电缆故障闪光测试仪标准设备的开发_信息与通信_工程技术_专业数据
电缆故障闪光测试仪标准设备的开发张军1包玉树2雷敏1周峰1匡毅1（1.国家电网电力科学研究院，武汉430074； 2.江苏省电力测试科学研究院，南京21003６）摘要本文介绍了电缆故障闪速测试仪标准装置的原理和核心技术，该标准装置功能设计针对性强，使用方便，有效，并经过合法的计量验证机构进行了标定。参数符合设计要求，国内领先，可用于电缆故障闪光测试仪的标定关键词：电缆故障闪光测试仪；标准装置；校准；验证DOI：10.3969 / j.issn.1000-0071.2009。 12.01660简介目前，电力系统中使用了大量的电缆故障测试仪，根据不同的测试原理对电缆的故障距离进行测量和定位。和测试目的，该类型的仪器可分为电缆故障闪光测试仪，电缆故障定位仪，电缆故障路径测试仪等。其中，作为工作中的测量仪器，电缆故障闪光测试仪的基本测量参数为时间，但是它类似于许多预先测试的仪器。由于其强大的针对性和特殊的界面，其测量特性很难追溯到上乘的时间测量标准，因此需要开发一种特殊的标准设备以方便此类测试仪的校准。目前，国内仅有少数几家公司对电缆故障闪光测试仪进行校准，采用的校准方法也是传统的物理方法。这种方法有很多缺点。主要原因是物理电缆的长度受温度影响，其长度会发生很大变化，并且由于其自身的弹性，再加上人为错误等因素，使得长度校准工作复杂，精度低。 ，而且体积大。同时，物理电缆电缆范围：100-300m / lLs；故障反射波峰值：0.5-2V；故障反射波形选择：方波，正弦波；等效故障距离的最大允许误差：±（0.2％L±2m），其中：￡为额定故障距离；内置方波触发脉冲，有助于将标准设备本身追溯到上乘的测量单位。
2工作原理和使用方法2.1工作原理这种仪器主要是根据时域反射原理设计的。在测量到故障点的距离时，必须预先设置或预先校准要测试的电缆的行波速度，并测量故障点的距离结果为：S，=口×A Watt / 2其中，是故障距离的测量结果，故障是行波速度，At是脉冲往返时间测量。以10km的电缆故障距离为例，考虑电缆中电磁波的传播速度约为1.5×108m / s，可以推论出测得的脉冲往返时间约为（2×10km）/ （1 .5X通常是单一或固定绝缘材料，并且模拟的类型并不多。如果要模拟多种材料的电缆，则成本会大大增加。因此，我们参考电力行业标准DL / T849.1—108m / s）-1 .333ms。基于上述原理和背景条件，本主题设计了一种用于电缆故障闪光测试仪的标准设备。核心设计思想是通过“无源反馈环路”模拟物理电缆的时域反射特性，从而实现此类测试仪目的的校准。图1是标准设备的工作原理的框架图。从标准设备的左侧（即电缆芯的模拟端子）看，它可以显示均匀传输线的时域反射特性，即在入射方波脉冲Pin的激励下，标准设备可以生成反射脉冲信号Po，以及Po，Pin。两个信号之间的时间间隔与模拟均匀传输线的故障距离严格成比例。
模拟的标准故障距离计算公式为：S。=“×Aro / 22004，已开发出电缆故障闪光测试仪标准装置，可以对当前主流的电缆故障闪光测试仪进行合理有效的校准，验证者可以直接预设相关的标准值，不需要额外的人员来进行时间转换和其他工作，同时，通过专门设计的可追溯性界面和可追溯性方案，可以将该标准设备方便，有效地整合到测量溯源系统，最终可追溯到国家最高时间测量标准1主要功能，参数等效故障距离测量范围：50m-50kin；波速设定盐量筮鲞2Q塑料：№！至？47？万方数据图1工作原理框图，S。是模拟的标准故障距离； s。是方波脉冲信号的行波速度具有不同绝缘材料的电缆； △W是Put信号到Pin信号的延迟时间除以2，因为标准故障距离应为总回波行程的一半。图2 PC程序界面鉴于入射脉冲Pin的幅度范围从l-IOOV变化，这取决于被测电缆故障闪光测试仪的设计，并且脉冲方向为正或负，因此脉冲信号进入标准设备通过电缆芯线端子。它被调节为一个小的“ 48”？峰值脉冲信号的幅度小于6V，然后进入整形和比较模块，并成为正rITI'L方波信号。 TTL方波信号用作触发脉冲信号，以启动预设的延迟参数信号延迟反馈模块，该模块基于精密延迟电路生成幅度和波形可调的延迟反馈波。盐含量高低不等：数据的孟壁形状为120,000平方，然后将波形通过高速放大模块以提高驱动能力并形成延迟的反射脉冲Put，将其与电缆芯线复用并反馈给被测电缆故障闪光测试仪。
