電纜故障測試儀使用說明書（閃測儀）

1、Test 原理圖

圖1 測試原理圖

2、閃測儀面板布局

圖2面板布局圖

1.欠壓指示2.充電指示3.0.2μs/2μs脈寬指示

4.信號輸入5.電源插座6.電源開關(guān)

7.增益調(diào)節(jié)8.操作鍵盤9.背光調(diào)節(jié)

10.液晶屏

說明：

1、欠壓指示：當(dāng)儀器內(nèi)部電池電壓過低時，欠壓指示燈亮，此時需要對儀器進(jìn)行充電。

2、充電說明：插入交流220V后，充電指示燈亮，表示此時儀器正在充電。指示燈熄滅，表示電池已充滿。

3、脈寬指示：按“脈寬”鍵，面板上0.2μs綠燈亮，表示脈寬選擇為0.2μs，按“脈寬”再次按鍵，面板0.2μs綠燈滅，表示選擇的脈寬為2μs。

4、信號輸入：用于采樣盒信號輸入。

5、電源插座：本儀器使用50Hz、220V交流電源。它用于充電和測試路徑。插入電源，儀器處于充電狀態(tài)。電池充滿電后，儀器自動保護(hù)。

6、電源開關(guān)：當(dāng)開關(guān)設(shè)為“開”時，儀器開啟，否則關(guān)閉。

7、Gain 調(diào)整：用于調(diào)整輸入輸出脈沖的幅度。使用時應(yīng)根據(jù)屏幕顯示的波形進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整過小，脈沖反射很小，甚至無法采樣，如圖3所示。調(diào)整過大，反射脈沖與基線不相交，甚至基線不變成對角線，如圖4。一般采樣前，增益調(diào)節(jié)旋鈕旋轉(zhuǎn)1/3左右，然后根據(jù)波形大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，重新采樣。

圖 3 過調(diào)波形 圖 4 過調(diào)波形

8、操作鍵盤：使用輕觸鍵對儀器進(jìn)行各種操作。詳見“鍵盤功能說明”。

9、背光調(diào)節(jié)：當(dāng)顯示器的對比度偏暗或偏亮?xí)r，調(diào)節(jié)此處的電位器，將對比度調(diào)節(jié)到合適的狀態(tài)。

10、Display：用于顯示儀表界面。

3、LCD 顯示說明

本儀器采用320×240高分辨率灰度背光液晶顯示LCD，即使在強烈陽光下也能清晰顯示。液晶屏顯示參數(shù)設(shè)置和測試結(jié)果，全漢字操作界面，圖形清晰，美觀，操作方便。

4、鍵盤功能說明

儀器操作鍵盤采用14個輕觸按鍵作為控制功能鍵，其中11個為雙功能鍵。鍵盤排列如圖5所示。

圖 5 按鈕面板圖

各鍵的功能如下：

0-9 數(shù)字鍵：上電復(fù)位時，數(shù)字鍵可輸入年、月、日。在測試狀態(tài)下（非菜單狀態(tài)下，下同）可測量故障及總長度。當(dāng)屏幕左上角顯示“Enter When the speed is 000”時，使用數(shù)字鍵輸入已知的速度值；在脈沖速度狀態(tài)下，使用數(shù)字鍵輸入已知的電纜長度。簡而言之，當(dāng)屏幕提示您輸入數(shù)據(jù)時，0-9鍵為數(shù)字鍵閃測儀，否則為其他功能鍵。

采樣鍵：在測試狀態(tài)下，按下采樣鍵后，儀器處于等待狀態(tài)。當(dāng)?shù)蛪好}沖信號或高壓閃絡(luò)脈沖信號到達(dá)并觸發(fā)控制電路時，儀表開始工作，記錄脈沖反射信號并處理顯示。再次按下采樣鍵后，當(dāng)前采樣的波形將替換上次存儲的波形。

