高壓電纜故障探測儀

一、WBST-800高壓電纜故障探測儀產品介紹：

電纜故障測試儀是迎合工業級電力行業方案和IT時代的快速發展,將原來電纜故障測試儀的局限性用工控嵌入式計算機平臺系統、網絡服務業務、USB通信技術系統化，極大提高了儀器的使用功能和利用價值以及便捷的現場環境操作。特別對于日益增多的地埋電纜故障提供了一套獨有多方案的服務方式。整套系統滿足中華人民共和國電力行業標準《DL/T849.1～ DL/T849.3-2004》電力設備專用測試儀器通用技術條件，該套設備為國家電網，南方電網的合格供應商產品。該系統測試由系統主機、故障定位儀和電纜路徑儀三部分組成，用于電力電纜各類故障的測試，電纜路徑、電纜埋設深度的尋測。以及鐵路機場信號控制電纜和路燈電纜故障的**測試。

二、WBST-800高壓電纜故障探測儀產品特性：

◆ 采用工控嵌入式計算機平臺系統，全電腦XP系統操作平臺，集成化軟件測試，并配有電纜故障測試軟件。
◆ 先采用12.1in大屏幕，觸控鼠標操作，高亮屏顯示，適應戶外陽光下使用，鋰電供電、方便現場測試。工程鋁合金機箱，防震防潮實現極強穩定性。

◆ 采用*新的USB通信接口，采集信號穩定，主機可自動選擇*低6.25MHz、*高達100MHz五種采樣頻率，自適應脈寬，能滿足不同長度電纜的測試要求，減少了粗測誤差，提高了測試精度。

◆ 軟件實現波形可任意壓縮、擴展，同屏隨機顯示兩個更接近標準的波形供你準確比較分析，雙游標移動可**到0.15米，提高測試精度，減少誤差。

◆ 主機支持主機自帶WIFI接收功能，專用3G軟件可隨時實現專家遠程現場實時測試技術服務，專家遠程操控用戶主機，業務技術配備手機安卓版測試軟件，給用戶現場測試提供隨時隨地及時、準確波形分析和交流指導，使您無憂工作（選配）。
◆內置現場波形和現場實物接線圖，利于現場測試比對和日常學習，并能自動生成測試報告。

◆關鍵的**定點儀部分可直接數字顯示測試者離故障點距離，采用靜噪技術，是國內同類定點技術的又一次**，為快速準確查找電纜故障，減少停電損失提供了有力保障。

◆ 高壓放電部分，國內**全新的8.4kg高頻高壓電源替換65kg試驗變壓器和操作箱，適用范圍廣，真正綜合輕便化，國內**。

三、WBST-800高壓電纜故障探測儀測試儀技術指標：

1、可測試各種35KV以下不同電壓等級、不同截面、不同介質及各種材質的電力電纜的各類故障，包括：開路、短路、低阻、高阻泄漏、高阻閃絡性故障。
2、可測試鐵路通信控制電纜、路燈電纜、機場信號電纜的各類故障。
3、可測量長度已知的任何電纜中電波傳播的速度。
4、可測試電力電纜埋設路徑及埋設深度。
顯示方式：12.1英寸工業級液晶屏（XP操作平臺）  存儲空間：固定8G
測試方法：低壓脈沖法、沖閃電流法、直閃電流法

操作方式：觸控鼠標操作

測試距離：不小于60km                      *短測試距離（盲區）：0-5米或無盲區

**定點誤差：±0.2m                      測試誤差：系統誤差小于±1%    

分辨率：V/fm；V為傳波速度m/μs；軟件游標0.10米。
采樣頻率： 6.25MHz、12.5MHz、25MHz、50MHz、100MHz

電源與功耗： AC 220V±10% 不大于15W DC 12V（7AH）　不大于20W
待機時間：可連續使用6小時左右。          主機重量：7kg   

外形尺寸：180mm×300mm×400mm              溫度-20℃～﹢40℃，相對濕度80%。

四、WBST-800高壓電纜故障探測儀路徑儀技術指標

信號頻率：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
主機重量：9.8kg                                 環境溫度：－10℃～＋40℃
外形尺寸：180mm×300mm×400mm                   相對濕度：RH≤85%（25℃）

五、WBST-800高壓電纜故障探測儀測試儀面板

電纜故障測試儀面板示意圖如圖2所示，請注意根據測試要求選擇對應的輸出口及開關。

1、電源適配器充電插座：本儀器使用50Hz、220V交流適配器變12V電源供電，電池充滿，需6小時。

2、儀器指示燈：

電源指示：單色二極管，開機正常工作時時紅燈亮。

欠壓指示：紅色二極管，欠壓時紅燈亮，同時報警聲響。如主機顯示欠壓，請你先關機后插入220V的適配器充電，等30秒后開機使用。

脈沖指示：綠色二極管，開機后綠燈亮，工作狀態在脈沖法測試狀態。

閃沖指示：紅色二極管，在工作狀態欄，選擇閃絡測試法，點采樣鍵，紅燈亮。

3、輸出插座：儀器使用BNC－50KY（Q9）插座，用于測試電纜故障的信號輸出。

4、輸出振幅：用于調節輸入、輸出脈沖幅度大小。使用時應根據屏幕顯示波形進行調節。調節過小時，脈沖反射很小，甚至無法采樣，如圖3。調節過大時，反射脈沖相連與基線無交點甚至基準線會變成斜線，如圖4。一般采樣前，輸入振幅旋鈕旋轉1/3左右，然后根據采樣波形大小再進行調節，重新采樣。

