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ST-2000便携式电缆故障测试仪的详细介绍
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ST-2000便携式电缆故障测试仪
*第______________章介绍电缆测试仪
ST-2000高压电缆故障测试仪是我公司根据用户要求并考虑现场使用精心设计制造的新一代便携式电缆故障测试仪。它将故障测试部分和原始电缆故障测试仪的路径部分组合在一起，减小了体积，增加了直流电源和USB通信接口，可用于检测低电阻，高电阻，短路，开路电路以及各种电缆的泄漏故障和闪络故障可以准确检测地下电缆故障点的位置，电缆的长度和电缆的埋入路径。它秉承我们一贯的高科技，高精度和高质量的宗旨，以提高电缆测试的水平。具有测试准确，智能度高，适应性广，性能稳定，重量轻，携带方便等特点。
仪器采用汉字系统，高清显示，界面友好。
整套设备的特点：
整套设备将故障测试和寻路部件合二为一，由锂电池供电，主机轻巧，便携，测试方便。
使用具有高亮度和强抗干扰性的新型大屏幕LCD显示器。
内置直流电源，方便进行现场测试，现场测试和矿山电缆测试。
USB通信接口：它仅由专业生产技术人员用来调试和升级主机程序。
内置微型打印机，可以打印传真波形，可以在现场准确分析和引导波形，并提供便捷的技术服务。
新开发的电流采样器是一种全新的采样方法，具有接线简单，波形分析直观，与高压完全隔离以及对主机和操作员安全的特点。
关键是准确确定仪器的点，借鉴德国技术，采用先进的声磁同步接收技术，完全隔离外部噪声干扰，快速确定电缆路径和故障点的准确位置。这是国内类似的定点技术的又一项创新，为快速准确地发现电缆故障并减少停电损耗提供了有力的保证。
尺寸：（长×宽×高）370×180×240mm。
该测试仪用于大致测量故障点到电缆一端的实际地下距离。它也可用于测量电缆的长度并确定电缆中电波的传播速度。
测试仪的框图：_______电缆故障测试仪的框图如图所示（1）显示：
ST-2000便携式电缆故障测试仪的主要技术性能指标
一、测试仪技术指标
应用范围：用于测量各种电力电缆，高频同轴电缆，本地电话电缆以及两条或多条横截面均匀分布的埋线的高低电阻，短路，开路和断开以及不同的介质线路以及高电阻泄漏和高电阻闪断电路故障。
测试距离：z长度不小于40Km
z短测试距离（盲区）：1〜5m
测量误差：粗略测量误差±1％定点误差±0.2m
工作模式：低压脉冲，支流高压闪蒸试验和冲击高压闪蒸试验。
采样率：25MHz。
机器中发送的脉冲宽度和幅度：0.2us，100〜120V； 2us，150〜160V。
存储容量：8KB，可以分为两个存储区域，以存储和显示两个采样波形以进行比较和测量。
显示分辨率：V / 50米，V是传播速度m / us。
显示模式：320×240 LCD带背光显示。
打印方法：机器的主面板上装有微型打印机，用于记录测试日期和测试波形数据。
功率及功耗：交流200V±10％或内部直流电源，功耗不大于10W； DC 6V（7AH）功耗不超过6W。
体积：300×400×180mm（长×宽×高）。
第二节仪表板和操作功能
高压电缆故障测试仪的面板和键盘如图所示（2）显示：
计算机USB通信接口：现在仅用于专业生产和技术人员进行调试和输入程序。
仪器指示灯分别为：充电，欠压，脉冲宽度（0.2 / 2）。
输入和输出插座：仪器使用BNC-50KY（Q9）插座，用于输入和输出测试信号的连接电缆。
输入幅度：用于调整输入和输出脉冲的幅度。应该根据屏幕上显示的波形进行调整。如果调整幅度太小，则脉冲反射会非常小，甚至无法采样，如图所示3）。如果调整幅度太大，则反射的脉冲将不会与基线相交，甚至与基线将变成一条对角线，如图（4）。通常在采样之前，输入幅度旋钮旋转大约1/3，然后根据波形大小进行调整，然后重新采样。
对比度调节旋钮：调节此旋钮可使文字显示清晰，没有条纹和干净的背景。
脉冲宽度选择按钮：按下此键时，仪器将输出0.2uS脉冲；按下该键时，将一起输出2uS。对于实际的电缆测试，通常首选0.2uS。如果无反射后反射太小，请再次使用2uS。
电源开关：仪器使用指示器开关。
显示屏：仪器使用带背光的320×240点矩阵夜晶显示器，用于显示操作菜单，测试波形闪测仪，测试结果，日期等。
微型打印机：本仪器使用4针24行微型打印机。用于打印测试波形，测试数据和测试日期等。
SEL键：自检键，按此键，打印机将打印自检数据参数，用于检查打印机头和驱动电路的质量。
