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SXDL-GZ電纜故障測(cè)試儀

*節(jié)  電纜故障測(cè)試儀功能介紹

一、產(chǎn)品簡(jiǎn)介及特點(diǎn)：

電纜故障測(cè)試儀是根據(jù)不同用戶需求生產(chǎn)的一款極為便攜、配筆記本電腦測(cè)試的一款系列化電纜故障測(cè)試產(chǎn)品之一。主機(jī)采用*集成化技術(shù)，性能穩(wěn)定，USB通信接口，自用筆記本電源。整套系統(tǒng)滿足中華人民共和國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《DL/T849.1～ DL/T849.3-2004》電力設(shè)備測(cè)試儀器通用技術(shù)條件，該系統(tǒng)由筆記本電腦、測(cè)試系統(tǒng)主機(jī)和故障定位儀三部分組成，用于電力電纜各類故障的測(cè)試，電纜路徑、電纜埋設(shè)深度的尋測(cè)和電纜檔案資料的日常維護(hù)管理，以及同軸通信電纜和市話電纜的開路、短路故障精確測(cè)試。

◆ 采用的USB通信接口,采集信號(hào)穩(wěn)定，真正做到主機(jī)與電腦的兼容,并配有電纜故障測(cè)試軟件和電纜資料管理軟件.
◆ 主機(jī)自動(dòng)選擇采樣頻率,zui低5MHz,zui高達(dá)100MHz五種頻率供你選擇,既提高測(cè)試精度,又能滿足不同長(zhǎng)度電纜的測(cè)試要求。
◆ 軟件實(shí)現(xiàn)故障自動(dòng)搜索,距離自動(dòng)顯示,雙游標(biāo)移動(dòng)可精確到0.5米,提高了測(cè)試精度.
◆ 測(cè)試的波形可任意壓縮.擴(kuò)展.同屏隨機(jī)顯示兩個(gè)更接近標(biāo)準(zhǔn)的波形供你準(zhǔn)確比較分析.減少誤差。
◆ 關(guān)鍵的精確定點(diǎn)儀部分,仿制德國(guó)技術(shù),直接數(shù)字顯示測(cè)試者離故障點(diǎn)距離,是國(guó)內(nèi)同類定點(diǎn)技術(shù)的又一次創(chuàng)新,為快速準(zhǔn)確查找電纜故障,減少停電損失提供了有力保障.
◆ 配任何一款筆記本電腦，可實(shí)現(xiàn)*網(wǎng)上技術(shù)服務(wù)，辦公測(cè)試兩不誤，化解設(shè)備閑置的矛盾。
◆ 電纜資料管理軟件可做完善的電纜檔案管理，為電纜 的維護(hù)工作和精確定位提供參考和幫助。
◆ 研制新型電流采樣器，放置在電容器地端與地線的回路旁，取代了煩瑣的現(xiàn)場(chǎng)接線，具有波形直觀容易分析，與高壓*隔離，對(duì)主機(jī)、操作人員安全的特點(diǎn)。

二、測(cè)試儀技術(shù)指標(biāo)：

1、可測(cè)試各種不同電壓等級(jí)、不同截面、不同介質(zhì)及各種材質(zhì)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(luò)性故障。
2、可測(cè)量長(zhǎng)度已知的任何電纜中電波傳播的速度。
3、可測(cè)試電纜走向及埋設(shè)深度。
   測(cè)試距離：不小于40km      zui短測(cè)試距離（盲區(qū)）：10-15米
   精確定點(diǎn)誤差：±0.2m      測(cè)試誤差：系統(tǒng)誤差小于±1%
   分辨率：V/50m；V為傳波速度m/μs；      
   儀器采樣頻率：5MHz、10MHz、25MHz、50MHz、100MHz、（自適應(yīng)脈寬）             

信號(hào)頻率：15KHz正弦波                 輸出功率：Pomax≥100W
輸出阻抗：Zo=Zc(電纜特性阻率)         震蕩方式：斷續(xù)
全套重量：10kg                        環(huán)境溫度：－10℃～＋40℃
路徑外形尺寸：390mm×250mm×220mm     相對(duì)濕度：RH≤85%（25℃）

SXDL-GZ電纜故障測(cè)試儀

三、本套系統(tǒng)比之于普通型電纜故障測(cè)試儀

優(yōu)點(diǎn)：

1、采用筆記本電腦，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和通用性。在Windows界面下操作，人性化的軟件設(shè)計(jì)，無需專業(yè)培訓(xùn)即可操作。

2、采用筆記本電腦，內(nèi)置辦公自動(dòng)化軟件，在*時(shí)既可探討大量存儲(chǔ)的電纜故障波形，也可做辦公使用，化解電纜儀長(zhǎng)期閑置不用的矛盾。

