更新日期:2024-05-21
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LYST-400E電纜故障分析儀一般可分為兩大類:低阻(短路)和高阻(斷路)故障。儀器根據(jù)電波在電纜中傳輸?shù)倪^程中,遇到電纜的特性阻抗發(fā)生變化的地方會(huì)產(chǎn)生反射波的原理對(duì)電纜故障進(jìn)行測試。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,可測出故障點(diǎn)到測試端的距離。
*章 LYST-400E電纜故障分析儀功能簡介
一、組成方框圖如圖1.1所示
圖1.1 儀器組成方框圖
二、LYST-400E電纜故障分析儀測試原理
電力電纜故障一般可分為兩大類:低阻(短路)和高阻(斷路)故障。儀器根據(jù)電波在電纜中傳輸?shù)倪^程中,遇到電纜的特性阻抗發(fā)生變化的地方會(huì)產(chǎn)生反射波的原理對(duì)電纜故障進(jìn)行測試。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,可測出故障點(diǎn)到測試端的距離。
計(jì)算公式為: S=VT/2
S代表故障點(diǎn)距測試端的距離
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(shí)間
這樣,在V和T已測定的情況下,就可計(jì)算出S,即故障點(diǎn)距測試端的準(zhǔn)確距離。
三、LYST-400E面板功能介紹
操作界面如圖1.2所示。
圖1.2操作界面
1、電源開關(guān),當(dāng)開關(guān)置于中間位置為關(guān)閉狀態(tài);當(dāng)開關(guān)置于路徑位置為路徑儀工作狀態(tài);當(dāng)開關(guān)置于閃測位置為閃測儀工作狀態(tài)。
2、LCD液晶顯示器,用于顯示測試波形及參數(shù)。
3、數(shù)字功能鍵盤。
4、振幅旋鈕,用于調(diào)節(jié)測試脈沖波形的振幅。
5、位移旋鈕,用于調(diào)節(jié)測試脈沖波形的水平位置。
6、輸入接口,被測信號(hào)的輸入端。
7、PC機(jī)接口,用于連接PC機(jī)。
8、打印機(jī),用于打印屏幕上的波形及參數(shù)。
9、電源插座及保險(xiǎn)管,輸入AC220V、2A。
10、保險(xiǎn)管,當(dāng)工作在路徑儀狀態(tài)時(shí)保險(xiǎn)管起作用。
11、輸出,路徑儀15KHz信號(hào)輸出端。
12、啟動(dòng),過載報(bào)警后,重新啟動(dòng)路徑儀。
13、輸出調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)路徑儀輸出的信號(hào)幅度。
14、工作指示燈。
15、過載指示燈。
四、LYST-400E功能鍵介紹
數(shù)字功能鍵盤有16個(gè)功能鍵(其中10個(gè)鍵是雙功能鍵或多功能鍵)。
按鍵使用說明如下:
鍵盤標(biāo)有0~9阿拉伯?dāng)?shù)字的十個(gè)功能鍵便是雙功能或是多功能鍵(其中“0”、“1”、“2”、“4”、“5”、“6”、“7”、是多功能鍵)它們分別代表0~9十個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字,以便在自選介質(zhì)情況下輸入電纜的傳播速度或者在預(yù)置日期和電波測速時(shí)使用這些數(shù)字鍵。打開電源即可顯示開機(jī)狀態(tài)標(biāo)志,按任意數(shù)字鍵進(jìn)入專家提示,如圖1。3工作種類選擇界面(除8功能鍵外)。