LP键：进纸键，按此键移动进纸机构，打印针停止工作。打印机更换纸张时，请使用此键。
键盘功能介绍：
该仪器使用14个轻触键作为控制功能键，其中12个是双重功能键。键盘布局如图（5）：
每个键的功能如下：
0-9数字键：开机重置时，数字键可以输入年，月和日。在测试状态（非菜单状态，下同）下，可以测量故障和总长度。当屏幕的左上角显示“输入速度为000时，请输入”，使用数字键输入已知的速度值。在脉冲速度状态下，使用数字键输入已知的电缆长度。简而言之，当屏幕提示您输入数据时，0-9键是数字键，否则是其他功能键。
单波形和双波形显示选择键：按此键可将屏幕从双波形显示切换为单波形显示（显示双波形时，屏幕的上半部分显示2个波形，下半部分显示1个波形） ，您可以在打开仪器电源（复位）后，仪器默认为上下双波形显示以及存储区1（1个波形）的操作模式。按一次此键可以切换到全屏单波形显示模式。
该仪器有两个存储区域。上电（复位）后，默认存储区1存储数据。当存储区域2（波形中选择了2）进行操作，所述第二波形显示区（在屏幕上）半）先前采样的波形出现，这是一个正常的现象。再次按下采样按钮，当前采样的波形将替换最后存储的波形。
1/2上下波形选择键：仪器内部有两个波形存储区。使用此键选择其中一项进行主要操作（包括采样，扩展，打印等）。开机并复位后，默认情况下它将自动在存储区1（1个波形）上运行（屏幕的下半部分将以双屏显示方式显示存储区1的波形，用“ 1”或“波形前2英寸）。按下该键，它将在存储区2（波形2））上进行操作，然后再次按此键对存储区1的波形进行操作，依此类推。
起点键：在测试状态屏幕上显示波形时，当光标移至测试波形校准的起点时，请按起点键以确认波形计算的起点。然后将光标移到波形的末尾以显示测试数据。当光标来回移动时，显示的数据也会相应更改。
光标移动键（）（）：按此键可在下面的波形上上下移动垂直光标，该光标用于重叠和分离波形。 （）（）光标左右移动键：按下这两个键可以左右移动光标。
快速/慢速键（←）（→）：按一次，当波形下方出现1时，（）（）是快速键，按一次可将光标移至8点矩阵单位；当波形下方出现2时，（）（）键为慢动作键，按一次可将光标移动1点矩阵单位。
采样键：在测试状态下，按采样键后，仪器处于等待状态。当低压脉冲信号或高压闪络脉冲信号到达并触发控制电路时，仪器开始工作，记录脉冲反射信号并处理显示。再次按下采样键后，当前采样的波形将替换最后存储的波形。
在故障测试中，应在按采样键之前重新调整输入幅度。重复操作几次，直到显示波形标准为止。
扩展键：在非键状态下，此键是用于扩展显示波形的功能键。按此键可将显示的波形水平扩展13倍。每按一次，波形将扩展1倍。当显示屏的右上角显示01时，波形已扩展了13倍。再次按此键可恢复波形压缩状态。
速度键（）：Enter和速度键是同一键。使用数字键输入速度值和电缆长度值时，必须按“”（Enter）键确认数据，否则机器处于等待状态且无法工作（非采样）。在测试状态下，测量故障和测量总长度时，此键用于选择仪器中存储的四个常见的传输速度值。连续按此键时，屏幕右上角的提示将更改为输入速度000的值，使用数字键输入被测电缆的传输值，然后按Enter确认。
通过闪光测试设置的四根电缆的波速为：
油浸式纸电缆：V = 160m / Us PVC电缆：V = 184m / uS
交联聚乙烯电缆：V = 172m / uS无滴电缆：V = 144m / uS
如果需要重新确定起点光标，可以使用扩展键压缩或展开波形，然后将光标移至波形的起点，按起点进行确认，然后移动光标，屏幕将再次显示测试数据。
打印键（←）：用数字输入年，月，日，速度和长度时，如果输入数据错误，请按此键修改错误的数据。按一次可以从右到左修改一位数字。修改后，显示的数据为“ 0”，您可以重新输入正确的数据。打印功能：在测试状态下，按此键即可使打印机工作。在操作过程中，在显示正常测试波形并确定光标起点和终点后，按打印键。打印机将打印主要操作波形和测试数据。
重置键：这是系统硬重置键。无论仪器处于任何状态，都可以按此键返回主菜单。
电源输入插座：本仪器使用50Hz，220V交流电源。在对路径进行充电和测试时使用。插入电源，仪器处于充电状态。充电时间取决于剩余电池电量，并且充电时间不确定。电池充满电后，仪器将自动受到保护。
通过上面介绍的各种组件和关键功能，您基本上可以掌握测试仪的使用。
ST-2000便携式电缆故障测试仪的操作菜单简介
重新打开电源后，打开*屏幕是版权标志，如图所示[6）
开机状态示意图。
依次输入年，月和日时，它将自动进入第二个屏幕，或者按“重置”直接进入作业选择菜单。