3、研制的電流取樣器是一種全新的取樣方法，具有接線簡(jiǎn)單，波形直觀容易分析，與高壓*隔離，對(duì)主機(jī)、操作人員安全的特點(diǎn)。

四、測(cè)試儀面板  

RX-10測(cè)試儀面板示意圖如圖2所示， 

測(cè)試儀正面板示意圖        測(cè)試儀后面板示意圖

第二節(jié)  電纜測(cè)試管理系統(tǒng)軟件介紹

一、電纜測(cè)試管理系統(tǒng)主機(jī)：

1、打開程序開關(guān)，在桌面打開電纜故障測(cè)試軟件，您在使用時(shí)，廠家已安裝在主機(jī)上，你可直接使用。

2、雙擊電纜故障測(cè)試軟件，屏幕顯示界面如下圖。

3、關(guān)機(jī)請(qǐng)按電腦操作系統(tǒng)方式關(guān)機(jī)。                                 

二、測(cè)試軟件控制面板介紹

測(cè)試面板可分為五部分：菜單欄、波形信息欄、波形采集區(qū)、波形分析區(qū)、控制區(qū)。

（１）、菜單欄 

  菜單欄包括3個(gè)菜單：

“保存波形”菜單：用來將波形分析區(qū)的波形存儲(chǔ)在硬盤上，波形的信息自動(dòng)存儲(chǔ)。 

“查看波形”菜單：用來將存儲(chǔ)在硬盤上的波形顯示在波形分析區(qū)。波形信息自動(dòng)顯示在右側(cè)的波形分析窗口信息欄中。

（２）、波形信息欄

  波形信息欄里顯示3個(gè)信息：依次顯示在屏幕的右側(cè)，“采樣頻率”，“采樣方式”；“點(diǎn)波速度”。

（３）、波形采集區(qū)

 波形采集區(qū)用來顯示正在采樣所得的波形，當(dāng)前采集到的波形始終在波形采集區(qū)里，只有點(diǎn)擊暫存按鈕，波形才會(huì)調(diào)入上面的波形分析區(qū)里。

（4）、波形分析區(qū)

 波形分析區(qū)用來分析波形，判斷故障位置，以及測(cè)試點(diǎn)波速度。在卡波形時(shí)綠色標(biāo)尺和紅色標(biāo)尺不分前后，無需定位。在打算定標(biāo)尺的位置點(diǎn)擊，出現(xiàn)如下的對(duì)話框： 

選擇綠色標(biāo)尺，則綠色標(biāo)尺自動(dòng)移動(dòng)到所點(diǎn)擊的位置。用同樣的方法設(shè)置紅色標(biāo)尺的位置，完成波形的卡位，如果覺得位置不是很準(zhǔn)確，想微調(diào)的話，點(diǎn)擊下面的左移，右移按鈕。

波形分析區(qū)有全長(zhǎng)記憶功能，在卡好的距離現(xiàn)實(shí)框內(nèi)單擊，當(dāng)前的距離自動(dòng)復(fù)制到右側(cè)的全長(zhǎng)記憶框內(nèi)。這是可以進(jìn)行沖閃高阻故障測(cè)試。

（４）、功能鍵區(qū)

功能鍵區(qū)顯示在屏幕的下方。這些按鍵的功能如下：

  ◆“采樣方式設(shè)置”：設(shè)置采樣方式為低壓脈沖或者沖閃測(cè)試（高壓）。 

◆“采樣頻率設(shè)置”：設(shè)置采樣頻率為100-5M，脈沖寬度自適應(yīng)，無需考慮，你只要根據(jù)電纜的長(zhǎng)短選擇好采樣頻率就可以。 

可以做如下的參考：

●5m＜L＜615 m       采樣頻率100MHz

●615m＜L＜1229 m      采樣頻率50MHz

●1229m＜L＜2458 m     采樣頻率25MHz

●2458＜L＜4915 m      采樣頻率10MHz

●4915m＜L＜50000m     采樣頻率5MHz

◆“測(cè)試距離/測(cè)試速度”：選擇測(cè)試距離頁如下圖：

選擇好點(diǎn)波速度后就可以測(cè)試距離；選擇測(cè)試速度如下圖： 

輸入全長(zhǎng)值就可以測(cè)點(diǎn)波速度。

◆ “單次/連續(xù)”

選擇好單次后，點(diǎn)擊一次采樣按鈕，進(jìn)行一次采樣；選擇好連續(xù)后，點(diǎn)擊一次采樣按鈕，波形不停的刷新，在連續(xù)采樣時(shí)可以點(diǎn)擊暫存按鈕將當(dāng)前的波形調(diào)入分析區(qū)內(nèi)。

◆ “采樣”點(diǎn)擊開始采樣，獲取波形。

◆ “左移、右移”點(diǎn)擊波形分析區(qū)移動(dòng)了某個(gè)標(biāo)尺，你可以用如下的按鈕對(duì)此標(biāo)尺進(jìn)行微調(diào)。

◆ “暫存”點(diǎn)擊暫存波形采集窗口的波形會(huì)調(diào)入波形分析區(qū) 

◆ “同步、異步”

按鈕顯示同步時(shí)，2個(gè)窗口同步放大縮小，這時(shí)波形的比例縮放受
波形比例控制；
再次點(diǎn)擊此按鈕按鈕顯示異步，采集窗口的顯示比例受

控制。2個(gè)窗口互不影響。

輸入時(shí)請(qǐng)點(diǎn)擊測(cè)試軟件界面左下方的#小鍵盤（本機(jī)出廠時(shí)已給你設(shè)定好了），輸入你所選擇的電波速度。

◆ “退出” 鍵，分析處理波形結(jié)束退出鍵，退出測(cè)試軟件。

SXDL-GZ電纜故障測(cè)試儀

第三節(jié)  電纜故障的測(cè)試程序

為順利快速的解決電纜故障，測(cè)試電力電纜故障請(qǐng)遵循以下步驟：

一、分析電纜故障性質(zhì)，了解故障電纜的類型；

不tongxing質(zhì)的電纜故障要用不同的方法測(cè)試，而不同介質(zhì)的電纜則有不同的測(cè)試速 度。不同耐壓等級(jí)的電纜則有不同的耐壓要求。而被測(cè)試電纜的接頭位置及zui近是否在電纜上方施過工。這些在測(cè)試前都必須做到心中有數(shù)。