在故障測試中，在按下采樣鍵之前，需要重新調(diào)整輸入幅度。重復(fù)多次操作，直到顯示波形標(biāo)準(zhǔn)。

1/2 上下波形選擇鍵：儀器內(nèi)部有兩個波形存儲區(qū)。使用該鍵選擇其中之一進(jìn)行主要操作（包括采樣和擴展）。儀器上電復(fù)位后，默認(rèn)自動對存儲區(qū)1（1個波形）進(jìn)行操作（屏幕下半部分雙屏顯示存儲區(qū)1的波形，用“1”或“ 2" 在波形前面）。當(dāng)按下該鍵時，將對存儲區(qū)2（波形2））進(jìn)行操作，再次按下該鍵將成為對存儲區(qū)1波形的操作，以此類推。

起點鍵：當(dāng)測試狀態(tài)屏上有波形顯示時，當(dāng)光標(biāo)移動到測試波形校準(zhǔn)的起點時，按起點鍵確認(rèn)波形計算的起點。然后將光標(biāo)移動到波形的末尾以顯示測試數(shù)據(jù)。當(dāng)光標(biāo)來回移動時，顯示的數(shù)據(jù)也會隨之改變。

如果需要重新確定起點光標(biāo)，可以使用擴展鍵對波形進(jìn)行壓縮或擴展，然后將光標(biāo)移動到波形的起點，按起點確認(rèn)，移動光標(biāo), 屏幕將再次顯示測試數(shù)據(jù)。

光標(biāo)移動鍵： “↑” “↓”：按這兩個鍵可以上下移動下面波形的垂直光標(biāo)，用于重疊和分離波形。 “←”“→”光標(biāo)左右移動鍵：按這兩個鍵可以左右移動光標(biāo)。

速度鍵：“?”：回車和速度鍵是同一個鍵。用數(shù)字鍵輸入速度值和電纜長度值時，必須按“?”（回車）鍵確認(rèn)數(shù)據(jù)，否則儀器處于等待狀態(tài)，不能工作（不采樣）。在測試狀態(tài)下，在測量故障和測量總長度時，該鍵用于選擇儀器中存儲的四個常用的傳輸速度值。連續(xù)按下該鍵，屏幕右上角提示變?yōu)檩斎胨俣戎?00，使用數(shù)字鍵輸入被測電纜的傳輸值，按回車確認(rèn)。

脈寬鍵：（0.2/2）：按“脈寬”鍵，面板上0.2μs綠燈亮，表示脈寬選擇為0.2μs ，再次按下該鍵，面板0.2μs綠燈熄滅，表示脈沖寬度選擇為2μs。

擴展鍵：在非鍵控狀態(tài)下，該鍵是擴展波形顯示的功能鍵。按此鍵將顯示的波形水平擴展 13 倍。每按一次，波形擴大 1 倍。當(dāng)顯示屏右上角顯示 01 時，波形已經(jīng)擴大了 13 倍。再次按下該鍵恢復(fù)波形壓縮狀態(tài)。

單雙波形顯示選擇鍵：按下該鍵可將屏幕從雙波形顯示切換為單波形顯示（顯示雙波形時，屏幕上半部分顯示2個波形，下半部分顯示1個波形），并且自由 儀器上電（復(fù)位）后，儀器默認(rèn)為上下雙波形顯示和存儲區(qū)1（1個波形）的操作模式。按一次該鍵將切換到全屏單波形顯示模式。

儀器有兩個存儲區(qū)。上電（復(fù)位）后，默認(rèn)存儲區(qū)1存儲數(shù)據(jù)。當(dāng)存儲區(qū)2（選擇波形2）進(jìn)行操作時，會在第二個波形顯示區(qū)（屏幕上）顯示一半）出現(xiàn)之前采樣的波形，屬于正?，F(xiàn)象。再次按下采樣按鈕，當(dāng)前采樣的波形將替換上次存儲的波形。

快/慢鍵：按一次，當(dāng)波形下方出現(xiàn)1時，“?”和“?”鍵為快動鍵。按一次，光標(biāo)移動到8個點陣單元；當(dāng)波形下方出現(xiàn)2時，“?”“?”鍵為慢動作鍵。按一次可將光標(biāo)移動 1 個點陣單位。

重置鍵：是系統(tǒng)硬重置鍵。無論儀器處于任何狀態(tài)，按此鍵返回主菜單。

操作界面說明

1、START

開機后顯示界面如圖6所示。

圖 6 啟動界面

2、工作選擇

當(dāng)您逐一輸入年、月、日或直接按“速度”鍵時，將進(jìn)入第二個屏幕，按“復(fù)位”鍵直接進(jìn)入作業(yè)選擇菜單，如圖7.