“作业选择”菜单
“脉冲”模式菜单，从主菜单中选择1进入脉冲菜单。
按键可以根据实际测试需要进行选择。
三、测试显示主界面介绍
主界面分为三个区域，上部是计算参数和结果区域，如图（7）。
中间是波形显示区域（采样前的接线图），可以根据需要显示一个或两个波形。同时显示垂直线光标和时间刻度。
下面是状态和日期显示区域。状态显示为脉冲正闪烁和冲1、冲2.在测量脉冲总长度和测量故障时，将提示您选择速度，在测量速度时，提示输入总长度值。闪光测试状态仅建议速度选择。
第3节电缆故障测试步骤和测试方法选择
在确定电缆故障之前，测试人员除了掌握机器的性能和操作方法外，还必须首先确定电缆故障的性质，以便采用适当的工作方法和测试方法。
首先使用兆欧表或万用表测量电缆一端的每一相与每一相之间的绝缘电阻，并确定它是低电阻短路还是断开的开路，还是高电阻闪络根据电阻值确定故障。
当电阻低于200-300欧姆时，这是低电阻故障，0欧姆是短路故障，并且电阻极高，甚至无穷大，如开路或断线故障。无论电线是否断裂，您也可以将电缆端子连接到万用表，以测量在开始时已短路的两相的电阻，以进行确认。这种故障可以通过低脉冲方法直接测量。
当电阻很高（数百兆和千兆字节）并且在高压实验过程中出现瞬时放电时，此类故障通常称为闪络故障，可以通过直流高压闪络测试确定。
高电阻故障：电阻值高于低电阻故障，由高压测试期间的直流高压闪光测试确定。
以某种方式进行粗略测试后，确定要点。如有必要，找到电缆路径并测量电缆长度或距离。
第二章低压脉冲测试方法
低压脉冲测试方法具有操作简单，易于识别波形，精度高的特点。对于短路，低电阻和断线故障，可以使用此方法直接测试故障距离。即使没有此类故障，也可以使用低压脉冲法在常规高压闪络测试之前测量电缆的长度或速度。与闪络测试波形相比，通常有利于波形分析以快速确定故障点。
部分*低压脉冲测试的基本原理
在测量电缆故障时，可以将电缆视为均匀分布的传输线理论。当在电缆的一端施加脉冲电压时，脉冲将以一定的速度（由电缆的介电常数和磁导率决定）沿着线路传输。遇到故障点（或阻抗不均匀的点）时，会发生反射。用闪测仪记录发射脉冲和反射脉冲之间的传输时间△T，可以根据已知的传输速度VLx，Lx = V·△T / 2，计算出故障点的距离。 （8）显示：
末端反射脉冲可用于测量总长度：L = V·T / 2
也可以在知道全长时测量传输速度：V = 2L / T
用低压脉冲测试法测量总长度
测量总长度的操作步骤如下：上电（上电复位），复位（主菜单），一键1（工作选择菜单），一键1（脉冲菜单），一键1（总长度测量），然后根据屏幕显示接线图接线，如图（9）：
使用脉冲法进行测试时，根据图进行连接后，根据要测试的电缆类型选择合适的传输速度和脉冲宽度，将输入幅度电位器的位置调整为1/3，然后按样本按钮。
根据显示的波形大小，调整幅度电位器并重新采样。当0.2us脉冲宽度输入幅度z大且有反射波时，选择2us脉冲测试。为了便于比较，可以分别对两个采样分别连接故障相和另一个良好相，如上面的图6所示。按（）（）键选择单波形或双波形显示，使用1/2键更改操作区域，选择电流波形1或2。采样后，移动光标设置起点，然后移动光标到波形反射点此时闪测仪，屏幕上显示的长度是电缆的总长度。对于短电缆，请更改端子短路以测量总长度，并将端子反射更改为负脉冲。设置光标时，请根据发送的正脉冲的上升沿与开放式电缆的基线的交点设置光标起点，并根据反射的正脉冲的上升沿与参考线的交点设置光标。基线。结束。
第三节检测故障的低压脉冲测试方法
脉冲法的原理与总长度的原理相同，操作方法基本相同。当脉冲菜单出现时，您可以选择键1（没有全长），也可以选择键2（测试故障）。接线图与图相同（9），连接电缆与被测电缆相同，其他操作方法与总长度相同。
如果是低电阻开路故障，则测试波形如图（10）：
设置光标时，将发送的正脉冲的上升沿与基线的交点设置为起点，将反射的负脉冲的下降沿与基线的交点设置为结束。如果是故障，请按照测量总长度的相同方法测试波形并设置光标。
第四节通过低压脉冲测试方法测速
在测量电缆中无线电波的传输速度时，必须知道电缆的总长度。操作方法如下：开机（开机复位）-复位（主菜单）-一键1（工作选择菜单）-一键1（脉冲菜单）-一键3（速度测量），然后按图片（9）连接，输入总长度值，然后按Enter。采样波形和光标设置方法与测量总长度时相同。分别设置光标起点和终点后，测试速度值将显示在屏幕的左上角。
第3章冲击高压闪光试验方法（冲击闪光方法）
闪光法的基本原理
闪光灯方法适用于测试高电阻泄漏故障。脉冲闪光测试也可以用于其他类型的高阻和低阻故障。