在“工作種類選擇”菜單中選擇高壓閃絡(luò)測試方法,則按數(shù)字鍵“2”,屏幕右下角即出現(xiàn)“高壓”二字,此時(shí)儀器便處在高壓測試狀態(tài),按“采樣”鍵,等待采集波形和數(shù)據(jù)。如選擇低壓脈沖測試方法,則按數(shù)字鍵“1”,此時(shí)屏幕進(jìn)入低壓狀態(tài)下的“脈沖寬度選擇”界面 ,如圖1.4所示
用戶根據(jù)電纜長短不同可分別選擇脈沖寬度,例如:要測200m電纜可選0.1μs 或0.2μs ,如選0.1μs,按數(shù)字鍵“1”即可,其他類同。
五、LYST-400E高壓和低壓脈沖測試狀態(tài)下各功能鍵的作用
第二章 低壓脈沖測試方法
一、低壓脈沖法測試對(duì)象
低壓脈沖測試法適用于測試電纜的開路、短路故障及電纜全長和電波的傳輸速度。凡是電纜的相間或相對(duì)地絕緣電阻下降至該電纜特性阻抗,甚至直流電阻為零的故障均為低阻或短路故障。凡是電纜絕緣電阻無窮大到雖與正常電纜的絕緣電阻相同,但電壓卻不能饋至用戶端的故障均為開路故障,或稱斷路故障。
二、低壓脈沖法操作步驟
1、屏幕顯示“開機(jī)狀態(tài)標(biāo)志”時(shí)。
2、按任意一個(gè)數(shù)字鍵,使儀器處于“工作種類選擇”狀態(tài)(具體操作見*章“功能鍵介紹”),然后按“1”鍵,儀器便工作在低壓脈沖測試狀態(tài)。
3、脈沖寬度選擇。脈沖寬度預(yù)置“0.2μs”時(shí)可測短于1000米的電纜,脈沖寬度預(yù)置“2μs”時(shí),電纜測試長度則能達(dá)到10多公里。
4、按“采樣”鍵,根據(jù)采樣波形調(diào)節(jié)振幅和移位旋鈕,使波形幅度處于合適位置(即無限幅)。
5、介質(zhì)選擇。按 “介質(zhì)”鍵,?根據(jù)實(shí)際電纜進(jìn)行介質(zhì)選擇。儀器預(yù)置了四種常用電力電纜的傳播速度和一個(gè)“自選速度”。每按一次該鍵,屏幕上方循環(huán)轉(zhuǎn)換一次介質(zhì):“油浸紙:160m/μs;不滴流160 m/μs;交聯(lián)172 m/μs;聚氯184 m/μs;自選速度”。當(dāng)實(shí)際電纜不屬于上述四種常用電力電纜時(shí),則可置“自選速度”位,此時(shí),可通過多功能數(shù)字鍵輸入被測電纜的傳播速度。
6、采樣頻率選擇,屏幕上方顯示的頻率“40MHZ”字樣,表示儀器高速轉(zhuǎn)換器的采樣頻率為40MHZ,儀器預(yù)置有40MHZ、、20MHZ、、10MHZ和5MHZ四種采樣頻率,測試電纜時(shí),可根據(jù)被測電纜故障點(diǎn)到測試端的距離來選擇。若電纜長度(或故障點(diǎn))在幾十米到1000米范圍內(nèi),可選用40MHz采樣頻率;在1000米到2500米范圍內(nèi),可選用20MHz采樣頻率;在2500米到3500米范圍內(nèi)可選用10MHz采樣頻率;若電纜特長或故障距離較遠(yuǎn)時(shí),則選用5MHz采樣頻率。
7、將測試線插頭插到儀器的輸入插口上,測試線的芯線(紅色夾)與電纜相線連接,測試線的屏蔽層連線(黑色夾)與電纜地線連接,如圖2.1所示:
8、按 “采樣”鍵,則屏幕顯示出如圖2.2、圖2.3所示波形:
9、按動(dòng)鍵,將游標(biāo)線移動(dòng)到脈沖起始點(diǎn)t1,再按動(dòng)“定位”鍵,游標(biāo)定位后,再按鍵,將活動(dòng)游標(biāo)移到反射脈沖拐點(diǎn)t2位(如圖上所示游標(biāo)位置),則屏幕下便自動(dòng)顯示出故障點(diǎn)到測試端的距離。