二、 用電纜儀主機(jī)的低壓脈沖法測(cè)試電纜長(zhǎng)度、校對(duì)電纜的電波傳輸速度；

測(cè)試電纜全長(zhǎng)可以讓我們更加了解故障電纜的具體情況，可以判斷是高阻還是低阻  故障，可以判斷固有的電波速度是否準(zhǔn)確（準(zhǔn)確的電波傳輸速度是提高測(cè)試精度的保證。當(dāng)速度不準(zhǔn)確時(shí)，可反算速度。）。這些都可以用低壓脈沖測(cè)試法來解決。

三、選擇合適的測(cè)試方法，用電纜儀主機(jī)進(jìn)行電纜故障粗測(cè)；

對(duì)不同電纜故障要用不同的方法，低阻故障（開路、短路等）要用低壓脈沖法測(cè)試；而高阻故障（泄漏、閃絡(luò)等）則要用閃絡(luò)法方法測(cè)試。選定方法后測(cè)出電纜故障的大致位置。選擇合適的測(cè)試方法，用測(cè)試儀主機(jī)對(duì)電纜進(jìn)行故障距離粗測(cè)。低阻故障用低壓脈沖法測(cè)量，高阻故障用高壓閃絡(luò)法測(cè)量。

注：表中Zo為電纜的特性阻抗值，電力電纜阻抗一般為10—40W之間。

低壓脈沖法測(cè)試比較簡(jiǎn)單，直接測(cè)試。而高壓閃絡(luò)法測(cè)量則需要注意接線及所加直流電壓的高低。10KV油禁紙電纜和交聯(lián)乙烯電纜的zui高耐壓分別為50KV和35KV，一般不得超過電纜的zui高耐壓，高壓設(shè)備的地線必須與被測(cè)電纜的鉛包接地良好連接。

四、用路徑儀探測(cè)埋地電纜的走向；

精確定點(diǎn)前首先必須知道電纜的路徑，若已知路徑可省去此步驟。

五、用定點(diǎn)儀對(duì)故障點(diǎn)精確定位；

按定點(diǎn)放電方式接好高壓設(shè)備，根據(jù)電纜的性質(zhì)及電纜的耐壓等級(jí)來決定升壓程度。對(duì)電纜故障點(diǎn)進(jìn)行精確定位，zui后確定在1米范圍內(nèi)。

第四節(jié)  電纜故測(cè)試方法介紹

一、電纜故障測(cè)試

原理：

本儀器采用時(shí)域反射（TDR）原理，對(duì)被測(cè)電纜發(fā)射一系列電脈沖，并接收電纜中因阻抗變化引起的反射脈沖，再根據(jù)電波在電纜中的傳播速度和兩次反射波的特征拐點(diǎn)代表的時(shí)間，可測(cè)出故障點(diǎn)到測(cè)試端的距離為：

S=VT/2

    式中：S代表故障點(diǎn)到測(cè)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(shí)間

這樣，在V已知和T已經(jīng)測(cè)出的情況下，就可計(jì)算出故障點(diǎn)距測(cè)試端的距離S。這一切只需稍加人工干預(yù)，就可由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成，測(cè)試故障迅速準(zhǔn)確。

本測(cè)試系統(tǒng)故障測(cè)試有低壓脈沖法、直閃電流法、沖閃電流法三種基本方式。

二、低壓脈沖方式

低壓脈沖用于測(cè)試電纜中電波傳播的速度、電纜全長(zhǎng)、低阻故障（故障相電阻值低于1K）和開路故障及短路故障

脈沖測(cè)試的基本原理：

測(cè)量電纜故障時(shí)，電纜可視為一條均勻分布的傳輸線，根據(jù)傳輸線理論，在電纜一端加上脈沖電壓，該脈沖按一定的速度（決定于電纜介質(zhì)的介電常數(shù)和導(dǎo)磁系數(shù)）沿線向遠(yuǎn)端傳輸，當(dāng)脈沖遇到故障點(diǎn)（或阻抗不均勻點(diǎn)）就會(huì)產(chǎn)生反射，且閃測(cè)儀記錄下發(fā)送脈沖和反射脈沖之間的傳輸時(shí)間△T，則可按已知的傳輸速度V來計(jì)算出故障點(diǎn)的距離Lx，Lx＝V•△T/2，如圖8所示：測(cè)全長(zhǎng)則可利用終端反射脈沖：L＝V•T/2

同樣已知全長(zhǎng)可測(cè)出傳輸速度：V＝2L/T

測(cè)試時(shí)，在電纜故障相上加上低壓脈沖，該脈沖沿電纜傳播直到阻抗失配的地方，如中間接頭、T型接頭、短路點(diǎn)、斷路點(diǎn)和終端頭等等，在這些點(diǎn)上都會(huì)引起電波的反射，反射脈沖回到電纜測(cè)試端時(shí)被測(cè)試儀接收。測(cè)試儀可以適時(shí)顯示這一變化過程。

