电缆故障测试仪使用说明书(闪测仪)
1、Test 原理图
图1 测试原理图
2、闪测仪面板布局
图2面板布局图
1.欠压指示2.充电指示3.0.2µs/2µs脉宽指示
4.信号输入5.电源插座6.电源开关
7.增益调节8.操作键盘9.背光调节
10.液晶屏
说明:
1、欠压指示:当仪器内部电池电压过低时,欠压指示灯亮,此时需要对仪器进行充电。
2、充电说明:插入交流220V后,充电指示灯亮,表示此时仪器正在充电。指示灯熄灭,表示电池已充满。
3、脉宽指示:按“脉宽”键,面板上0.2μs绿灯亮,表示脉宽选择为0.2μs,按“脉宽”再次按键,面板0.2µs绿灯灭,表示选择的脉宽为2µs。
4、信号输入:用于采样盒信号输入。
5、电源插座:本仪器使用50Hz、220V交流电源。它用于充电和测试路径。插入电源,仪器处于充电状态。电池充满电后,仪器自动保护。
6、电源开关:当开关设为“开”时,仪器开启,否则关闭。
7、Gain 调整:用于调整输入输出脉冲的幅度。使用时应根据屏幕显示的波形进行调整。调整过小,脉冲反射很小,甚至无法采样,如图3所示。调整过大,反射脉冲与基线不相交,甚至基线不变成对角线,如图4。一般采样前,增益调节旋钮旋转1/3左右,然后根据波形大小进行调节,重新采样。
图 3 过调波形 图 4 过调波形
8、操作键盘:使用轻触键对仪器进行各种操作。详见“键盘功能说明”。
9、背光调节:当显示器的对比度偏暗或偏亮时,调节此处的电位器,将对比度调节到合适的状态。
10、Display:用于显示仪表界面。
3、LCD 显示说明
本仪器采用320×240高分辨率灰度背光液晶显示LCD,即使在强烈阳光下也能清晰显示。液晶屏显示参数设置和测试结果,全汉字操作界面,图形清晰,美观,操作方便。
4、键盘功能说明
仪器操作键盘采用14个轻触按键作为控制功能键,其中11个为双功能键。键盘排列如图5所示。
图 5 按钮面板图
各键的功能如下:
0-9 数字键:上电复位时,数字键可输入年、月、日。在测试状态下(非菜单状态下,下同)可测量故障及总长度。当屏幕左上角显示“Enter When the speed is 000”时,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键为数字键闪测仪,否则为其他功能键。
采样键:在测试状态下,按下采样键后,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,仪表开始工作,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上次存储的波形。
在故障测试中,在按下采样键之前,需要重新调整输入幅度。重复多次操作,直到显示波形标准。
1/2 上下波形选择键:仪器内部有两个波形存储区。使用该键选择其中之一进行主要操作(包括采样和扩展)。仪器上电复位后,默认自动对存储区1(1个波形)进行操作(屏幕下半部分双屏显示存储区1的波形,用“1”或“ 2" 在波形前面)。当按下该键时,将对存储区2(波形2))进行操作,再次按下该键将成为对存储区1波形的操作,以此类推。
起点键:当测试状态屏上有波形显示时,当光标移动到测试波形校准的起点时,按起点键确认波形计算的起点。然后将光标移动到波形的末尾以显示测试数据。当光标来回移动时,显示的数据也会随之改变。
如果需要重新确定起点光标,可以使用扩展键对波形进行压缩或扩展,然后将光标移动到波形的起点,按起点确认,移动光标, 屏幕将再次显示测试数据。
光标移动键: “↑” “↓”:按这两个键可以上下移动下面波形的垂直光标,用于重叠和分离波形。 “←”“→”光标左右移动键:按这两个键可以左右移动光标。
速度键:“↵”:回车和速度键是同一个键。用数字键输入速度值和电缆长度值时,必须按“↵”(回车)键确认数据,否则仪器处于等待状态,不能工作(不采样)。在测试状态下,在测量故障和测量总长度时,该键用于选择仪器中存储的四个常用的传输速度值。连续按下该键,屏幕右上角提示变为输入速度值000,使用数字键输入被测电缆的传输值,按回车确认。
脉宽键:(0.2/2):按“脉宽”键,面板上0.2μs绿灯亮,表示脉宽选择为0.2μs ,再次按下该键,面板0.2µs绿灯熄灭,表示脉冲宽度选择为2µs。
扩展键:在非键控状态下,该键是扩展波形显示的功能键。按此键将显示的波形水平扩展 13 倍。每按一次,波形扩大 1 倍。当显示屏右上角显示 01 时,波形已经扩大了 13 倍。再次按下该键恢复波形压缩状态。
单双波形显示选择键:按下该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,屏幕上半部分显示2个波形,下半部分显示1个波形),并且自由 仪器上电(复位)后,仪器默认为上下双波形显示和存储区1(1个波形)的操作模式。按一次该键将切换到全屏单波形显示模式。
仪器有两个存储区。上电(复位)后,默认存储区1存储数据。当存储区2(选择波形2)进行操作时,会在第二个波形显示区(屏幕上)显示一半)出现之前采样的波形,属于正常现象。再次按下采样按钮,当前采样的波形将替换上次存储的波形。
快/慢键:按一次,当波形下方出现1时,“”和“”键为快动键。按一次,光标移动到8个点阵单元;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 个点阵单位。
重置键:是系统硬重置键。无论仪器处于任何状态,按此键返回主菜单。
操作界面说明
1、START
开机后显示界面如图6所示。
图 6 启动界面
2、工作选择
当您逐一输入年、月、日或直接按“速度”键时,将进入第二个屏幕,按“复位”键直接进入作业选择菜单,如图7.
