV以下电压等级的各种电力电缆的各类故障。常见的油浸纸电缆、交联聚乙烯电缆、不滴流电缆和聚氯乙烯电缆等四种电缆的电波传播速度已经在仪器中预置。2、测试距离:双端测试距离20km。3、单端盲区距离: 15米。(是指低压脉冲法。高压法不存在盲区)4、四种波形采样频率:50MHz、25MHz、12MHz、6MHz。5、低压脉冲宽度:0.1s、0.2s、0.5s、2s。6、误差:相对误差小于2%。7、分辩率:V/2f(米) V:
3、电波在电缆中的传播速度。 f:实际采样频率。8、液晶显示器:320240点阵、6英寸。9、采用单竖线光游标,在游标定位后再移动游标,可从屏幕上直接显示故障点距测试端距离。10、工作电源:内置锂电池或AC220V10% 50Hz11、备有“专家系统”。在获得测试波形及有关参数后,如需保存波形及有关参数,可利用仪器中存贮器将测试波形及参数进行贮存,可随机打印作为留档使用。三、仪器组成方框图 如图1.1所示 图1.1仪器组成方框图四、测试原理电力电缆故障一般可分为两大类:低阻(短路)和高阻(断路)故障。仪器根据电波在电缆中传输的过程中,遇到电缆的特性阻抗发生变化的地方会产生反射波的原理对电缆故障进行
4、测试。再根据电波在电缆中的传播速度和两次反射波的特征拐点代表的时间,可测出故障点到测试端的距离。计算公式为: S=VT/2S代表故障点距测试端的距离V代表电波在电缆中的传播速度T代表电波在电缆中来回传播所需要的时间这样,在V和T已测定的情况下,就可计算出S,即故障点距测试端的准确距离。五、面板功能介绍CM-600电缆故障测试仪操作界面如图1.2所示。图1.2操作界面1、 电源开关,主机电源控制开关。2、 LCD液晶显示器,用于显示测试波形及参数。3、 数字功能键盘,实现人机对话。4、 振幅旋钮,用于调节测试脉冲波形的振幅。5、 位移旋钮,用于调节测试脉冲波形的水平位置。6、 输入接口,被测信号
5、的输入端。7、 USB 接口,用于连接PC机。8、 充电指示,充电时红灯,充满电后变为绿灯。9、 电源插座及保险管,输入AC220V、2A。10、打印机,用于打印屏幕上的波形及参数。11、电压表,指示路径电压的幅度。12、输出,路径仪15KHz和800Hz信号输出端。六、功能键介绍数字功能键盘有16个功能键(其中10个键是双功能键或多功能键)。按键使用说明如下: 键盘标有09阿拉伯数字的十个功能键便是双功能或是多功能键(其中“0”、“1”、“2”、“4”、“5”、“6”、“7”、是多功能键)。它们分别代表09十个阿拉伯数字,以便在自选介质情况下输入电缆的传播速度或者在预置日期和电波测速时使用这
6、些数字键。打开电源即可显示开机状态标志,按任意数字键进入专家提示,如图1.3工作种类选择界面(除8功能键外)。工作种类选择:? 1、 低压脉冲 2、 高压闪络 3、 路径信号发生器操 作提 示 图1.3 工作种类选择1、如果选择“低压脉冲”测试方法,则按数字键“1”。2、如果选择“高压闪络”测试方法,则按数字键“2”。3、如果选择“路径信号发生器”,则按数字键“3”。以低压脉冲为例,按数字键“1”,屏幕进入低压状态下的“脉冲宽度选择”界面,如图1.4所示。操 作 提 示 脉冲宽度选择:? 1、0.1s(0-300m) 2、0.2s(150-500m) 3、0.5s(400-2000m) 4、2
7、 s(2000m以上) 图1.4 脉冲宽度选择用户根据电缆长短不同可分别选择脉冲宽度,例如:要测200m电缆可选0.1s 或0.2s ,如选0.1s,按数字键“”即可,其他类同。七、低压脉冲和高压闪络测试状态下各功能键的作用0日期键:在进行打印之前,可通过该键输入当前测试的年、月、日,以便用户存档。如果不输入是期打印时就不能打印出日期这一项。1打印键:该键的作用是对屏幕上的波形及参数进行打印(连续按两次即可打印)当前的波形参数。2介质键:仪器预置了四种常用电力电缆的传播速度和一个“自选速度”。每按一次该键,屏幕上方循环出现一次介质的速度。 3移位键:移位。将屏幕上测试波形进行移位,每按一次该键
8、,波形向右移位一次,按三次后返回原位置。4测速键:该键用来测试电波在被测电缆中的传播速度。具体测定方法,请看第四章波速测定一节。5频率键:仪器预置了四种采样频率,每按一次该键,屏幕上方循环显示一种频率。测量电缆时,应根据被测电缆长度来选择采样频率。 6贮存键:按此键,存储当前屏显波形。7比较键:此键可调出储存波形与当前波形进行比较。8 USB键:串口键。开机状态标志时该键起作用(接通电源按此键转入笔记本电脑工作程序,其它各键失去功能)。 9键:数字键。 移位键:这两个键用于控制游标的左右位移。当最初按动它们时,每按一次,移动一个亮点。持续按键5秒后,游标自动移到一个拐点处。复位键:按此键后,系