5、程序開關：打開該開關即啟動主機進入工作界面，請按Windows XP系統提示關機。為了保證程序正常運行，禁止用該開關直接關機。

6、顯示屏：儀器用12.1大屏幕液晶顯示屏，嚴禁用手過壓非觸摸系統，用右下的觸控鼠標操作。此顯示屏上嚴禁放置重物或擠壓。

7、復位鍵：測試主板程序刷新復位鍵。每次開機后按此鍵，脈沖指示燈閃滅一次，測試程序即進入工作狀態。在測試過程中有端口錯誤提示時，請退出測試程序，按復位鍵刷新程序后，在重新進入測試程序。

8、USB接口： 可與該機連接同時操作，能將測試波形及測試數據利用計算機進行處理，存貯，學習分析波形、打印。可用移動上網卡接發郵件，為你現場提供網上服務。

9、觸控鼠標：和一般筆記本電腦鼠標一樣，用于操作整個系統。

**節  電纜測試軟件介紹

一、電纜測試主機

1、打開程序開關，在桌面打開電纜測試軟件，您在使用時，廠家已安裝在主機上，你可直接使用。

2、雙擊桌面電纜測試系統，屏幕顯示主控界面如下圖。測試故障請按“電纜故障測試”鍵，需退出，請按“退出系統”鍵。

3、關機請按電腦操作方式，*后關掉“程序開關”電源。建議本機在使用中不要電源，或頻繁開關機。

4、如主機顯示欠壓，請你先關機后插入220V充電，等30秒后開機使用。

二、測試系統控制面板介紹

按“電纜故障測試”鍵，系統進入測試面板，測試面板可分為四部分：菜單欄、狀態欄、圖形顯示區、功能鍵區。

（１）、菜單欄

菜單欄包括二個菜單：

“數據管理”菜單：包括，“存儲”，“讀取”，“測試報告”“退出”四個菜單項。

選擇“測試報告”可將屏幕顯示內容形成一個“電纜故障測試報告”格式，選擇“打印”或“取消”鍵來完成你所要的工作；選“存儲”可將測試的波形和數據存儲于電腦的硬盤或者軟盤中，作為資料保存；選“讀取”可調出以前測試時存在磁盤內的波形；選“退出”可退出該測試軟件。

（２）、工作狀態欄

工作狀態欄里顯示個五方面的信息：依次顯示在屏幕的右側，“測試方式”，“電波速度”；“操作人員”“測試地點”“測試時間”。在測試時以上數據都會根據你的測試選擇自動鏈接并顯示出來。若是測速度，“電波速度”則不顯示介質信息； “操作人員”、“測試地點”欄需要你輸入相關數據，“測試時間”自動認可計算機時間。

（３）、圖形顯示區

圖形顯示區用來顯示采樣所得的波形，本軟件采用特殊技術，在測試時會同時顯示兩個波形，你可以連續采出更標準的波形，并同屏對比，或點擊顯屏中央線右側上、下點頭單獨全屏分析，以便對波形進行詳細分析處理，減少誤差。藍色游標線為起始定位游標，綠色游標為故障卡位游標，鼠標移至游標線上即可隨意拖動。并在二者游標間的小格內直接顯示故障距離。

（４）、功能鍵區

功能鍵區顯示在屏幕的下方。由8個按鍵組成，每個鍵執行一定的功能，這8個功能鍵的作用如下：

◆“測試選擇”鍵：在系統測試時采用，點擊會彈出一個窗口：根據所測電纜點擊選擇“測試方式”、“范圍及采樣頻率”、“介質選擇”后點擊“確定”鍵。

 窗口菜單：包括二個子菜單：“測故障”“測速度”、，選擇每一菜單項就對應一種測試方式。選擇“測速度”時你需輸入電纜的長度。

“工作方法”菜單：包括三個子菜單：“低壓脈沖”，“沖閃電流法”，“直閃電流法”。

“采樣頻率”對應以下五種：你只需選擇與被測電纜的大概長度對應的一項，同時你也就選擇了對應采樣頻率，這樣采樣自動適應脈寬，所得波形更標準，拐點更明確。

可選大概長度范圍有：

●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6.25MHz

“介質選擇”菜單包括：

●油浸紙型:V=160m/μS

●不滴流型:V=144m/μS

●交聯乙烯:V=172m/μS

●聚氯乙烯:V=184m/μS

●自選介質V=***m/μS

五個菜單項，選擇其中一個菜單項就等于選擇一種速度。可根據用戶特殊電纜添加介質。如你所測的電纜電波速度不在以上四種內，請你輸入自選介質的電波速度。

輸入時請點擊測試軟件界面左下方的#小鍵盤（本機出廠時已給你設定好了），輸入你所選擇的電波速度。

◆“采樣”鍵：在系統測試時采用此鍵，每按動一次“采樣”鍵，系統便采集一次數據，并可以在圖形顯示區繪出波形圖，依次顯示在上、下兩個顯屏上。

◆“擴展”鍵，采用壓縮波形計算距離時誤差較大，按此鍵可將顯示的波形擴展狀態，顯示波形的全貌，這樣卡拐點是更**，誤差更小。每點擊一次波形擴展一倍，可連續擴展五次，直到你感覺卡位合適為至。