第三章 高壓閃絡(luò)測試方法
一、高壓閃絡(luò)法測試對(duì)象
高壓閃絡(luò)測試法適用于測試電纜的高阻故障(高阻泄漏故障和高阻閃絡(luò)性故障)。電力電纜的絕大部分故障屬于高阻故障,我們知道,凡是電纜故障點(diǎn)的直流電阻大于該電纜的特性阻抗的故障均稱為高阻故障。高阻故障又分為高阻泄漏性故障和高阻閃絡(luò)性故障,而高壓閃絡(luò)法又分為直流高壓閃絡(luò)法(簡稱直閃法)和沖擊高壓閃絡(luò)法(簡稱沖閃法)。用低脈沖法是無法對(duì)高阻故障進(jìn)行測試的,因?yàn)楣收宵c(diǎn)等效阻抗幾乎等于電纜特性阻抗,所以其反射系數(shù)幾乎為零,因得不到反射波而無法測試。
二、直流高壓閃絡(luò)法(直閃法)操作步驟
1、電纜故障測試設(shè)備接線示意圖,如圖3.1所示(電壓取樣)
說明:
①、可以是操作箱,可以是自耦調(diào)壓器,功率要求1~5KW。
②、可以是交直流兩用PT,功率1~5KW,1~2之間聯(lián)接有儀表端子。
③、為高壓電容器,容量為2~8μF,電壓40KV。
④、放電球,控制加電壓高低。
⑤、取樣器,采用不同的測試方法有不同的接線方法;請(qǐng)看取樣器背后說明。
⑥、主機(jī),電纜故障測試儀。
注:④、⑤為⑥的配套附件。
2、直閃法操作步驟:
⑴、接通主機(jī)電源,(開機(jī)狀態(tài)標(biāo)志時(shí))按任意數(shù)字鍵。
⑵、將“工作種類選擇”置“高壓”狀態(tài)(見功能鍵介紹)。
⑶、按“采樣“鍵,調(diào)節(jié)振幅及移位旋鈕,使波形幅度處于合適位置,做好采樣準(zhǔn)備。
⑷、接通調(diào)壓器初級(jí)電源,緩慢升高電壓,觀察高壓輸出電表指示,當(dāng)故障點(diǎn)擊穿后,停止升壓。當(dāng)故障點(diǎn)閃絡(luò)放電后屏幕上出現(xiàn)如圖3.2所示的直閃波形:
圖3.2 直閃波形
⑸、移動(dòng)游標(biāo)。按鍵,移動(dòng)游標(biāo)到t1位,再按“定位”鍵將游標(biāo)定位,然后再按鍵將游標(biāo)移到t2位(如圖3.2所示游標(biāo)位置),屏幕下方便顯示出故障點(diǎn)到測試端的距離。若移動(dòng)游標(biāo)到t3或t4位,屏幕下方便顯示出兩倍或三倍故障點(diǎn)到測試端的距離。
三、沖擊高壓閃絡(luò)法(沖閃法)操作步驟
沖擊高壓閃絡(luò)法又分為兩種:沖擊高壓電壓閃絡(luò)法(簡稱沖擊電壓法)和沖擊高壓電流閃絡(luò)法(簡稱沖擊電流法)。
1、沖擊電壓法。儀器“工作選擇”仍置“高壓”位,其測試過程與直閃法相同只是改一下取樣器接線方法。當(dāng)按過“采樣”鍵后,緩慢升高調(diào)壓器電壓,當(dāng)故障點(diǎn)閃絡(luò)放電后,屏幕上便顯示出如圖3.3、圖3.4所示波形:
圖3.3為沖L波形全貌,為一衰減的余弦振蕩波形式,說明故障點(diǎn)已放電。
圖3.4為沖L測量波形。
按鍵,使游標(biāo)至t1位(注意:不是t0;而是t1位為讀數(shù)起點(diǎn)),按“游標(biāo)定位”鍵,再按鍵,將活動(dòng)游標(biāo)移動(dòng)到t2拐點(diǎn)處(如上圖所示),此時(shí),屏幕下方顯示的數(shù)據(jù)即為故障點(diǎn)到測試端的距離。
2、沖擊電流法。沖擊電流取樣為主要測試方法,其優(yōu)點(diǎn)是:使用方便,安全波形測試準(zhǔn)確。