图7“作业选择”菜单
3、pulse
进入作业选择菜单后,如图7所示,根据实际测试需要选择了4种作业选择操作。这里以选择1脉冲方式为例。按“1”键进入脉冲选择界面,如图8所示。
图8“脉冲”菜单
4、Test 显示主界面
主界面分为三个区域,上半部分是计算参数和结果区域,如图9所示。中间是波形显示区(采样前的接线图),一两个波形可以根据需要显示。垂直线光标和时间刻度同时显示。
下方是状态和日期显示区域。状态显示为脉冲直闪和闪闪1、冲闪2。测量脉冲总长度和测量故障时提示选择速度,测量速度时提示输入整数Long值,闪烁测量状态时只提示速度选择。
图 9 接线图/波形显示区
Pilot Holdings 通过以上部分详细讲解和关键功能介绍,基本可以掌握测试仪的使用。
第三章仪器操作方法
1、Cable 故障测试步骤
(1)在确定电缆故障时,测试人员除了掌握机器的性能和操作方法外,首先要确定电缆故障的性质,以便采用合适的工作方法和测试方法。首先,用兆欧表或万用表测量电缆一端对地与相间的绝缘电阻,根据电阻值判断是低阻短路还是断路开路,或高阻闪络故障。
(2)阻值低于100欧为低阻故障,0到几十欧为短路。
屏障,电阻极高到无穷大,属于开路或断线故障。是否断线,也可以将电缆接线端接万用表,测量一开始短路的两相电阻,以确认。这类故障可以用低脉冲法直接测量。
(3)当电阻很高(几百兆和千兆),高压测试时有瞬时放电,这种故障一般称为闪络故障,可以采用直流高压闪络
由测量方法决定。
(4)高阻故障的电阻值比低阻故障的阻值高,在做高压实验时可以通过直流高压闪光试验确定。
(5)通过某种方式粗略测试后,确定点。如果需要,找到电缆路径并测量电缆长度或距离。
2、低压脉冲测试方法
低压脉冲测试法具有操作简单、波形容易识别、准确度高等特点。对于短路、低阻、断线等故障,可直接使用该方法测试故障距离。即使没有这种故障,也可以在一般高压闪络试验前用低压脉冲法测量电缆长度或速度。与闪络测试波形相比,通常有利于波形分析,达到快速确定故障点的目的。
2.1低压脉冲测试基本原理
在测量电缆故障时,可以将电缆视为均匀分布的传输线。当在电缆的一端施加脉冲电压时,脉冲会以一定的速度沿线路传输(由电缆的介电常数和磁导率决定)。在故障点(或阻抗不均的点),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,根据已知的传输速度V可以计算出故障距离Lx。,Lx=V·△T/2,如图在图 10。
图 10 测试原理图
终端反射脉冲可用于测量总长度:L=V·T/2
当全长已知时也可测出传输速度:V=2L/T
2.2 测量全长的低压脉冲测试方法
测量总长度的操作步骤如下:开机(上电复位)→复位(主菜单)→键1(工作选择菜单)→键1(脉冲菜单)→键1(测量总长度),然后根据屏幕接线图显示接线,如图11所示。
图11 低压脉冲测试接线图
使用脉冲法测试时,如图11所示连接后,根据被测电缆的类型选择合适的传输速度和脉冲宽度,调节“增益”旋钮的1/3位置,并按下示例键。
根据显示的波形大小,调整“增益”旋钮进行重新采样。当0.2µs 脉宽输入幅度最大且无反射波时,选择2µs 脉冲测试。为便于比较,可将故障相和另一相分开闪测仪,做两次采样,如上图9所示。按“ ”“¯”键选择单波形或双波形显示,用“1/2”键改变操作区域,选择当前波形1或2。采样完成后,移动光标设置起点,然后将光标移动到波形反射点。此时屏幕上显示的长度就是电缆的总长度。对于短电缆,最好测量端子短路总长度,将端子反射改为负脉冲。设置光标时,以正脉冲上升沿与开端电缆基线的交点为基准设置光标起点,并使用反射正脉冲的上升沿与基线的交点。设置光标的结尾。
2.3 测速的低压脉冲测试法
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(上电复位)→复位(主菜单)→按键1(工作选择菜单)→按键1(脉冲菜单)→按键3(测速),然后按图11连接, 输入总长度值并回车。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,屏幕左上角会显示测试速度值。
2.4 低压脉冲测试法检测故障
脉冲法原理与全长法相同,操作方法基本相同。出现脉冲菜单时,可选择按键 1(测量总长度)或按键 2(测量故障)。接线方法与图11所示相同。电缆连接与被测电缆的总长度相同。其他操作方法也与测试时长相同。如果是短路或低阻故障,测试波形如图12所示。
图12 低压脉冲短路、低阻故障波形