◆“壓縮”鍵，按此鍵可將顯示擴展狀態的波形壓縮，直到你感覺卡位合適為止。

◆“定位”鍵，在分析波形卡位時，將藍色游標線移到所選波形的起點位置，按“定位”鍵。再次移動綠色游標線至你選的拐點處，故障距離則自動顯示出來。

◆“歸位”鍵，在分析波形卡位時，當你對上次操作或對游標線所卡的位置不準確或不滿意時，按“歸位”鍵，兩個游標線自動回到初始位置，你便可以重新找你認為更準確的拐點。

◆“卷屏”鍵，在分析波形卡位時，當你想卡的多個波形不在顯屏中部時，你可按“卷屏”鍵，向左、右移動整個波形，找出更為理想的多個波形中波形拐點更明顯的點來。

◆“微調”鍵，在分析波形卡位時，你用鼠標拖動游標線時，可能一次沒有卡在你選擇的位置拐點處，用“微調”鍵可幫助你對藍、綠色游標線進行**移動，直到你認為更準確的拐點處。大大減少了卡位時人為的誤差，為**步**定點提供了更為準確的距離。

◆ “Exit” 鍵，分析處理波形結束退出鍵，退出測試軟件。

第三節  電纜故障的測試程序

為順利快速的解決電纜故障，測試電力電纜故障請遵循以下步驟：

一、分析電纜故障性質，了解故障電纜的類型；

不同性質的電纜故障要用不同的方法測試，而不同介質的電纜則有不同的測試速 度。不同耐壓等級的電纜則有不同的耐壓要求。而被測試電纜的接頭位置及*近是否在電纜上方施過工。這些在測試前都必須做到心中有數。

二、 用電纜儀主機的低壓脈沖法測試電纜長度、校對電纜的電波傳輸速度；

測試電纜全長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確（準確的電波傳輸速度是提高測試精度的保證。當速度不準確時，可反算速度。）。這些都可以用低壓脈沖測試法來解決。

三、選擇合適的測試方法，用電纜儀主機進行電纜故障粗測；

對不同電纜故障要用不同的方法，低阻故障（開路、短路等）要用低壓脈沖法測試；而高阻故障（泄漏、閃絡等）則要用閃絡法方法測試。選定方法后測出電纜故障的大致位置。選擇合適的測試方法，用測試儀主機對電纜進行故障距離粗測。低阻故障用低壓脈沖法測量，高阻故障用高壓閃絡法測量。

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。

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

四、用路徑儀探測埋地電纜的走向；

**定點前首先必須知道電纜的路徑，若已知路徑可省去此步驟。

五、用定點儀對故障點**定位；

按定點放電方式接好高壓設備，根據電纜的性質及電纜的耐壓等級來決定升壓程度。對電纜故障點進行**定位，*后確定在1米范圍內。

第四節  電纜故測試方法介紹

一、電纜故障測試原理

本儀器采用時域反射（TDR）原理，對被測電纜發射一系列電脈沖，并接收電纜中因阻抗變化引起的反射脈沖，再根據電波在電纜中的傳播速度和兩次反射波的特征拐點代表的時間，可測出故障點到測試端的距離為：S=VT/2

式中：S代表故障點到測試端的距離

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間

這樣，在V已知和T已經測出的情況下，就可計算出故障點距測試端的距離S。這一切只需稍加人工干預，就可由計算機自動完成，測試故障迅速準確。

本測試系統故障測試有低壓脈沖法、直閃電流法、沖閃電流法三種基本方式。

二、低壓脈沖方式

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

脈沖測試的基本原理

測量電纜故障時，電纜可視為一條均勻分布的傳輸線，根據傳輸線理論，在電纜一

端加上脈沖電壓，該脈沖按一定的速度（決定于電纜介質的介電常數和導磁系數）沿線向遠端傳輸，當脈沖遇到故障點（或阻抗不均勻點）就會產生反射，且閃測儀記錄下發送脈沖和反射脈沖之間的傳輸時間△T，則可按已知的傳輸速度V來計算出故障點的距離Lx，Lx＝V•△T/2，如圖8所示：測全長則可利用終端反射脈沖：L＝V•T/2

同樣已知全長可測出傳輸速度：V＝2L/T

測試時，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、斷路點和終端頭等等，在這些點上都會引起電波的反射，反射脈沖回到電纜測試端時被測試儀接收。測試儀可以適時顯示這一變化過程。

根據電纜的測試波形我們可以判斷故障的性質，當發射脈沖與反射脈沖同相時，表示是斷路故障或終端頭開路。當發射脈沖與反射脈沖反相時，則是短路接地或低阻故障。

凡是電纜故障點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：這個概念是從采用低壓脈沖反射法的角度，考慮到阻抗不同對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（或被測相）與地線分別接到測試系統的輸入線（輸入線的另一端與測試系統Q9連接），將測試系統的“USB接口”與筆記本電腦的USB口連接，打開桌面測試軟件，即可測試。

●測速度

對于有些電纜，電波傳播的速度未知，必須通過測試來確定。但測試前必須知道電纜的全長。

在“工作方式”菜單選擇“測速度”、“低壓脈沖”，根據電纜的大概長度，選擇適應的范圍，鍵入電纜全長，輸入時請點擊測試軟件界面左下腳小任務欄的#小鍵盤（本機出廠時已給你設定好了），輸入你所選擇的電纜長度。

然后按“確定”鍵，再按“采樣”鍵，配合調整“卷屏”鍵和“幅度”旋紐，使信號的幅度和波形、基線處于便于觀察的位置。

如果無波形顯示或反射波形過小，將輸入振幅電位器旋大（注意：請微調），重新采樣。

如果采樣時死機，即提示端口錯誤，請“Exit” 鍵，退出測試軟件，按主機“復位鍵”，重新進入測試軟件，重新采樣。

移動藍色游標線至低壓脈沖的上升沿，如果認為拖動鼠標放的游標線不到位，按“微調”鍵的左、右調節，直到合適處，再按“定位”鍵，再移動綠色游標線至反射脈沖的前沿，如果認為拖動鼠標放的游標線不到位，按“微調”鍵的左、右調節，直到合適處，屏幕下方測試結果區速度值即為此種電纜中電波的傳播速度值。