根據(jù)電纜的測(cè)試波形我們可以判斷故障的性質(zhì)，當(dāng)發(fā)射脈沖與反射脈沖同相時(shí)，表示是斷路故障或終端頭開路。當(dāng)發(fā)射脈沖與反射脈沖反相時(shí)，則是短路接地或低阻故障。

凡是電纜故障點(diǎn)絕緣電阻下降到該電纜的特性阻抗，甚至電流電阻為零的故障均稱為低阻故障或短路故障（注：這個(gè)概念是從采用低壓脈沖反射法的角度，考慮到阻抗不同對(duì)反射脈沖的極性變化的影響而定義的）。

凡是電纜絕緣電阻無窮大或雖與正常電纜的絕緣電阻值相同，但電壓卻不能饋至用戶端的故障均稱為開路（斷路）故障。

電纜的故障相（或被測(cè)相）與地線分別接到測(cè)試系統(tǒng)的輸入線（輸入線的另一端與測(cè)試系統(tǒng)Q9連接），將測(cè)試系統(tǒng)的“USB接口”與筆記本電腦的USB口連接，打開桌面測(cè)試軟件，即可測(cè)試。

●測(cè)速度

對(duì)于有些電纜，電波傳播的速度未知，必須通過測(cè)試來確定。但測(cè)試前必須知道電纜的全長(zhǎng)。

● 測(cè)故障

測(cè)故障時(shí)采樣方式設(shè)置選擇“低壓”，在“采樣頻率設(shè)置”選擇合適的采樣頻率，點(diǎn)擊采樣鍵，波形就顯示在波形采集區(qū)內(nèi)，這是設(shè)定好點(diǎn)波速度，
點(diǎn)擊暫存，在波形分析窗口分析此波形。

開路故障的反射信號(hào)與發(fā)送脈沖極性相同，短路故障的反射信號(hào)與發(fā)送脈沖極性相反。確定光標(biāo)時(shí)，對(duì)終端開路電纜以脈沖上升沿與基線交點(diǎn)為準(zhǔn)定光標(biāo)起點(diǎn)、終點(diǎn)。

注：由于測(cè)電纜全長(zhǎng)時(shí)的接線及波形與測(cè)開路故障時(shí)*相同，所以設(shè)計(jì)時(shí)未單獨(dú)列出測(cè)全長(zhǎng)菜單。

低壓脈沖測(cè)試開路故障（電纜全長(zhǎng)）和短路故障的波形如下。

注：上面的波形是負(fù)脈沖，這只是為了說明問題，本機(jī)型為正脈沖。

● 測(cè)全長(zhǎng)與測(cè)故障一樣

三、沖閃方式

電力電纜的高阻故障（高阻故障：故障點(diǎn)的直流電阻大于該電纜的特性阻抗的故障為高阻故障）幾乎占全部故障率的90%以上。沖閃方式用于測(cè)試高阻泄漏性故障及高阻閃絡(luò)性故障，大部分電纜高阻故障都可以使用沖閃方式測(cè)試。依據(jù)故障性質(zhì)又分為沖擊高壓閃絡(luò)法（沖閃法）和直流高壓閃絡(luò)法（直閃法），下面分別介紹。

沖閃方式測(cè)試故障，一般采用電流取樣法。因電流取樣接線簡(jiǎn)單，安全性高，波形易于識(shí)別，因此推薦使用電流取樣。根據(jù)接線圖連接完畢后，再用速度鍵選擇傳輸速度或重新鍵入速度值。將輸入振幅旋鈕旋至1/3左右（注意：請(qǐng)微調(diào)），然后按采樣鍵，儀器進(jìn)入等待采樣狀態(tài)。

調(diào)整球隙（若放電，放電球隙清脆響亮，操作箱電流大于10A-15A否則視為未放電，請(qǐng)重新調(diào)整球隙，提高沖閃電壓），輸入振幅旋鈕后，然后通電對(duì)故障電纜升壓，電壓升到一定值，故障點(diǎn)發(fā)生閃絡(luò)放電，儀器記錄下波形。根據(jù)波形大小可重新調(diào)整輸入振幅，重復(fù)采樣，直到采到相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的波形。沖閃測(cè)試波形如下圖所示。

注意：調(diào)整球隙一般1mm大約代表3KV，請(qǐng)根據(jù)被測(cè)電纜電壓等級(jí)適當(dāng)調(diào)整。

波形特點(diǎn)：發(fā)射脈沖為正脈沖，反射脈沖也為正脈沖但前沿有負(fù)反沖。因故障性質(zhì)等原因，負(fù)反沖大小有差別，但遠(yuǎn)小于正脈沖的幅值。

如無負(fù)脈沖出現(xiàn)，就將終點(diǎn)光標(biāo)定在反射脈沖的上升沿與基線的交點(diǎn)處，屏幕下方測(cè)試結(jié)果區(qū)故障顯示距離因此將增加10%左右。你只需將顯示故障距離減掉10%左右即可精確定點(diǎn)。

實(shí)測(cè)波形及接線圖如下：

圖中：T1、為3KVA/0.22KV調(diào)壓器

      T2、為3KVA/50KV交直流高壓變壓器

       D、為高壓整流硅堆，大于150KV/0.2A

       C、為高壓脈沖電容，容量1∽2μF，耐壓小于40KV

       V、為電壓表

       B、為電流取樣器（配套附件）

以上設(shè)備除電流取樣器B之外，其余為外配設(shè)備。（注意必須將高壓放電棒與高壓地線連接好方可試驗(yàn)）

四、直閃方式

直閃法適用于測(cè)量高阻閃絡(luò)性故障。實(shí)際測(cè)試時(shí)，其操作方法和接線圖與沖閃法基本相同（無球隙）。直閃法也分電壓取樣及電流取樣兩種方式。我們推薦使用電流取樣方式。