设置光标时,以正脉冲的上升沿与基线的交点为起点,以反射负脉冲的下降沿与基线的交点为终点。如果是断线故障,按照测量总长的方法测试波形和设置光标。
3、Impact 高压闪蒸测试方法(Impact flash method)
3.1 刷机方法的基本原理
闪-闪法适用于测试高阻漏电故障。对于其他类型的高阻和低阻故障,也可以使用闪-闪测试。测试方法是通过球隙对电缆施加脉冲电压,使故障击穿并放电,并产生反射电压(或电流)。仪器记录这一瞬间状态的过程,并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。同样的采样方式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、起止采样。由于低端电流采样连接简单、可靠、安全,波形易于识别,因此电流采样方法非常实用。
3.2 电流采样和闪烁方法
闪烁法的操作方法如下:开机(上电复位)→复位(主菜单)→键1(工作选择菜单)→键3(闪烁1)。根据提示作业选择菜单,闪烁分为:闪烁1和闪烁2两种方式,闪烁1为正脉冲触发方式(如电流采样),闪烁2为负脉冲触发方式(如高端电压采样)。根据推荐选择当前采样方式,按3进入flash 1工作模式。
进入flash后,按照屏幕上的接线图连接接线和采样器,如图13所示。
图 13 闪-闪电流采样接线图
图13原理图说明:T1.3kVA/0.22kV稳压器
T2.3kVA/50kV 交直流高压变压器
D.高压整流硅堆,大于150kV/0.2A
C.高压脉冲电容器,容量1~8μF,耐压大于10kV
V。电压表
B.电流采样盒(配套配件)
J。高压球间隙(可选配件)
除当前采样器B外,以上设备均为外接设备,可以使用
使用图13所示的分体式高压测试设备,或一体式高压电源(注意,测试前必须将高压放电棒连接到高压地线)。
Pilot Holding 根据接线图详细说明连接完成后,按“速度”键选择传输速度或重新输入速度值。将增益调节旋钮旋至1/3左右,然后按下“采样”键,仪器进入等待采样状态。
调整滚珠间隙和“增益”旋钮后,打开电源对故障电缆进行升压。当电压上升到一定值时,故障点发生闪络放电,仪器记录波形,可根据波形大小重新调整输入幅值,重复采样,闪络测试波形如图图 14:
波形特征分析如下:第一个小正脉冲是球隙断掉故障点不放电时电容放电到电缆的电流脉冲(第一个小脉冲可能不出现时输入幅值小或仪器灵敏度低)第二大正脉冲为故障击穿后形成的短路电流脉冲,其次是放电形成的第一、第二等多重反射电流脉冲电流脉冲,幅度因衰减而逐渐减小。由于故障特性的差异以及电容电压和引线电感的存在,在反射正脉冲的前沿出现负反冲。计算故障距离时,起点为第一个正放电脉冲的前沿,终点为第一个反射的正脉冲之前。负脉冲前沿。 (发射脉冲为正脉冲,反射脉冲也是正脉冲但前沿有负后坐力。由于故障性质等原因,负后坐力大小不同,但远小于正脉冲的幅度)
设置光标时,起点光标选择在正脉冲上升沿与基线的交点处,结束光标选择在负反冲下降沿与基线的交点处。如果没有负脉冲,将结束光标设置在反射脉冲的上升沿与基线的交点处,故障显示距离将增加10%左右。固定点时,应压缩粗测距离以确定参考点的位置。
3.3 高压闪络测试波形
(1)测试开始时的故障波形如图15所示。
图15 测试开始时的故障波形
(2)中段故障波形如图16所示。
图16 测试中途故障波形
(3)测试端故障波形如图17所示。
图17 测试端故障波形
3.4 闪络法测试波形变化规律
图18是根据闪络测试方法的波形绘制的变化规律图,只要
仔细观察和分析可以揭示它们的变化规律。希望用户一定要掌握标准波形及其在不同区间的变化规律。
图18 闪络法测试波形变化图
4、中TEST控股详解高压闪络测试注意事项
高压闪络试验时的电压高达几万伏,因此必须按照高压操作规程进行操作,特别要注意以下事项:
(1)高压闪络测试,高压测试设备应由专业人员操作,并连接好仪器。测试过程中,改变连接或球调整间隙,将电容器和电缆充分放电,然后与地线相连。
(2)测试前,应先对故障电缆加压放电,确保各连接点无放电,且外加电压已引起故障点闪络放电,然后开始仪器测试.
(3)正确接地,即高压变压器(T2)高压尾,操作箱(T1)地线,电流采样器)与电容地线和电缆平行放置铠装(地线)连接。所有连接点不得有火花,以确保测试成功以及设备和人员的安全。
(4)Testing闪测仪避免使用交流电源。
(5)高压闪络法测试完成后,电容器和电缆必须反复放电,才能再次使用低压脉冲法测试电缆。