如果你對本次卡為起點、終點選擇的拐點都不滿意，你可用“位歸”鍵后，藍、綠色游標線將自動回到初始位置，這樣你可以重新卡位。

測故障

測故障時工作狀態菜單選擇“測故障”，在“工作方式”菜單選擇“低壓脈沖”，并選擇適當電纜概長度范圍，按“確定”鍵，在按“采樣”鍵后，屏幕下方測試結果區即顯示故障波形。

開路故障的反射信號與發送脈沖極性相同，短路故障的反射信號與發送脈沖極性相反。確定光標時，對終端開路電纜以脈沖上升沿與基線交點為準定光標起點、終點。

注：由于測電纜全長時的接線及波形與測開路故障時完全相同，所以設計時未單獨列出測全長菜單。

低壓脈沖測試開路故障（電纜全長）和短路故障的波形如下。

測全長與測故障一樣

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。沖閃方式用于測試高阻泄漏性故障及高阻閃絡性故障，大部分電纜高阻故障都可以使用沖閃方式測試。依據故障性質又分為沖擊高壓閃絡法（沖閃法）和直流高壓閃絡法（直閃法），下面分別介紹。

沖閃方式測試故障，一般采用電流取樣法。因電流取樣接線簡單，**性高，波形易于識別，因此推薦使用電流取樣。根據接線圖連接完畢后，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：請微調），然后按采樣鍵，儀器進入等待采樣狀態。

調整球隙（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，請重新調整球隙，提高沖閃電壓），輸入振幅旋鈕后，然后通電對故障電纜升壓，電壓升到一定值，故障點發生閃絡放電，儀器記錄下波形。根據波形大小可重新調整輸入振幅，重復采樣，直到采到相對標準的波形。沖閃測試波形如下圖所示。

如果采樣時死機，請即提示端口錯誤，退出測試軟件，按主機“復位鍵”，重新進入測試軟件，重新采樣。

注意：調整球隙一般1mm大約代表3KV，請根據被測電纜電壓等級適當調整。

波形特點：發射脈沖為正脈沖，反射脈沖也為正脈沖但前沿有負反沖。因故障性質等原因，負反沖大小有差別，但遠小于正脈沖的幅值。

定光標時，藍色游標線選擇在正脈沖上升沿與基線交點處，如果認為拖動鼠標放的游標線不到位，按“微調”鍵的左、右調節，直到合適處，再按“定位”鍵，綠色游標線選擇在負反沖下降沿與基線交點處，如果認為拖動鼠標放的游標線不到位，按“微調”鍵的左、右調節，直到合適處，屏幕下方測試結果區顯示故障距離即為主機粗測距離。

如無負脈沖出現，就將終點光標定在反射脈沖的上升沿與基線的交點處，屏幕下方測試結果區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**定點。

如果你對本次卡為起點、終點選擇的拐點都不滿意，你可用“歸位”鍵后，藍、綠色游標線將自動回到初始位置，這樣你可以重新卡位，得到更確切粗測故障距離。

實測波形及接線圖如下：

圖中：

T1、  為3KVA/0.22KV調壓器

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）

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

現場實物接線圖如圖所示：

沖閃法現場故障測試接線示意圖（配試驗變壓器現場）

四、直閃方式

直閃法適用于測量高阻閃絡性故障。實際測試時，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與沖閃法相同，定光標方式也相同，因此，敘述從略，使用時可參照沖閃方式。用直閃法時一定要注意監視高壓電流，以防電流過大而燒壞高壓變壓器。

高壓閃絡測試波形：

（1）故障在測試始端的波形

（3）故障在測試終端的波形

下圖是我們根據閃絡測試法的波形而繪制的變化規律圖，只要仔細觀查分析就可看出它們中的變化規律。希望使用者一定要掌握標準波形以及它們在不同區間的變化規律。

五、高壓閃絡測試注意事項

高壓閃絡測試時，由于工作電壓極高，稍有不慎就會對人身及設備造成損失，因此操作中應注意以下幾點：

高壓閃絡測試時，高壓試驗設備應由專業人員操作，儀器接線，調整時應斷電并徹底放電。

高壓試驗設備電源與測試儀工作電源分開使用，測試儀連線應遠離高壓線。沖閃法時，電腦應斷掉外接電源及鼠標。

高壓尾、操作箱接接地端必須可靠與電纜鎧裝及大地相連，以確保測試成功及設備、人身**。

從測試儀**考慮，閃絡測試時工作菜單一定要選擇在沖閃或直閃狀態，如果錯誤選擇脈沖狀態進行高壓閃絡測試，將可能損壞測試儀內部低壓脈沖電路。

測試前，應先對故障電纜加壓放電，確保各連接線點無放電現象，所加電壓已使故障點發生閃絡放電，然后開始投入儀器測試。

6、在有易燃物品的環境中利用高壓測試時，應有保護措施。

第五節   電纜故障測試儀附件介紹

一、電流取樣器：

高壓閃絡測試時，電流取樣器紅、黑接線柱與測試線紅、黑夾子對應連接，并將電流取樣器平行放置于電容器接地線3－5cm處。如信號強可移遠些，信號弱可移近些。以采集到較好的波形為標準。