该测试方法与直接闪光方法相同，不同之处在于，不是通过在电缆上施加直流高压，而是通过球形间隙施加脉冲电压，以使故障滴答并放电，并产生反射电压。 （或当前）。仪器记录该瞬时状态。在此过程中，通过波形分析确定故障点的位置。它是测量高阻和闪络故障的主要方法。相同的采样方法也分为电压采样和电流采样。当然，细分也可以分为高端和低端电压采样，电感和电阻采样以及开始和结束采样。由于低端电流采样连接简单，可靠，安全，并且波形易于识别，因此建议使用电流采样方法。
第2节电流采样闪烁方法
闪烁方法的操作方法如下：引导（开机复位）-重置（主菜单）-键1（工作选择菜单）-键3（闪烁1）。根据作业选择菜单提示，打孔Flash分为两种方法：flash 1和flash2。Flash1是正脉冲触发方法（例如电流采样），而flash 2是负脉冲触发方法（例如高端电压采样）。建议使用当前的采样方法，因此按3进入闪烁的1工作模式。
进入闪光灯后，按照屏幕提示连接配线和采样器，如图所示（1 1）：
图（1 1）：T 1、是0〜250V1-2KVA稳压器
T2、是高压变压器，功率1-3KVA
D是高压硅整流器堆栈，大于150KV / 0.2A（内置高压实验变压器）
R和是限流电阻（可选）
C，是高压脉冲电容器，容量为1∽8μF，耐压大于10KV
V是直流电压表
B。是当前的采样器（匹配附件）
除当前采样器B外，上述设备均为外部设备。该图（1 1）个单独的高压测试设备也可以用作集成高压电源（请注意，高压放电棒必须连接到高压接地线），可以进行实验）
根据接线图连接后，使用速度键选择传输速度或重新输入速度值。将输入幅度旋钮旋转到大约1/3，然后按采样键，仪器进入等待采样状态。
调整球间隙并输入幅度旋钮后，打开电源以增强故障电缆。当电压上升到一定值时，故障点会发生闪络放电。仪器记录波形。输入幅度可以根据波形大小重新调整，并且可以重复采样。闪光测试波形如图（1 2）：
波形特性分析如下：*一个小的正脉冲是当球间隙断开并且故障点没有放电时（当输入幅度很小或仪器的灵敏度低*可能不会出现小脉冲，第一个大的正脉冲是单击故障后形成的短路电流脉冲，第二个是由故障形成的一次和二次反射电流脉冲放电电流脉冲，振幅因衰减而逐渐减小，由于故障特性的差异，由于电容器电压和引线电感的存在，在反射正脉冲的前沿出现负反冲。 ，起点是第一个正放电脉冲的上升沿，终点是第一个反射前的负脉冲的上升沿正脉冲。 （发射脉冲为正脉冲，反射脉冲也为正脉冲，但在前沿有反冲。由于故障的性质和其他原因，反冲的幅度不同，但比正脉冲的幅度小得多
设置光标时，在正脉冲的上升沿和基线的交点处选择起点光标，在负反冲力的下降沿与基线的交点处选择终点光标。如果没有负脉冲，则将结束光标置于反射脉冲的上升沿和基线的交点处，故障显示距离将增加约10％。固定点时，应压缩粗略的测量距离以确定参考点的位置。 ）
第4章直流高压测试方法（直接闪光方法）
直接闪烁方法适用于测量高阻闪络故障。在实际测试中，操作方法和接线图与闪光方法基本相同（无球隙）。直接闪光方法也分为两种方法：电压采样和电流采样。我们建议使用当前的采样方法。
当故障相将直流高压施加到特定值时，故障点将击穿并短路。此时，从故障点产生反相的跳跃电压V10。该电压沿电缆传输。当到达起点时，起点阻抗大于电缆的特征阻抗，因此会发生2V10的向下反射。该电压继续向后传输，并在到达故障点后短路。因此，反射电压为-2V1。一段时间后，负反射电压再次传输到起点，如此反复往复几次，直到停止闪络放电为止。
部分*直接Flash方法测试连接和操作步骤
根据下图（1 3）。将高压设备测试仪连接至被测电缆。
图中：T 1、是3KVA / 0.22KV稳压器
T2、是3KVA / 50KV交直流高压变压器
D是高压整流硅堆叠，大于150KV / 0.2A
C，是高压脉冲电容器，容量为1∽2μF，耐压小于40KV
V是电压表，R1和R2是分压器
B，是当前的采样器（匹配附件）
除当前采样器B外，上述设备均为外部设备。 （请注意，高压放电棒必须在测试之前连接到高压接地线）
连接线路后，打开仪器以使其处于等待状态（采样）。以前的操作与脉冲法相同。
调整（T 1）档并逐渐增加直流电压。当电压或电流表摆动时，表示故障点闪络放电，仪器将显示波形，调整幅度并重复采样多次，直到接收到波形很好。
使用直接闪光法进行测试时，将操作箱电流继电器的放大倍数设置为×1或×2，以确保一旦执行放电就可以对其进行保护，并且可以对波形进行采样。放电应在固定点连续进行，然后将电流继电器放大倍数置于OFF文件中。
第2节高压闪络测试波形