9、统复位,屏幕进入欢迎屏。 采样键:在仪器自检或测试时采用。每按次此键,仪器便处于采集状态。 归位键:按此键、游标线回到起始位。 定位键:游标移动到任何位置,按此键游标零距离定位,既屏幕显示距离从0000.0米开始计算。第二章 低压脉冲测试方法一、低压脉冲法测试对象低压脉冲测试法适用于测试电缆的开路、短路故障及电缆全长和电波的传输速度。凡是电缆的相间或相对地绝缘电阻下降至该电缆特性阻抗,甚至直流电阻为零的故障均为低阻或短路故障。凡是电缆绝缘电阻无穷大到虽与正常电缆的绝缘电阻相同,但电压却不能馈至用户端的故障均为开路故障,或称断路故障。二、低压脉冲法操作步骤1、屏幕显示“开机状态标志”时。2、按任
10、意一个数字键,使仪器处于“工作种类选择”状态(具体操作见第一章“功能键介绍”),然后按“1”键,仪器便工作在低压脉冲测试状态。3、脉冲宽度选择。脉冲宽度预置“0.2s”时可测短于1000米的电缆,脉冲宽度预置“2s”时,电缆测试长度则能达到10多公里。4、按“采样”键,根据采样波形调节振幅和移位旋钮,使波形幅度处于合适位置(即无限幅)。5、介质选择。按 “介质”键,根据实际电缆进行介质选择。仪器预置了四种常用电力电缆的传播速度和一个“自选速度”。每按一次该键,屏幕上方循环转换一次介质:“油浸纸:160m/s;不滴流160 m/s;交联172 m/s;聚氯184 m/s;自选速度”。当实际电缆不
11、属于上述四种常用电力电缆时,则可置“自选速度”位,此时,可通过多功能数字键输入被测电缆的传播速度。6、采样频率选择,屏幕上方显示的频率“50MHZ”字样,表示仪器高速转换器的采样频率为50MHZ,仪器预置有50MHZ、25MHZ、12MHZ和6MHZ四种采样频率,测试电缆时,可根据被测电缆故障点到测试端的距离来选择。若电缆长度(或故障点)在几十米到1000米范围内,可选用50MHz采样频率;在1000米到2500米范围内,可选用25MHz采样频率;在2500米到3500米范围内可选用12MHz采样频率;若电缆特长或故障距离较远时,则选用6MHz采样频率。7、将测试线插头插到仪器的输入插口上,测
12、试线的芯线(红色夹)与电缆相线连接,测试线的屏蔽层连线(黑色夹)与电缆地线连接,如图2.1所示: 图2.1 低压脉冲法接线图8、按 “采样”键,则屏幕显示出如图2.2、图2.3所示波形: 图2.2 开路故障波形 图2.3 短路故障波形9、按动 键,将游标线移动到脉冲波形起始点t1处(即波形下降沿),按“定位”键将游标定位,再按 键,将活动游标移到反射脉冲波形拐点t2处【即:波形下降沿(开路故障)或上升沿(短路故障)】,如图2.2、图2.3所示游标位置,则屏幕下方自动显示出故障点到测试端的距离。第三章 高压闪络测试方法一、高压闪络法测试对象高压闪络测试法适用于测试电缆的高阻故障。电力电缆的绝大部
13、分故障属于高阻故障,我们知道,凡是电缆故障点的直流电阻大于该电缆特性阻抗的故障均称为高阻故障。高阻故障又分为高阻泄漏性故障和高阻闪络性故障,而高压闪络法又分为直流高压闪络法(简称直闪法)和冲击高压闪络法(简称冲闪法)。用低压脉冲法是无法对高阻故障进行测试的,因为故障点等效阻抗几乎等于电缆特性阻抗,所以其反射系数几乎为零,因得不到反射波而无法测试。二、高压接线方法电缆故障测试设备接线示意图,如下图所示。说明:、可以是操作箱,可以是自耦调压器,功率要求15KW。、可以是交直流两用PT,功率15KW,12之间联接有仪表端子。、为高压电容器,容量为28F,电压40KV。、放电球,控制加电压高低。、取样
14、器,采集高压波形。、主机,电缆故障测试仪。注:、为的配套附件。三、高压测试步骤、打开主机开关,进入工作界面。 、按任意数字键,进入工作种类选择界面,按数字键“2”选择“高压闪络”测试模式,进入高压测试界面。 、介质选择:按数字键“2”选择介质。仪器预置了四种常用电力电缆的传播速度和一个“自选速度” :“油浸纸:160m/s、不滴流160 m/s、交联172 m/s、聚氯184 m/s、自选介质。每按一次该键,屏幕上方循环转换一次介质当电缆不属于上述四种常用电力电缆时,则可置“自选介质”,此时通过多功能数字键输入被测电缆的传播速度。 (4)采样频率选择:按数字键“5”选择采样频率。按被测电缆故障