二、連接電纜：

儀器配套連接電纜一條，為閃絡測試時使用和低壓脈沖測試時使用。如圖7所示。

三、**定點實物接線圖：

**定點是測試電纜故障關鍵的一步，粗測完后.撤走主機，按以下實物圖接線方式，給電纜連續加沖擊高壓使故障點連續放電，頻率大概放在3~4秒/次。帶上聲磁數顯同步定點儀走到粗測距離的前后10米處仔細聽故障點的放電聲，聽出聲音*大點下方即為電纜故障點。

第六節  聲磁數顯同步定點儀介紹

一、用途：

本產品用于埋地電絕緣故障點的快速、**定位及電纜埋設路徑和埋設深度的準確探測。

二、主要特點：

1、用特殊結構的聲波振動傳感器及低噪聲專用器件作前置放大，大大提高了儀器定點和路徑探測的靈敏度。在信號處理技術上，用數字顯示故障點與傳感探頭間的距離，極大地消除了定點時的盲目性。

2、纜溝內架空的故障電纜，過去定點時，全電纜的振動聲使任何定點儀束手無策，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**顯示故障距離及方向，毫不費力地快速確定故障位置。

3、工頻自適應對消理論及高工頻陷波技術，大大加強了在強工頻電場環境中對50Hz工頻信號的抑制及抗干擾能力，縮小了定點盲區。在儀器功能上，利用聲電同步接收顯示技術，有效地克服了定點現場環境噪音干擾造成的定點困難問題。尤其是故障距離的數字顯示省去了操作員對復雜波形的分析判斷，在相當程度上替代了閃測儀的粗測距離功能。對于數百米長的故障電纜，一般不用粗測便可實施定點，真正實現了高效、快速、準確。利用15z幅度調制電磁波和幅度檢波技術作路徑探測和電纜埋設深度測定，避免了原等幅15z信號源時電視機行頻對定點儀的干擾。

4、操作極其簡便，打開電源開關即可，無須換擋和功能選擇。結構緊湊、小巧、模塊化，便于攜帶維修，功能強大。

三、板示意圖，如圖1所示

四、主要性能指標：

1．數顯距離：*大500米，*小0.1米。

2．粗測誤差小于10%，定點誤差為零。

3．電磁通道增益>110dB (30萬倍)。

4．電磁通道接收機靈敏度<5μV。

5．聲音通道音頻放大器增益<120dB (信噪比4:1時100萬倍)。

6．50Hz工頻抑制度>40dB (100倍)。

7．聲電同步顯示監聽：即現場定點時，數字屏在沖擊高壓形成的沖擊電磁波作用下,重復計數一次，并顯示故障距離或滿亮 (500.0米)。同時，由高阻耳機監聽電纜故障點在沖擊放電擊穿時火花產生的地震波，以便排除環境雜波干擾。

8．聲波傳感器探頭換成15KHz電磁傳感探頭時，可作電纜路徑和電纜埋設深度的**探測。

9．電源：6V免維護電瓶  1.2AH。

10．功耗： <120mA     (0.7W)

11．工作環境： 濕度80%    溫度 -10℃—50℃

五、原理簡介：

本儀器由電磁波傳感器，聲波振動傳感器，數據處理器，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：

在進行沖擊高壓放電定點時，電磁傳感器接收到由電纜輻射傳來的電磁波后，送至數據處理器，經放大整形處理，啟動內部的距離換算電路工作。當聲音傳感器接收到由地下傳來的故障點地震波后也送至數據處理器放大整形，產生計數中斷信號，讓距離顯示器顯示*終處理結果 (故障距離數)。并凍結顯示數字，提供穩定觀察。**次沖擊放電時重復上述過程并刷新上次顯示數據。由于電磁波傳播速度極快，遠高于地表聲波傳播速度，根據電磁波與聲波的傳播時間差，利用公式I=TV (I：距離，單位米； T：時間差單位秒； V：聲波在地表層或電纜中的傳播速度，XXX米/秒)，由數據處理電路換算出故障距離來。

音頻放大器可放大聲音振動傳感器拾取的微弱地震波信號，由耳機監聽其大小，配合顯示屏數據**定點。

如果地震波太弱，形不成計數中斷信號，距離顯示器將自動發出中斷信號使其滿亮顯示500.0米。

六、儀器操作使用方法：

1．**定點：在沖擊高壓發生器對故障電纜作高壓沖擊時 (沖擊高壓幅度要足夠高，以保證故障點充分擊穿放電)， 將聲音震動傳感器探頭放置在電纜路徑 (或故障電纜本體) 上方，撥動電源開關，接通電源，定點儀置“定點”擋。一方面通過耳機監聽地震波，另一方面觀察距離顯示屏,還可通過磁表頭觀察磁信號的強弱。在未聽到地震波時 (測聽點距故障點太遠)，每沖擊放電一次，距離顯示屏計數并刷新一次，每次顯示滿量500.0米，在電纜上方沿路徑不斷移動傳感探頭，直至聽到故障點的地震波聲音（此時表明距故障點不遠了）。當聽到的地震波聲音足夠強時，距離顯示屏將顯示故障距離數。此時便可將傳感器探頭直接按數顯距離數放在相應處。在該處前后移動探頭，找到數顯值*小處，此處即為故障**位置。且此數顯值也是電纜的當地大致埋設深度（此時耳機中聲音應是*大，而且每次聽到的聲音均與數顯的刷新顯示同步）。