直閃法電流取樣波形特點(diǎn)與沖閃法相同，定光標(biāo)方式也相同，因此，敘述從略，使用時(shí)可參照沖閃方式。用直閃法時(shí)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。 

高壓閃絡(luò)測(cè)試波形：

（1） 故障在測(cè)試始端的波
（2） 故障在中間段的波形     

（3） 故障在測(cè)試終端的波形

（4） 閃絡(luò)法測(cè)試波形的變化規(guī)律圖

下圖是我們根據(jù)閃絡(luò)測(cè)試法的波形而繪制的變化規(guī)律圖，只要仔細(xì)觀查分析就可看出它們中的變化規(guī)律。希望使用者一定要掌握標(biāo)準(zhǔn)波形以及它們?cè)诓煌瑓^(qū)間的變化規(guī)律。

五、高壓閃絡(luò)測(cè)試注意事項(xiàng)

高壓閃絡(luò)測(cè)試時(shí)，由于工作電壓*，稍有不慎就會(huì)對(duì)人身及設(shè)備造成損失，因此操作中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

1、高壓閃絡(luò)測(cè)試時(shí)，高壓試驗(yàn)設(shè)備應(yīng)由專業(yè)人員操作，儀器接線，調(diào)整時(shí)應(yīng)斷電并*放電。

2、高壓試驗(yàn)設(shè)備電源與測(cè)試儀工作電源分開使用，測(cè)試儀連線應(yīng)遠(yuǎn)離高壓線。沖閃法時(shí)，電腦應(yīng)斷掉外接電源及鼠標(biāo)。

3、高壓尾、操作箱接接地端必須可靠與電纜鎧裝及大地相連，以確保測(cè)試成功及設(shè)備、人身安全。

4、從測(cè)試儀安全考慮，閃絡(luò)測(cè)試時(shí)工作菜單一定要選擇在沖閃或直閃狀態(tài)，如果錯(cuò)誤選擇脈沖狀態(tài)進(jìn)行高壓閃絡(luò)測(cè)試，將可能損壞測(cè)試儀內(nèi)部低壓脈沖電路。

5、測(cè)試前，應(yīng)先對(duì)故障電纜加壓放電，確保各連接線點(diǎn)無放電現(xiàn)象，所加電壓已使故障點(diǎn)發(fā)生閃絡(luò)放電，然后開始投入儀器測(cè)試。

6、在有易燃物品的環(huán)境中利用高壓測(cè)試時(shí)，應(yīng)有保護(hù)措施。

第五節(jié) 電纜故障測(cè)試儀附件介紹

一、電流取樣器：

高壓閃絡(luò)測(cè)試時(shí)，電流取樣器紅、黑接線柱與測(cè)試線紅、黑夾子對(duì)應(yīng)連接，并將電流取樣器平行放置于電容器接地線3－5cm處。如信號(hào)強(qiáng)可移遠(yuǎn)些，信號(hào)弱可移近些。以采集到較好的波形為標(biāo)準(zhǔn)。

二、連接電纜：

儀器配套連接電纜一條，為閃絡(luò)測(cè)試時(shí)使用和低壓脈沖測(cè)試時(shí)使用。如圖7所示。

第六節(jié) 聲磁數(shù)顯同步定點(diǎn)儀介紹

一、用途：

本產(chǎn)品用于埋地電絕緣故障點(diǎn)的快速、精確定位及電纜埋設(shè)路徑和埋設(shè)深度的準(zhǔn)確探測(cè)。

二、主要特點(diǎn)：

1、用特殊結(jié)構(gòu)的聲波振動(dòng)傳感器及低噪聲器件作前置放大，大大提高了儀器定點(diǎn)和路徑探測(cè)的靈敏度。在信號(hào)處理技術(shù)上，用數(shù)字顯示故障點(diǎn)與傳感探頭間的距離，極大地消除了定點(diǎn)時(shí)的盲目性。

2、纜溝內(nèi)架空的故障電纜，過去定點(diǎn)時(shí)，全電纜的振動(dòng)聲使任何定點(diǎn)儀束手無策，無法判定封閉性故障的具體位置。如今，只要將本儀器傳感器探頭接觸故障電纜或近旁的電纜上，便可精確顯示故障距離及方向，毫不費(fèi)力地快速確定故障位置。

3、工頻自適應(yīng)對(duì)消理論及高工頻陷波技術(shù)，大大加強(qiáng)了在強(qiáng)工頻電場(chǎng)環(huán)境中對(duì)50Hz工頻信號(hào)的抑制及抗干擾能力，縮小了定點(diǎn)盲區(qū)。在儀器功能上，利用聲電同步接收顯示技術(shù)，有效地克服了定點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境噪音干擾造成的定點(diǎn)困難問題。尤其是故障距離的數(shù)字顯示省去了操作員對(duì)復(fù)雜波形的分析判斷，在相當(dāng)程度上替代了閃測(cè)儀的粗測(cè)距離功能。對(duì)于數(shù)百米長(zhǎng)的故障電纜，一般不用粗測(cè)便可實(shí)施定點(diǎn)，真正實(shí)現(xiàn)了高效、快速、準(zhǔn)確。利用15z幅度調(diào)制電磁波和幅度檢波技術(shù)作路徑探測(cè)和電纜埋設(shè)深度測(cè)定，避免了原等幅15z信號(hào)源時(shí)電視機(jī)行頻對(duì)定點(diǎn)儀的干擾。 