圖7“作業(yè)選擇”菜單

3、pulse

進(jìn)入作業(yè)選擇菜單后，如圖7所示，根據(jù)實際測試需要選擇了4種作業(yè)選擇操作。這里以選擇1脈沖方式為例。按“1”鍵進(jìn)入脈沖選擇界面，如圖8所示。

圖8“脈沖”菜單

4、Test 顯示主界面

主界面分為三個區(qū)域，上半部分是計算參數(shù)和結(jié)果區(qū)域，如圖9所示。中間是波形顯示區(qū)（采樣前的接線圖），一兩個波形可以根據(jù)需要顯示。垂直線光標(biāo)和時間刻度同時顯示。

下方是狀態(tài)和日期顯示區(qū)域。狀態(tài)顯示為脈沖直閃和閃閃1、沖閃2。測量脈沖總長度和測量故障時提示選擇速度，測量速度時提示輸入整數(shù)Long值，閃爍測量狀態(tài)時只提示速度選擇。

圖 9 接線圖/波形顯示區(qū)

Pilot Holdings 通過以上部分詳細(xì)講解和關(guān)鍵功能介紹，基本可以掌握測試儀的使用。

第三章儀器操作方法

1、Cable 故障測試步驟

(1）在確定電纜故障時，測試人員除了掌握機器的性能和操作方法外，首先要確定電纜故障的性質(zhì)，以便采用合適的工作方法和測試方法。首先，用兆歐表或萬用表測量電纜一端對地與相間的絕緣電阻，根據(jù)電阻值判斷是低阻短路還是斷路開路，或高阻閃絡(luò)故障。

（2）阻值低于100歐為低阻故障，0到幾十歐為短路。

屏障，電阻極高到無窮大，屬于開路或斷線故障。是否斷線，也可以將電纜接線端接萬用表，測量一開始短路的兩相電阻，以確認(rèn)。這類故障可以用低脈沖法直接測量。

（3）當(dāng)電阻很高（幾百兆和千兆），高壓測試時有瞬時放電，這種故障一般稱為閃絡(luò)故障，可以采用直流高壓閃絡(luò)

由測量方法決定。

(4）高阻故障的電阻值比低阻故障的阻值高，在做高壓實驗時可以通過直流高壓閃光試驗確定。

(5）通過某種方式粗略測試后，確定點。如果需要，找到電纜路徑并測量電纜長度或距離。

2、低壓脈沖測試方法

低壓脈沖測試法具有操作簡單、波形容易識別、準(zhǔn)確度高等特點。對于短路、低阻、斷線等故障，可直接使用該方法測試故障距離。即使沒有這種故障，也可以在一般高壓閃絡(luò)試驗前用低壓脈沖法測量電纜長度或速度。與閃絡(luò)測試波形相比，通常有利于波形分析，達(dá)到快速確定故障點的目的。

2.1低壓脈沖測試基本原理

在測量電纜故障時，可以將電纜視為均勻分布的傳輸線。當(dāng)在電纜的一端施加脈沖電壓時，脈沖會以一定的速度沿線路傳輸（由電纜的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率決定）。在故障點（或阻抗不均的點），會發(fā)生反射。用閃測儀記錄發(fā)射脈沖和反射脈沖之間的傳輸時間△T，根據(jù)已知的傳輸速度V可以計算出故障距離Lx。，Lx=V·△T/2，如圖在圖 10。

圖 10 測試原理圖

終端反射脈沖可用于測量總長度：L=V·T/2

當(dāng)全長已知時也可測出傳輸速度：V=2L/T

2.2 測量全長的低壓脈沖測試方法

測量總長度的操作步驟如下：開機（上電復(fù)位）→復(fù)位（主菜單）→鍵1（工作選擇菜單）→鍵1（脈沖菜單）→鍵1（測量總長度），然后根據(jù)屏幕接線圖顯示接線，如圖11所示。