2．尋測電纜路徑：此時在欲測電纜始端加入15KHz調幅路徑信號源，在儀器后側的輸入端口插入15KHz探棒，并垂直于地面，定點儀置“路徑”檔，用耳機監聽 15KHz斷續波的聲音,且觀察磁表頭磁信號的強弱。當探棒移到電纜正上方時聲音*小，磁表頭擺動幅度*小,探棒下方即為埋設的電纜,當探棒偏離電纜正上方時聲音*大，磁表頭擺動幅度*大。沿埋設方向探出的每個*小聲音點的連線即為該電纜的**埋設路徑。

3．測試電纜埋設深度：在測到電纜的路徑時，將探棒頭垂直緊貼地面上的聲音*小點使探棒沿電纜路徑傾斜45度（此時聲音變大），然后再沿電纜路徑垂直方向平行移動探棒，同時用耳機監聽聲音，當再次聽到*小的聲音時，探棒在地面上移動的距離即為電纜的埋設深度。

七、注意事項：

1．在有條件的情況下，一般應用閃測儀首先粗測出電纜故障距離，再**測定電纜埋設路徑方向，然后才用此儀器實施定點。按此程序將確保快速準確故障定位。千萬不要在路徑不明的情況下實施定點。

2．在無閃測儀粗測故障距離的情況下，應先用本儀器**測定路徑后再實施定點。

3．探頭及主機屬精密儀器，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、簡單維護修理：

1．定點狀態，接通電源，數碼顯示屏發光正常，“音量調節”電位器調至*大，耳機略有噪聲，但輕敲擊聲音探頭時，耳機無任何反應。可能故障：A探頭的輸出電纜插頭未插到位；B插頭內電纜芯線脫焊或折斷；C探頭電纜有斷線；應逐項檢查排除。

2．定點狀態時，探頭靈敏度明顯降低，輕敲擊探頭時，耳機內聲音很小。可能故障：由于運輸中的野蠻裝卸，探頭受到強力沖擊、跌撞，導致探頭內傳感器薄片脫落，輕搖探頭時會聽到探頭內有異常撞擊聲。此時應小心擰開探頭的上端蓋，用電烙鐵焊開探頭內小圓盒頂端的兩根由小孔內引出的引線，反時針擰開小圓盒，將盒內的傳感器薄片重新用環氧樹脂或AB膠粘牢。待固化后，按拆卸的反程序焊接安裝好即可。

3．定點儀使用數小時后（或久置不用），發現數碼管亮度明顯下降，耳機中聲音明顯變弱，一般情況是機內電池電壓不足。此時應給電池充電。充電方法是將主機盒從皮套中取出（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插頭插入定點儀充電孔開始充電。一般充6—10小時即能充足使用。充電時可用萬用表電壓檔在插頭外任一小插頭上監視充電電壓。當監視充電電壓到8—8.5V時，即可認為電池以充足可正式投入使用。一般充足電后可連續工作10小時。

第七節　　數顯同步定點儀的操作技巧

任何一種儀器設備，在充分了解性能、特點后，方能事半功倍地發揮其功能。該定點儀盡管操作極其簡單方便，但在使用時也得根據現場特點，巧妙地使用，才能充分發揮其優勢。

從使用說明書中介紹的原理知道，此定點儀靠儀器中的電磁傳感器接收到故障電纜在沖擊放電時產生的輻射電磁波后開始計數，而在聲音傳感器接收到故障點放電時產生的地震波后停止計數。電磁波與聲音震動波之間的時間差乘以地下聲波傳播的速度，便是探頭至故障點的直線距離（即數字屏顯示的數值）。也就是說，只有在沖擊閃絡之后，探頭測聽到故障點傳來的地震波使計數器停止計數后，所顯示的數值才是有效而可信賴的。但是，在現場進行故障點定位時有可能出現兩種情況，一是探頭距故障點太遠，高壓設備對電纜沖擊放電時，定點儀只是由電磁傳感器接收到輻射電磁波后計數器開始計數，而沒有地震波來使計數器停止計數，耳機也聽不到地震波。所以此時計數器將一直計到原設定數500.0米。而且每沖擊放電一次，計數器將重新刷新一次，但仍顯示500.0米，屏幕信息僅告訴操作者高壓設備的沖擊閃絡功能正常，可放心沿電纜路徑繼續測聽。**種情況是沖擊閃絡時，耳機已能聽到足夠強的地震波聲，計數器不再顯示滿量程500.0米。而是顯示某一固定數值。（有可能末尾兩位數有跳動），此固定數值重復顯示的機率相當高。此時操作者可以斷定：數顯距離即為探頭到故障點的直線距離。

當能確定故障距離后，下一步是沿電纜路徑，任意移動探頭一米左右，以判斷方向。如果讀數減小一米，證明移動方向正確。若讀數增加一米，說明遠離故障點。便可按屏顯距離直接移動探頭至故障點附近。此時，地震波強度加大，屏顯數明顯減小。只要在該處仔細緩慢地移動探頭，總會發現某點的讀數*小。無論探頭往任何方向移動，讀數將會增大。那么該點恰好是電纜故障點的正上方。此刻的屏顯數即為該點的電纜埋設深度。而且此時用耳機監聽的話，會發現此點正是地震波的*大點。

在實際的電纜故障定位現場，情況往往非常復雜。有四點是應注意的。

一、若現場環境噪聲很大（如車輛流量大的公路旁、走的人多的街道或在工地附近等）。閃絡沖擊放電時，除故障點傳來的振動波外，還有汽車引擎聲、喇叭聲、腳步聲、說話聲、機器轟鳴聲……。這些噪聲將嚴重地影響定點儀計數屏的讀數穩定性。使得讀數似乎雜亂無章。其實，還是有其規律性的，仔細觀察讀數便可發現，計數屏的讀數總有一個相對穩定的*大讀數，無論噪聲干擾如何變化，只要噪聲不是連續的，此*大讀數的出現率非常高。此讀數即是故障點的距離。對計數屏上經常出現的無規律小讀數，不必理會。隨著探頭接近故障點，其*大讀數會逐漸減小。當穩定的*大讀數變到*小時，此處即為故障點**位置。