4、操作極其簡(jiǎn)便，打開電源開關(guān)即可，無須換擋和功能選擇。結(jié)構(gòu)緊湊、小巧、模塊化，便于攜帶維修，功能強(qiáng)大。

三、板示意圖，如圖1所示

            1            5     4      2     3

前面板示意圖                 后面板示意圖

1．距離顯示屏  2．定點(diǎn)/路徑  3．耳機(jī)插座  4．音量調(diào)節(jié)     5．欠壓指示

四、主要性能指標(biāo)：

1．?dāng)?shù)顯距離：zui大500米，zui小0.1米。

2．粗測(cè)誤差小于10%，定點(diǎn)誤差為零。

3．電磁通道增益>110dB (30萬倍)。

4．電磁通道接收機(jī)靈敏度<5μV。

5．聲音通道音頻放大器增益<120dB (信噪比4:1時(shí)100萬倍)。

6．50Hz工頻抑制度>40dB (100倍)。

7．聲電同步顯示監(jiān)聽：即現(xiàn)場(chǎng)定點(diǎn)時(shí)，數(shù)字屏在沖擊高壓形成的沖擊電磁波作用下,重復(fù)計(jì)數(shù)一次，并顯示故障距離或滿亮 (500.0米)。同時(shí)，由高阻耳機(jī)監(jiān)聽電纜故障點(diǎn)在沖擊放電擊穿時(shí)火花產(chǎn)生的地震波，以便排除環(huán)境雜波干擾。

8．聲波傳感器探頭換成15KHz電磁傳感探頭時(shí)，可作電纜路徑和電纜埋設(shè)深度的精確探測(cè)。

9．電源：6V免維護(hù)電瓶  1.2AH。

10．功耗：<120mA  (0.7W)

11．工作環(huán)境： 濕度80%      

        溫度： -10℃—50℃

五、原理簡(jiǎn)介：

本儀器由電磁波傳感器，聲波振動(dòng)傳感器，數(shù)據(jù)處理器，LED距離顯示器及音頻放大器五大部分組成。

原理框圖如圖2所示：

圖2 原理框圖

在進(jìn)行沖擊高壓放電定點(diǎn)時(shí)，電磁傳感器接收到由電纜輻射傳來的電磁波后，送至數(shù)據(jù)處理器，經(jīng)放大整形處理，啟動(dòng)內(nèi)部的距離換算電路工作。當(dāng)聲音傳感器接收到由地下傳來的故障點(diǎn)地震波后也送至數(shù)據(jù)處理器放大整形，產(chǎn)生計(jì)數(shù)中斷信號(hào)，讓距離顯示器顯示zui終處理結(jié)果 (故障距離數(shù))。并凍結(jié)顯示數(shù)字，提供穩(wěn)定觀察。第二次沖擊放電時(shí)重復(fù)上述過程并刷新上次顯示數(shù)據(jù)。由于電磁波傳播速度極快，遠(yuǎn)高于地表聲波傳播速度，根據(jù)電磁波與聲波的傳播時(shí)間差，利用公式I=TV (I：距離，單位米； T：時(shí)間差單位秒； V：聲波在地表層或電纜中的傳播速度，XXX米/秒)，由數(shù)據(jù)處理電路換算出故障距離來。

音頻放大器可放大聲音振動(dòng)傳感器拾取的微弱地震波信號(hào)，由耳機(jī)監(jiān)聽其大小，配合顯示屏數(shù)據(jù)精確定點(diǎn)。

如果地震波太弱，形不成計(jì)數(shù)中斷信號(hào)，距離顯示器將自動(dòng)發(fā)出中斷信號(hào)使其滿亮顯示500.0米。

六、儀器操作使用方法：

1．精確定點(diǎn)：在沖擊高壓發(fā)生器對(duì)故障電纜作高壓沖擊時(shí) (沖擊高壓幅度要足夠高，以保證故障點(diǎn)充分擊穿放電)， 將聲音震動(dòng)傳感器探頭放置在電纜路徑 (或故障電纜本體) 上方，撥動(dòng)電源開關(guān)，接通電源，定點(diǎn)儀置“定點(diǎn)”擋。一方面通過耳機(jī)監(jiān)聽地震波，另一方面觀察距離顯示屏,還可通過磁表頭觀察磁信號(hào)的強(qiáng)弱。在未聽到地震波時(shí) (測(cè)聽點(diǎn)距故障點(diǎn)太遠(yuǎn))，每沖擊放電一次，距離顯示屏計(jì)數(shù)并刷新一次，每次顯示滿量500.0米，在電纜上方沿路徑不斷移動(dòng)傳感探頭，直至聽到故障點(diǎn)的地震波聲音（此時(shí)表明距故障點(diǎn)不遠(yuǎn)了）。當(dāng)聽到的地震波聲音足夠強(qiáng)時(shí)，距離顯示屏將顯示故障距離數(shù)。此時(shí)便可將傳感器探頭直接按數(shù)顯距離數(shù)放在相應(yīng)處。在該處前后移動(dòng)探頭，找到數(shù)顯值z(mì)ui小處，此處即為故障精確位置。且此數(shù)顯值也是電纜的當(dāng)?shù)卮笾侣裨O(shè)深度（此時(shí)耳機(jī)中聲音應(yīng)是zui大，而且每次聽到的聲音均與數(shù)顯的刷新顯示同步）。