沖擊電流取樣法接線示意圖,如圖3.5所示:
圖3.5 設(shè)備接線示意圖
波形如圖3.6所示
圖3.6
操作方法與直閃法相同。
四、使用注意事項(xiàng)
1、凡電纜故障電阻值大于該電纜特性阻抗值的故障均不能呈現(xiàn)短路反射。
2、采用高壓閃絡(luò)法測試時(shí),必須將儀器置“高壓”狀態(tài),否則無法測試將損壞儀器。
3、在進(jìn)行直閃法測試或沖閃法測試時(shí),必須嚴(yán)格按地線的連接方式進(jìn)行連接。正確的接地方式應(yīng)將大電流的地線和小電流的地線分別接到被測電纜的鉛包地上,使之大電流在放電時(shí)不經(jīng)過測試地直接加到電容C的地端。嚴(yán)禁所有地線串聯(lián)一起再接到被測電纜的外鎧地上 ,否則,當(dāng)高壓擊穿放電的瞬間,大電流通過測試儀才回到電容C的地端,造成儀器的*損壞。為了保證儀器設(shè)備的安全,請(qǐng)用戶必須按照如圖所示的正確方法連接。
4、在進(jìn)行直閃法測試時(shí),必須用微安表監(jiān)測故障電纜的泄放電流。一旦閃絡(luò)停止,電流指示增大,應(yīng)立即停止測量,換用沖閃法測試。
5、測試結(jié)束后分別關(guān)掉主機(jī)電源和調(diào)壓器(高壓發(fā)生器)初級(jí)電源,必須進(jìn)行高壓放電。放電時(shí),應(yīng)先進(jìn)行小電流慢速放電,嚴(yán)禁直接對(duì)地短路放電,以防大電流經(jīng)地線造成儀器損壞。
第四章 波速測定及介質(zhì)預(yù)置
一、波速測定
欲知電纜故障點(diǎn)到測試端的距離,必須知道電波在電纜中的傳播速度。通過大量實(shí)驗(yàn),已得出下述四種電力電纜的電波傳播速度:
油浸紙電纜:V=160m/μs 不滴流電纜:V=160 m/μs
交聯(lián)乙烯電纜:V=172m/μs 聚氯乙烯電纜:V=184m/μs
由于電波在電纜中的傳播速度與電纜介質(zhì)有關(guān),故將這四種常見電纜的傳播速度已在儀器中預(yù)置,使用時(shí)只需按“介質(zhì)”鍵,選擇出現(xiàn)場實(shí)際電纜的傳播速度即可。當(dāng)實(shí)際使用的電纜不屬于上述四種介質(zhì)電纜,也不知道電波在被測電纜中的傳播速度,可用本儀器來測定,方法如下:
首先,測試儀器放于低壓脈沖方式下,將儀器的輸入線與電纜好相接連,按“采樣”鍵采集波形。再按“測速”鍵后,通過雙功能鍵,鍵入電纜的實(shí)際長度(注意:長度不能超過1萬米,留下的位數(shù)為四位,若長度不是四位數(shù)時(shí)即不超過千米時(shí),則在前補(bǔ)足零。如長度140米,則應(yīng)鍵入0140米。),這時(shí),屏幕上方將顯示“測速:長度××××米”字樣。然后,移動(dòng)游標(biāo)至發(fā)射矩形脈沖起點(diǎn),將游標(biāo)定位后,再移動(dòng)游標(biāo)到電纜終端反射點(diǎn),這時(shí),屏幕下方便會(huì)出現(xiàn)“速度×××m/μs’’字樣,這個(gè)數(shù)字便是被測電纜的電波傳播速度。
二、介質(zhì)預(yù)置
前已指出,要測出故障點(diǎn)距測試端距離,必須知道電波在電纜中的傳播速度。而常見的油浸紙電纜,交聯(lián)乙烯電纜,不滴流電纜和聚氯乙烯電纜的傳播速度已在儀器中預(yù)置,使用時(shí),只需連續(xù)按動(dòng)“介質(zhì)”鍵,即可選擇這四種介質(zhì)電纜的一種。
三、采樣頻率選擇
見第二章低壓脈沖法操作步驟6。
四、脈沖寬度預(yù)置
見第二章低壓脈沖法操作步驟3。