二、如果定點現場有連續的較大噪聲，如電動機、鼓風機、排風扇、發電機、真空泵等發出的聲音 ，將會導致數顯失效，無論探頭放置何處，數顯屏總是出現零點幾米（甚至0.1米）小數值。此時只能利用定點儀的聲、電同步探測功能聽測與數字屏刷新計數同步的地震波，用人的判斷力去區分環境干擾噪聲，以振動波的*大點去確定故障位置，不必去關心數顯屏的讀數。

三、定位現場的電纜故障點位于埋地穿管之中。沖擊放電時，在穿管的兩個端口處聲音*大，而在管子中央部位可能聽不到聲音，便有可能出現兩管口有固定讀數，而在其余地方（如管子中央部位或遠離管口）僅顯示滿亮500.0米，此時便可根據兩個穩定讀數點的數值變化規律判斷管中故障位置。只要挖出穿管，便可以用探頭在管子上實施**定位。此時的誤差一般不會超過10㎝。四、若故障電纜位于電纜溝的排架上，且是封閉性故障（即電纜外皮未破，沖擊放電時，故障點的閃絡僅在芯線與外皮之間，外面看不到火花）。沖擊放電時，在電纜本體上有長距離的較強振動，用聲測法和同步定點法都無法確定振動的*大位置。此時的常規定點儀將完全失效，而數顯同步定點儀便可發揮其特長了。只要將探頭放置在具有強烈振動電纜本體上，數顯屏將會在沖擊閃絡的同時記錄下探頭距故障點的距離，操作者便可很快根據距離指示數，將探頭放置在故障點附近，尋找數顯屏*小讀數所對應的位置，此位置便是**的故障點。注意，有時會出現沖閃時電纜全線都有微小振動的現象，各處強度幾乎一樣，只是接頭處可能聲音稍大些。這是對電纜進行沖擊放電時電纜出現的“電動機”效應，千萬不要被此聲音迷惑。故障點的振動聲很大，與全線“電動機”效應振動的微小振動聲音有明顯差別。可以不必理會此種微小振動，徑直去找明顯的較大的振動波（故障點發出的）。

值得注意的是由于定點儀電磁傳感器靈敏度較高，定點儀主機過分靠近運行電纜時，該電纜的工頻輻射會嚴重干擾計數器，其現象是計數器的后兩、叁位數碼管會不停地閃動，無法正常計數。此時，只要將主機旋轉90度，用主機側面對準電纜，且遠離運行電纜，便可減少工頻輻射干擾，使計數屏正常讀數。

在進行電纜故障的**定點時，首先應保證沖擊高壓產生設備的沖擊電壓應足夠高，使故障點充分擊穿放電（可從球隙放電的聲音大小及清脆響亮程度判斷，也可從電纜儀屏幕上的波形有無大振蕩波形判斷）。為促使故障電纜的故障點放電聲足夠大，可以加大沖擊閃絡電壓的能量。其方法是適當提高沖擊電壓，并且盡可能加大儲能電容的容量，如加大到2-10μF。這樣可以使故障點放電時產生更大的聲波振動，增大定點儀探頭探測的距離。加快定點速度及提高準確性。對于低壓動力電纜。粗測與定點方法完全與高壓動力電纜相同。所不同的只是所加沖擊電壓較高壓電纜低得多。據經驗，一般沖擊電壓*高可以加到10KV以上，只要保證電纜端頭三叉處不被擊穿放電即可。由于所加的是脈沖沖擊高壓，持續時間一般僅有1-3mS。盡管瞬時功率較大但平均功率卻很小，10KV的沖擊高壓對低壓電纜一般情況下是完全無損傷的。據國內各地對于低壓動力電纜的故障檢測成功實例說明，低壓動力電纜在故障定位時，沖擊高壓加到10KV左右是沒有什么問題的，定點**、準確而快速。

對放電聲較小故障，可增大放電球隙，提高沖擊電壓，或增大電容容量，以提高沖擊能量，增大放電聲，以利于故障定點。

對死接地故障，封閉性電纜故障，放電聲特別小。定點時就必須準確丈量距離，必要時在故障處附近挖開地面，直接在電纜外表監聽定點。對于死接地故障可利用路徑儀加路徑信號，用定點儀仔細辨別故障點路徑信號微弱變化找到故障點。

*后要說明一點的是，無論高壓動力電纜還是低壓動力電纜，在故障點破裂受潮和故障點金屬性接地情況下，沖擊高壓閃絡時，故障點一般不會產生閃絡性放電。所以，一般定點儀聽不到放電聲，造成定點失敗。一定要換用別的方法實施定點。不要輕易懷疑。

四、定點儀配套附件：

1、定點儀探頭

探頭是定點儀配套附件。使用時，探頭插頭與定點儀底面探頭輸入插座連接。探頭配套有探針，松軟地面時用探針，插入地面，探聽故障點放電聲音。

2、耳機

耳機是定點儀配套附件。使用時，耳機插頭與定點儀耳機插座相連。耳機自帶音量電位器，使用時，應旋至音量輸出*大，用定點儀音量電位器調節音量。

3、路徑探測棒

與定點儀，路徑儀配合使用，進行路徑探測。使用時插入定點儀磁輸入插座，定點儀工作在聲磁同步狀態。

4、同步接收天線

故障定點時，定點儀在聲磁同步狀態，將天線插入磁輸入座，可同步監聽放電電磁波信號，掌握放電節律。同時Φ表頭也指示放電電磁波幅度，當放電電磁聲與V表頭擺動同步時，就找到了故障點，外形如圖4所示。