2．尋測(cè)電纜路徑：此時(shí)在欲測(cè)電纜始端加入15KHz調(diào)幅路徑信號(hào)源，在儀器后側(cè)的輸入端口插入15KHz探棒，并垂直于地面，定點(diǎn)儀置“路徑”檔，用耳機(jī)監(jiān)聽 15KHz斷續(xù)波的聲音,且觀察磁表頭磁信號(hào)的強(qiáng)弱。當(dāng)探棒移到電纜正上方時(shí)聲音zui小，磁表頭擺動(dòng)幅度zui小,探棒下方即為埋設(shè)的電纜,當(dāng)探棒偏離電纜正上方時(shí)聲音zui大，磁表頭擺動(dòng)幅度zui大。沿埋設(shè)方向探出的每個(gè)zui小聲音點(diǎn)的連線即為該電纜的精確埋設(shè)路徑。

3．測(cè)試電纜埋設(shè)深度：在測(cè)到電纜的路徑時(shí)，將探棒頭垂直緊貼地面上的聲音zui小點(diǎn)使探棒沿電纜路徑傾斜45度（此時(shí)聲音變大），然后再沿電纜路徑垂直方向平行移動(dòng)探棒，同時(shí)用耳機(jī)監(jiān)聽聲音，當(dāng)再次聽到zui小的聲音時(shí)，探棒在地面上移動(dòng)的距離即為電纜的埋設(shè)深度。

七、注意事項(xiàng)：

1．在有條件的情況下，一般應(yīng)用閃測(cè)儀首先粗測(cè)出電纜故障距離，再精確測(cè)定電纜埋設(shè)路徑方向，然后才用此儀器實(shí)施定點(diǎn)。按此程序?qū)⒋_?？焖贉?zhǔn)確故障定位。千萬不要在路徑不明的情況下實(shí)施定點(diǎn)。

2．在無閃測(cè)儀粗測(cè)故障距離的情況下，應(yīng)先用本儀器精確測(cè)定路徑后再實(shí)施定點(diǎn)。

3．探頭及主機(jī)屬精密儀器，絕不可跌落和碰撞。

4．不要輕易拆卸探頭及儀器，以防人為損壞。

八、簡(jiǎn)單維護(hù)修理：

1．定點(diǎn)狀態(tài)，接通電源，數(shù)碼顯示屏發(fā)光正常，“音量調(diào)節(jié)”電位器調(diào)至zui大，耳機(jī)略有噪聲，但輕敲擊聲音探頭時(shí)，耳機(jī)無任何反應(yīng)?？赡芄收希篈探頭的輸出電纜插頭未插到位；B插頭內(nèi)電纜芯線脫焊或折斷；C探頭電纜有斷線；應(yīng)逐項(xiàng)檢查排除。

2．定點(diǎn)狀態(tài)時(shí)，探頭靈敏度明顯降低，輕敲擊探頭時(shí)，耳機(jī)內(nèi)聲音很小?？赡芄收希河捎谶\(yùn)輸中的野蠻裝卸，探頭受到強(qiáng)力沖擊、跌撞，導(dǎo)致探頭內(nèi)傳感器薄片脫落，輕搖探頭時(shí)會(huì)聽到探頭內(nèi)有異常撞擊聲。此時(shí)應(yīng)小心擰開探頭的上端蓋，用電烙鐵焊開探頭內(nèi)小圓盒頂端的兩根由小孔內(nèi)引出的引線，反時(shí)針擰開小圓盒，將盒內(nèi)的傳感器薄片重新用環(huán)氧樹脂或AB膠粘牢。待固化后，按拆卸的反程序焊接安裝好即可。

3．定點(diǎn)儀使用數(shù)小時(shí)后（或久置不用），發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管亮度明顯下降，耳機(jī)中聲音明顯變?nèi)?，一般情況是機(jī)內(nèi)電池電壓不足。此時(shí)應(yīng)給電池充電。充電方法是將主機(jī)盒從皮套中取出（有的皮套下端留有充電小孔則不必取出）。將充電器插入220V市電，充電器電壓選擇開關(guān)置“6V”或“7.5V”，用萬用表檢查充電器輸出插頭，其芯線為“+”，外為“-”，將Φ3.5插頭插入定點(diǎn)儀充電孔開始充電。一般充6—10小時(shí)即能充足使用。充電時(shí)可用萬用表電壓檔在插頭外任一小插頭上監(jiān)視充電電壓。當(dāng)監(jiān)視充電電壓到8—8.5V時(shí)，即可認(rèn)為電池以充足可正式投入使用。一般充足電后可連續(xù)工作10小時(shí)。

第七節(jié)  數(shù)顯同步定點(diǎn)儀的操作技巧

任何一種儀器設(shè)備，在充分了解性能、特點(diǎn)后，方能事半功倍地發(fā)揮其功能。該定點(diǎn)儀盡管操作極其簡(jiǎn)單方便，但在使用時(shí)也得根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)特點(diǎn)，巧妙地使用，才能充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。