15、点到测试端的距离选择采用频率。50MHz:1000米以下。25MHz:1000米到2500米之间。12MHz:2500米到3500米之间。6MHz:电缆特长或故障距离较远时选择。 (5)、按“采样“键,做好采样准备,主机“输出”口,接上电流取样盒。 (6)、接通调压器初级电源,缓慢升高电压,观察高压输出电表指示,当故障点击穿后,停止升压。当故障点放电后屏幕上出现如下图所示的波形,调节“振幅”和“位移”改变波形幅度和位移。 (7) 、故障点定位:如上图所示,移动 游标键,使游标到t1处(即波形上升沿),按“定位”键将游标定位,再继续按 键将游标移到t2处(即波形上升沿),屏幕下方便显示出故障点到
16、测试端的距离。注:1:故障点定位时,t0位不算,从t1开始定位。2:若移动游标到t3或t4位,屏幕下方便显示出两倍或三倍故障点 到测试端的距离。四、使用注意事项 1、凡电缆故障电阻值大于该电缆特性阻抗值的故障均不能呈现短路反射。2、采用高压闪络法测试时,必须将仪器置“高压闪络”状态,否则无法测试将损坏仪器。3、在进行直闪法测试或冲闪法测试时,必须严格按地线的连接方式进行连接。正确的接地方式应将大电流的地线和小电流的地线分别接到被测电缆的铅包地上,使之大电流在放电时不经过测试地直接加到电容C的地端。严禁所有地线串联一起再接到被测电缆的外铠地上 ,否则,当高压击穿放电的瞬间,大电流通过测试仪才回到
17、电容C的地端,造成仪器的永久损坏。为了保证仪器设备的安全,请用户必须按照如图所示的正确方法连接。4、在进行直闪法测试时,必须用微安表监测故障电缆的泄放电流。一旦闪络停止,电流指示增大,应立即停止测量,换用冲闪法测试。5、测试结束后分别关掉主机电源和调压器(高压发生器)初级电源,必须进行高压放电。放电时,应先进行小电流慢速放电,严禁直接对地短路放电,以防大电流经地线造成仪器损坏。第四章 波速测定及介质预置一、波速测定欲知电缆故障点到测试端的距离,必须知道电波在电缆中的传播速度。通过大量实验,已得出下述四种电力电缆的电波传播速度:油浸纸电缆:V=160m/s 不滴流电缆:V=160 m/s交联乙烯
18、电缆:V=172m/s 聚氯乙烯电缆:V=184m/s由于电波在电缆中的传播速度与电缆介质有关,故将这四种常见电缆的传播速度已在仪器中预置,使用时只需按“介质”键,选择出现场实际电缆的传播速度即可。当实际使用的电缆不属于上述四种介质电缆,也不知道电波在被测电缆中的传播速度,可用本仪器来测定,方法如下:首先,测试仪器放于低压脉冲方式下,将仪器的输入线与电缆好相接连,按“采样”键采集波形。再按“测速”键后,通过双功能键,键入电缆的实际长度(注意:长度不能超过1万米,留下的位数为四位,若长度不是四位数时即不超过千米时,则在前补足零。如长度140米,则应键入0140米。),这时,屏幕上方将显示“测速:
19、长度米”字样。然后,移动游标至发射矩形脉冲起点,将游标定位后,再移动游标到电缆终端反射点,这时,屏幕下方便会出现“速度m/s字样,这个数字便是被测电缆的电波传播速度。二、介质预置前已指出,要测出故障点距测试端距离,必须知道电波在电缆中的传播速度。而常见的油浸纸电缆,交联乙烯电缆,不滴流电缆和聚氯乙烯电缆的传播速度已在仪器中预置,使用时,只需连续按动“介质”键,即可选择这四种介质电缆的一种。三、采样频率选择见第二章低压脉冲法操作步骤6。四、脉冲宽度预置见第二章低压脉冲法操作步骤3。第五章 路径仪一、路径仪发射机性能指标1、功能介绍该仪器可输出交流正弦波信号,与接收机配合使用可对地埋电缆的走向及地
20、埋深度进行探测。2、技术指标 信号频率:15KHz,800Hz 输出功率:电池105db4可连续使用时间:4小时5使用环境温度:50C400C三、工作原理方波发生器为多谐振荡器,每产生周期为0.5秒的方波信号,由文氏桥振荡电路产生15KHz或800Hz正弦信号经电压放大及功率放大后输出。四、路径输出端与电缆的接线仪器与电缆连接如图下所示路径输出线与电缆连接图五、发射机操作步骤及参数设置(一)、发射机操作步骤1、仪器输出接电缆好相,地线接电缆系统地线。确定被测电缆为不带电电缆才能接入仪器。2、接通主机电源,(开机状态标志时)按任意数字键进入。3、按数字键“3”,将“工作种类选择”置为“路径信号发
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