第八節　電纜路徑儀功能介紹

一、用途：

本路徑信號源配合路徑探測接收機能可靠地探測各類埋地電纜的 埋設路徑及埋設深度。

二、特點：

由于采用斷續的幅度調制15KHz正弦信號。在探測埋地電纜的路徑走向及埋設深度時，可有效地抑制工頻干擾及電視機行頻（15625Hz）的同頻干擾。大大提高了現場探測效率。由于采用幅度調制技術，本信號源不僅適用于傳統的差拍式接收機也適用于直放式倍壓檢波路徑接收機。本信號源的大功率輸出信號可以使所探測的路徑距離達10Km以上，完全滿足國內大多數企業的各類超長度敷設的電纜。

三、技術指標：

1、輸出功率：在負載電阻為10歐姆時，輸出功率大于30瓦，并且連續可調。

2、工作頻率：15KHz

3、工作方式：斷續（重復周期1Hz/秒），等幅，調幅（調制頻率400—1000Hz）等幅輸出適合差拍式接收機，調幅輸出適合直放式倍壓檢波接收機。

4、具有自動過熱、過載保護功能，可連續工作八小時以上。

5、電源：交流220V ±10%

6、環境條件：溫度-20 — +50攝氏度，濕度小于95%

四、路徑信號發生器面板示意圖：

1：指示表頭：用于指示輸出功率大小，擺幅大，表示輸出功率大。

2：Q9座：路徑儀信號輸出端，連接電纜芯線

3：幅度調節旋鈕：用于調節儀器與所接電纜阻抗匹配，使輸出功率*大。使用時輸出功率大小可根據表頭擺動幅度和耳機聲音大小確定。

4：電源插座：輸入220V交流電源

5：電源開關：打開開關，指示燈亮！電源連接正常。

6： 電纜路徑儀配套附件

路徑儀配套信號輸出連接電纜一條。使用時，一般紅色鱷魚夾接電纜鎧裝，此時電纜兩頭須斷開地線），黑色鱷魚夾接系統地線。Q9頭插在面板Q9輸出座上。輸出連接電纜如圖7所示。

五．使用方法步驟：

儀器連線如圖所示：

注：鑒于本儀器特點，一定要將被測電纜始端頭的接地線與系統地斷開。信號發生器的輸出電纜中的紅夾子接在被測電纜的始端頭地線上或接在被測電纜的芯線上。輸出電纜的黑夾子接在系統地上或接在接地電阻良好的地樁上，以保證被測電纜有較強的信號電磁場輻

1、使用方法：

將被測電纜始端頭的接地線與系統地斷開（終端頭的接地線懸空）。將信號發生器的輸出電纜中的紅夾子夾住被測電纜的始端頭地線或任一芯線（接芯線時，終端的芯線不可接系統地），黑夾子夾在系統地上（或夾在打入土地的地樁上）。

調節“幅度調節”電位器，使電表指針不超過滿度的三分之二即可。

接收機置“路徑”檔。接通電源后，調節“音量”電位器。當接收機靠近輸出電纜的紅夾子時，耳機中應聽到“嘟、嘟”的斷續音頻振蕩聲，此時即可攜帶接收機到電纜敷設現場尋測電纜的埋設路徑及埋設深度（原理及尋測方法見附件一）

2、路徑尋測完畢，應及時關掉信號發生器及接收機電源。

六、注意事項：

每次使用時，應先接被測電纜，后開電源。平時檢查儀器，輸出電纜*好接一個10歐姆/10瓦的假負載。如儀器發生故障，不要輕率拆卸，應請專業技人員維修或送廠家維修。

第九節　電纜路徑探測原理及方法

一、電纜路徑探測原理簡介

電纜故障探測儀尋測電纜路徑原理為：給被測試電纜加一電磁波信號，通過定點儀磁信號接收通道接收路徑信號尋測電纜路徑。根據電纜正上方地面接收電磁信號*小的特點，可以準確地找到電纜埋設位置。路徑探測原理如圖8所示：

二、用路徑儀探測路徑方法

用路徑儀探測路徑時，操作方法如下：

①用連接電纜將被測電纜芯線和地線與路徑儀相應的輸出接線柱相連。

②接好電源，調整阻抗匹配開關、功率調整旋鈕至適當位置，輸出轉換按鈕按到斷續檔，然后開機。

③將定點儀按鍵按到路徑擋，即定點/路徑按鍵按下，插入路徑探棒，探棒垂直于地面，沿電纜線監聽，尋找路徑信號兩個*大點中間的*小點，同時觀看磁通道Φ表頭指示值來判斷電纜埋設位置，即表頭指示*大為電纜附近，指示*小或指示為零時為電纜正上方（接收天線垂于地面），兩者*小時連成的線即為電纜埋設路徑。

三、用路徑儀探測電纜埋深方法：

當測試到電纜的路徑時，將探棒頭垂直緊貼地面上的聲音*小點使探棒沿電纜路徑傾斜45度（此時聲音變大），然后再沿電纜路徑垂直方向平行移動探棒，同時用耳機監聽聲音，當再次聽到*小的聲音時，探棒在地面上移動的距離即為電纜的埋設深度。

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