测试开始时1.故障的波形如下图所示（显示为1 4）：
2.中段故障的波形
3.测试终端的故障波形
图（1 4）测试开始时的故障波形
4.闪络法测试波形的变化规律
下图（1 5）是我们根据闪络测试方法的波形绘制的更改规则的图形。只要您仔细观察和分析，就可以在其中看到更改规则。我们希望用户必须掌握标准波形及其在不同时间间隔内的变化规律。
图（1 5）闪络法测试波形变化规则图
第3节高压闪络测试的注意事项
高压闪络测试期间的电压高达数万伏，因此必须根据高压操作规定进行操作。还应特别注意以下事项：
在高压闪络测试期间，应由专业人员操作高压测试设备，并连接仪器。 During the test, the power must be cut off when the connection is changed or the ball gap is adjusted, and the capacitor and cable must be fully discharged, and then connected to the ground .
Before the test, the faulty cable should be pressurized and discharged to ensure that there is no discharge at each connection point, and the applied voltage has caused a flashover discharge at the fault point, and then start the instrument test.
When using the flash test method to measure high-resistance faults, the user should not perform other operations on the computer, and avoid selecting the "low-voltage pulse" state for high-voltage flashover testing. The wiring of the tester should be far away from high-voltage lines.
Properly ground, that is, connect the high-voltage transformer (T2） high-voltage tail, operation box (T1） ground wire, and current sampler (JS) ground wire ends to the same point as the cable armor under test). One point grounding). All connection points must not sparkle to ensure the success of the test and the safety of equipment and personnel.
For the safety of the tester, the flashover or direct flashing state must be selected in the working menu during the flashover test. If the pulse state is wrongly selected for the high-voltage flashover test, the low-voltage pulse circuit inside the tester may be damaged.
In the test, avoid using AC power to charge the front end (闪测仪) and the computer, so that it is completely separated from the AC power source under test.
After the high-voltage flashover method test is completed, the capacitor and cable must be repeatedly discharged before the low-voltage pulse method can be used to test the cable again.