從使用說明書中介紹的原理知道，此定點(diǎn)儀靠?jī)x器中的電磁傳感器接收到故障電纜在沖擊放電時(shí)產(chǎn)生的輻射電磁波后開始計(jì)數(shù)，而在聲音傳感器接收到故障點(diǎn)放電時(shí)產(chǎn)生的地震波后停止計(jì)數(shù)。電磁波與聲音震動(dòng)波之間的時(shí)間差乘以地下聲波傳播的速度，便是探頭至故障點(diǎn)的直線距離（即數(shù)字屏顯示的數(shù)值）。也就是說，只有在沖擊閃絡(luò)之后，探頭測(cè)聽到故障點(diǎn)傳來的地震波使計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)后，所顯示的數(shù)值才是有效而可信賴的。但是，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行故障點(diǎn)定位時(shí)有可能出現(xiàn)兩種情況，一是探頭距故障點(diǎn)太遠(yuǎn)，高壓設(shè)備對(duì)電纜沖擊放電時(shí)，定點(diǎn)儀只是由電磁傳感器接收到輻射電磁波后計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)，而沒有地震波來使計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，耳機(jī)也聽不到地震波。所以此時(shí)計(jì)數(shù)器將一直計(jì)到原設(shè)定數(shù)500.0米。而且每沖擊放電一次，計(jì)數(shù)器將重新刷新一次，但仍顯示500.0米，屏幕信息僅告訴操作者高壓設(shè)備的沖擊閃絡(luò)功能正常，可放心沿電纜路徑繼續(xù)測(cè)聽。第二種情況是沖擊閃絡(luò)時(shí)，耳機(jī)已能聽到足夠強(qiáng)的地震波聲，計(jì)數(shù)器不再顯示滿量程500.0米。而是顯示某一固定數(shù)值。（有可能末尾兩位數(shù)有跳動(dòng)），此固定數(shù)值重復(fù)顯示的機(jī)率相當(dāng)高。此時(shí)操作者可以斷定：數(shù)顯距離即為探頭到故障點(diǎn)的直線距離。

當(dāng)能確定故障距離后，下一步是沿電纜路徑，任意移動(dòng)探頭一米左右，以判斷方向。如果讀數(shù)減小一米，證明移動(dòng)方向正確。若讀數(shù)增加一米，說明遠(yuǎn)離故障點(diǎn)。便可按屏顯距離直接移動(dòng)探頭至故障點(diǎn)附近。此時(shí)，地震波強(qiáng)度加大，屏顯數(shù)明顯減小。只要在該處仔細(xì)緩慢地移動(dòng)探頭，總會(huì)發(fā)現(xiàn)某點(diǎn)的讀數(shù)zui小。無論探頭往任何方向移動(dòng)，讀數(shù)將會(huì)增大。那么該點(diǎn)恰好是電纜故障點(diǎn)的正上方。此刻的屏顯數(shù)即為該點(diǎn)的電纜埋設(shè)深度。而且此時(shí)用耳機(jī)監(jiān)聽的話，會(huì)發(fā)現(xiàn)此點(diǎn)正是地震波的zui大點(diǎn)。

在實(shí)際的電纜故障定位現(xiàn)場(chǎng)，情況往往非常復(fù)雜。有四點(diǎn)是應(yīng)注意的。

一、若現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境噪聲很大（如車輛流量大的公路旁、走的人多的街道或在工地附近等）。閃絡(luò)沖擊放電時(shí)，除故障點(diǎn)傳來的振動(dòng)波外，還有汽車引擎聲、喇叭聲、腳步聲、說話聲、機(jī)器轟鳴聲……。這些噪聲將嚴(yán)重地影響定點(diǎn)儀計(jì)數(shù)屏的讀數(shù)穩(wěn)定性。使得讀數(shù)似乎雜亂無章。其實(shí)，還是有其規(guī)律性的，仔細(xì)觀察讀數(shù)便可發(fā)現(xiàn)，計(jì)數(shù)屏的讀數(shù)總有一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的zui大讀數(shù)，無論噪聲干擾如何變化，只要噪聲不是連續(xù)的，此zui大讀數(shù)的出現(xiàn)率非常高。此讀數(shù)即是故障點(diǎn)的距離。對(duì)計(jì)數(shù)屏上經(jīng)常出現(xiàn)的無規(guī)律小讀數(shù)，不必理會(huì)。隨著探頭接近故障點(diǎn)，其zui大讀數(shù)會(huì)逐漸減小。當(dāng)穩(wěn)定的zui大讀數(shù)變到zui小時(shí)，此處即為故障點(diǎn)精確位置。

二、如果定點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)有連續(xù)的較大噪聲，如電動(dòng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、排風(fēng)扇、發(fā)電機(jī)、真空泵等發(fā)出的聲音 ，將會(huì)導(dǎo)致數(shù)顯失效，無論探頭放置何處，數(shù)顯屏總是出現(xiàn)零點(diǎn)幾米（甚至0.1米）小數(shù)值。此時(shí)只能利用定點(diǎn)儀的聲、電同步探測(cè)功能聽測(cè)與數(shù)字屏刷新計(jì)數(shù)同步的地震波，用人的判斷力去區(qū)分環(huán)境干擾噪聲，以振動(dòng)波的zui大點(diǎn)去確定故障位置，不必去關(guān)心數(shù)顯屏的讀數(shù)。