圖11 低壓脈沖測試接線圖

使用脈沖法測試時，如圖11所示連接后，根據(jù)被測電纜的類型選擇合適的傳輸速度和脈沖寬度，調(diào)節(jié)“增益”旋鈕的1/3位置，并按下示例鍵。

根據(jù)顯示的波形大小，調(diào)整“增益”旋鈕進(jìn)行重新采樣。當(dāng)0.2μs 脈寬輸入幅度最大且無反射波時，選擇2μs 脈沖測試。為便于比較，可將故障相和另一相分開閃測儀，做兩次采樣，如上圖9所示。按“ ”“ˉ”鍵選擇單波形或雙波形顯示，用“1/2”鍵改變操作區(qū)域，選擇當(dāng)前波形1或2。采樣完成后，移動光標(biāo)設(shè)置起點，然后將光標(biāo)移動到波形反射點。此時屏幕上顯示的長度就是電纜的總長度。對于短電纜，最好測量端子短路總長度，將端子反射改為負(fù)脈沖。設(shè)置光標(biāo)時，以正脈沖上升沿與開端電纜基線的交點為基準(zhǔn)設(shè)置光標(biāo)起點，并使用反射正脈沖的上升沿與基線的交點。設(shè)置光標(biāo)的結(jié)尾。

2.3 測速的低壓脈沖測試法

在測量電纜中無線電波的傳輸速度時，必須知道電纜的總長度。操作方法如下：開機（上電復(fù)位）→復(fù)位（主菜單）→按鍵1（工作選擇菜單）→按鍵1（脈沖菜單）→按鍵3（測速），然后按圖11連接, 輸入總長度值并回車。采樣波形和光標(biāo)設(shè)置方法與測量總長度時相同。分別設(shè)置光標(biāo)起點和終點后，屏幕左上角會顯示測試速度值。

2.4 低壓脈沖測試法檢測故障

脈沖法原理與全長法相同，操作方法基本相同。出現(xiàn)脈沖菜單時，可選擇按鍵 1（測量總長度）或按鍵 2（測量故障）。接線方法與圖11所示相同。電纜連接與被測電纜的總長度相同。其他操作方法也與測試時長相同。如果是短路或低阻故障，測試波形如圖12所示。

圖12 低壓脈沖短路、低阻故障波形

設(shè)置光標(biāo)時，以正脈沖的上升沿與基線的交點為起點，以反射負(fù)脈沖的下降沿與基線的交點為終點。如果是斷線故障，按照測量總長的方法測試波形和設(shè)置光標(biāo)。

3、Impact 高壓閃蒸測試方法（Impact flash method）

3.1 刷機方法的基本原理

閃-閃法適用于測試高阻漏電故障。對于其他類型的高阻和低阻故障，也可以使用閃-閃測試。測試方法是通過球隙對電纜施加脈沖電壓，使故障擊穿并放電，并產(chǎn)生反射電壓（或電流）。儀器記錄這一瞬間狀態(tài)的過程，并通過波形分析確定故障點的位置。它是測量高阻和閃絡(luò)故障的主要方法。同樣的采樣方式也分為電壓采樣和電流采樣。當(dāng)然細(xì)分也可以分為高端和低端電壓采樣、電感和電阻采樣、起止采樣。由于低端電流采樣連接簡單、可靠、安全，波形易于識別，因此電流采樣方法非常實用。

3.2 電流采樣和閃爍方法

閃爍法的操作方法如下：開機（上電復(fù)位）→復(fù)位（主菜單）→鍵1（工作選擇菜單）→鍵3（閃爍1）。根據(jù)提示作業(yè)選擇菜單，閃爍分為：閃爍1和閃爍2兩種方式，閃爍1為正脈沖觸發(fā)方式（如電流采樣），閃爍2為負(fù)脈沖觸發(fā)方式（如高端電壓采樣）。根據(jù)推薦選擇當(dāng)前采樣方式，按3進(jìn)入flash 1工作模式。

