HDDL電纜故障測試儀(閃測儀)使用說明

1、測試原理圖

圖1 測試原理圖

2、閃測儀面板布局

圖 2 面板布局

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

闡明：

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、充電指示：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，表示電池已充滿電。

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，按再次“脈寬”按鈕，面板上0.2μs綠燈熄滅，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，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)置為“on”時，儀器開啟，否則關(guān)閉。

7、 增益調(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所示。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 圖 4 過調(diào)波形圖

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

9、 背光調(diào)節(jié)：當(dāng)顯示器的對比度暗或亮?xí)r，在這里調(diào)節(jié)電位器，將對比度調(diào)節(jié)到合適的狀態(tài)。

10、 顯示屏：用于顯示儀器界面。

3、液晶顯示說明

本儀器采用320×240高分辨率灰度背光液晶顯示LCD，即使在強(qiáng)烈陽光下也能清晰顯示。參數(shù)設(shè)置及測試結(jié)果均顯示在液晶屏上，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 按鍵面板圖

每個鍵的功能如下：

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)，下同），可進(jìn)行故障測量和總長度測量。當(dāng)屏幕左上角顯示“鍵入速度000”時，使用數(shù)字鍵鍵入已知的速度值；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，否則為其他功能鍵。

采樣鍵：在測試狀態(tài)下閃測儀，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，儀表開始工作閃測儀，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。

故障測試過程中，在按采樣鍵之前，應(yīng)重新調(diào)整輸入幅度。重復(fù)該操作數(shù)次，直至顯示波形標(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)。使用此鍵選擇其中之一用于主要操作（包括采樣和擴(kuò)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。

開始鍵：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，按開始鍵確認(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)會相應(yīng)改變。

如果需要重新確定起點光標(biāo)，可以使用擴(kuò)展鍵對波形進(jìn)行壓縮或擴(kuò)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)，測試數(shù)據(jù)將再次顯示在屏幕上。

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?！啊?“→” 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Enter確認(rèn)。

脈寬鍵：（0.2/2）：按“脈寬”鍵，面板綠燈0.2μs亮，表示選擇的脈寬為0.2μs，再次按下該鍵，面板上的0.2μs綠燈熄滅，表示選擇的脈寬為2μs。

擴(kuò)展鍵：非鍵控狀態(tài)下，該鍵為擴(kuò)展波形顯示的功能鍵。按此鍵將顯示的波形水平擴(kuò)展 13 倍。每按一次，波形擴(kuò)大 1 倍。當(dāng)顯示屏右上角顯示 01 時，波形已經(jīng)擴(kuò)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） )，可以隨意切換。儀器上電（復(fù)位）后，默認(rèn)為上下雙波形顯示，執(zhí)行存儲區(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)域2（選擇波形2）運(yùn)行時，它將顯示在第二波形顯示區(qū)域（屏幕的上半部分）。部分）出現(xiàn)先前的采樣波形，這是正常現(xiàn)象。再按一次采樣鍵，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。

復(fù)位按鈕：系統(tǒng)硬復(fù)位按鈕。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、開啟

開機(jī)后顯示界面如圖6所示。

圖6 開機(jī)界面

2、工作選擇

依次輸入年、月、日或直接按“速度”鍵進(jìn)入第二屏，按“復(fù)位”鍵直接進(jìn)入作業(yè)選擇菜單，如圖7所示。

圖 7 “作業(yè)選擇”菜單

3、脈沖

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、測試顯示主界面

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），可以顯示一兩個波形為需要。垂直線光標(biāo)和時間刻度同時顯示。

下面是狀態(tài)和日期顯示區(qū)域。狀態(tài)顯示為脈沖直閃、閃閃1、閃閃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總長度。測量狀態(tài)閃爍時，只提示速度選擇。

圖 9 接線圖/波形顯示區(qū)

通過以上部分和關(guān)鍵功能的介紹，您可以基本掌握測試儀的使用。

第三章儀器操作方法

1、電纜故障測試程序

（1）在確定電纜故障時，測試人員除了要掌握機(jī)器的性能和操作方法外，首先要確定電纜故障的性質(zhì)，以便采取適當(dāng)?shù)墓ぷ鞣椒ê蜏y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-電阻閃絡(luò)故障。

（2）當(dāng)電阻低于100歐為低阻故障，0到幾十歐為短路。

電阻值極高至無窮大，為開路或斷線故障。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)。這種類型的故障可以用低脈沖法直接測量。

（3）當(dāng)電阻很高（百兆、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，可采用直流高壓閃絡(luò)

由測量方法確定。

（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，脈沖將以一定的速度沿線路傳輸（由電纜介電常數(shù)和磁導(dǎo)率決定）。當(dāng)脈沖遇到故障點（或阻抗不均的點）時會發(fā)生反射。用閃測儀記錄發(fā)射脈沖與反射脈沖之間的傳輸時間△T，根據(jù)已知傳輸速度V可計算出故障的距離Lx。Lx=V·△T/2，如如圖 10 所示。

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

也可測全長時的傳輸速度：V=2L/T

2.2 低壓脈沖測試法測量總長度

測量總長的操作步驟如下：開機(jī)（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） ，然后按照屏幕上顯示的接線圖進(jìn)行連接，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)整“增益”旋鈕的1/3位置，按下示例密鑰。

根據(jù)顯示的波形大小，調(diào)節(jié)“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，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，最好測量端子短路的總長度，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、反射正脈沖的上升沿與基線的交點為基準(zhǔn)設(shè)置光標(biāo)起點。設(shè)置光標(biāo)的結(jié)尾。

2.3 低壓脈沖測試法測速

在測量電纜中電波的傳輸速度時，必須知道電纜的總長度。操作方法如下：開機(jī)（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

脈沖法與測量總長度相同，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長度相同，其他操作方法與被測電纜長度相同。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)。