進(jìn)入flash后，按照屏幕上的接線圖連接接線和采樣器，如圖13所示。

圖 13 閃-閃電流采樣接線圖

圖13原理圖說明：T1.3kVA/0.22kV穩(wěn)壓器

T2.3kVA/50kV 交直流高壓變壓器

D.高壓整流硅堆，大于150kV/0.2A

C.高壓脈沖電容器，容量1～8μF，耐壓大于10kV

V。電壓表

B.電流采樣盒（配套配件）

J。高壓球間隙（可選配件）

除當(dāng)前采樣器B外，以上設(shè)備均為外接設(shè)備，可以使用

使用圖13所示的分體式高壓測試設(shè)備，或一體式高壓電源（注意，測試前必須將高壓放電棒連接到高壓地線）。

Pilot Holding 根據(jù)接線圖詳細(xì)說明連接完成后，按“速度”鍵選擇傳輸速度或重新輸入速度值。將增益調(diào)節(jié)旋鈕旋至1/3左右，然后按下“采樣”鍵，儀器進(jìn)入等待采樣狀態(tài)。

調(diào)整滾珠間隙和“增益”旋鈕后，打開電源對故障電纜進(jìn)行升壓。當(dāng)電壓上升到一定值時，故障點發(fā)生閃絡(luò)放電，儀器記錄波形，可根據(jù)波形大小重新調(diào)整輸入幅值，重復(fù)采樣，閃絡(luò)測試波形如圖圖 14：

波形特征分析如下：第一個小正脈沖是球隙斷掉故障點不放電時電容放電到電纜的電流脈沖（第一個小脈沖可能不出現(xiàn)時輸入幅值小或儀器靈敏度低）第二大正脈沖為故障擊穿后形成的短路電流脈沖，其次是放電形成的第一、第二等多重反射電流脈沖電流脈沖，幅度因衰減而逐漸減小。由于故障特性的差異以及電容電壓和引線電感的存在，在反射正脈沖的前沿出現(xiàn)負(fù)反沖。計算故障距離時，起點為第一個正放電脈沖的前沿，終點為第一個反射的正脈沖之前。負(fù)脈沖前沿。 （發(fā)射脈沖為正脈沖，反射脈沖也是正脈沖但前沿有負(fù)后坐力。由于故障性質(zhì)等原因，負(fù)后坐力大小不同，但遠(yuǎn)小于正脈沖的幅度）

設(shè)置光標(biāo)時，起點光標(biāo)選擇在正脈沖上升沿與基線的交點處，結(jié)束光標(biāo)選擇在負(fù)反沖下降沿與基線的交點處。如果沒有負(fù)脈沖，將結(jié)束光標(biāo)設(shè)置在反射脈沖的上升沿與基線的交點處，故障顯示距離將增加10%左右。固定點時，應(yīng)壓縮粗測距離以確定參考點的位置。

3.3 高壓閃絡(luò)測試波形

（1）測試開始時的故障波形如圖15所示。

圖15 測試開始時的故障波形

（2）中段故障波形如圖16所示。

圖16 測試中途故障波形

(3）測試端故障波形如圖17所示。

圖17 測試端故障波形

3.4 閃絡(luò)法測試波形變化規(guī)律

圖18是根據(jù)閃絡(luò)測試方法的波形繪制的變化規(guī)律圖，只要

仔細(xì)觀察和分析可以揭示它們的變化規(guī)律。希望用戶一定要掌握標(biāo)準(zhǔn)波形及其在不同區(qū)間的變化規(guī)律。

圖18 閃絡(luò)法測試波形變化圖

4、中TEST控股詳解高壓閃絡(luò)測試注意事項

高壓閃絡(luò)試驗時的電壓高達(dá)幾萬伏，因此必須按照高壓操作規(guī)程進(jìn)行操作，特別要注意以下事項：

（1）高壓閃絡(luò)測試，高壓測試設(shè)備應(yīng)由專業(yè)人員操作，并連接好儀器。測試過程中，改變連接或球調(diào)整間隙，將電容器和電纜充分放電，然后與地線相連。

(2）測試前，應(yīng)先對故障電纜加壓放電，確保各連接點無放電，且外加電壓已引起故障點閃絡(luò)放電，然后開始儀器測試.

（3）正確接地，即高壓變壓器（T2）高壓尾，操作箱（T1）地線，電流采樣器）與電容地線和電纜平行放置鎧裝（地線）連接。所有連接點不得有火花，以確保測試成功以及設(shè)備和人員的安全。

（4）Testing閃測儀避免使用交流電源。

（5）高壓閃絡(luò)法測試完成后，電容器和電纜必須反復(fù)放電，才能再次使用低壓脈沖法測試電纜。