2.2标准设备上位机界面该标准设备采用上位和下位机结构，上位机软件界面如图2所示。波速可以由检查员任意设置，设置范围为100-300m / gs。通过软件界面，可以设置标准故障距离，程序将自动转换为总时域反射时间，并通知下位计算机执行。同时，验证人员可以通过主机软件在“正常工作模式”和“可追溯性辅助模式”之间进行选择。仅执行正常验证工作时，选择“正常工作模式”。当标准设备本身需要转到上级测量单位时提交检查时，可以选择“跟踪辅助模式”。在此模式下，此标准设备将提供高质量的跳变方波脉冲作为触发信号，这可以帮助进行校准工作，这将有助于提高此标准设备的可追溯性。 3.2输入信号调理模块的设计。来自被测电缆故障闪速测试仪的波动脉冲输入信号Pin进入标准设备的信号输入端子后闪测仪，虽然被保护电路钳位，但方向和幅度是随机的，需要整形，比较模块的调节结构， rI'L方波信号，触发后续信号延迟反馈模块。如图4所示，它是标准设备的输入信号调节模块电路。进入模块的方波信号Sig-in-1被电阻预先分压，然后一直通过高3.1U4 SM05T1 U2 SM05T1提供给正向脉冲检测。图3信号输入端子保护电路3核心技术介绍电缆核心复用问题如上所述，对于此标准设备，电缆jhui线的模拟端子被人体无线电信号Pin和反射信号Pout复用。该引脚来自经过测试的电缆故障闪光测试仪，其幅度范围通常在1-100V的范围内。该标准设备产生的标准反射信号Put来自标准设备内部的弱电流反馈电路。信号幅度设计为0.5至2V。这种强信号和弱信号复用电缆芯端子。如果不进行特殊设计，高压脉冲信号很可能会损坏标准设备的内部电路。
具体解决方案如图3所示。此标准设备设计有快速比较器U6，该比较器一直提供给高速比较器U9以进行负脉冲检测。其中，正比较环的阈值电压由电位计RW1调节，略高于0V，负比较环的阈值电压由电位计RW2调节，略低于0V，因此无论是否使用Sign -in-1是正或负脉冲信号，将形成正1TI'L脉冲信号。在两个脉冲信号通过高速或门U7之后，可以获得1，r1触发电平信号DDS-trig。 DDS触发信号实际上是Sign-in-1的响应信号，其主要功能是将Sign-in-1信号的正向或负向转换沿转换为正向转换rlrL信号，用于触发后续阶段。信号延迟反馈模块。高速放大和驱动模块中进一步介绍了图4中U1的功能。需要预先说明的是，当外部脉冲信号刚进入时，U1的输出端子的电位为0V，因此外部查看登录信号输入端子。在保护电路中，“登录1”信号对应于电缆芯线端子。设计PCB时，入射信号Pin首先通过由4个超快恢复二极管MURS360T3组成的钳位保护电路，这样低能量，高峰值的Pin信号经过此环路后，将被钳位在附近电源的潜力。该电源选择了具有高电压保护，短路保护和其他功能的高度可靠的±5V电源模块。通过该循环后，引脚峰值范围被钳制为5.7。在进入该标准器件后，在1 + 5.7V范围内，对后续内部电路的影响将大大降低。
同时，为了提高保护功能的可靠性，在后电路中增加了由快速TVS管SM05T1组成的电涌保护电路。以上四组过电压高速钳位保护具有足够的冗余性。 1端子等效于并联的50Q匹配阻抗。这种设计有助于减少输入脉冲信号的额外反射。 3.3信号延迟反馈模块的设计如图5所示，它是信号延迟反馈模块。在上一阶段，rRI。由L电平信号DDS-trig触发，处理器TMS320F2812将基于高稳定时钟延迟反馈方波信号，并根据主机预先设置的延迟要求反馈方波信号。方波信号可以直接反馈并输出，也可以用作触发信号来快速启动DDS芯片，以输出高质量的差分正弦波形。这样，这个标准H。 ———— ，; --E。 。 —。技术。 。 。 。 。 。 。 。 。 —2。 -0。 。 -0。 — 9 —。 。 。 。 。 N. 。 o。 。 。 —1-2—？49？万方数据图4输入信号调节电路的准器件可以反馈方波信号或输出正弦波信号。在图5中，DDS芯片采用AD公司AD9951，其输出差分正弦信号由基于OPA695的高速差分放大器电路调节为单端正弦信号。数字电位器采用XICOR公司的X9110。主要用于控制方波幅度。 Ul图6高速驱动电路表1校准数据图5信号延迟反馈模块3.4高速放大和驱动模块的设计如图6所示。信号延迟反馈模块生成的延迟信号DDS-CH1通过通过高速宽带运算放大器OPA693进一步提高了驱动能力，其输出信号为sig-in-1，反馈到电缆核心端子，最终形成时域值的可追溯数据Pouto 4标准设备的反射信号。该标准设备的各种功能全部追溯到合法计量验证机构（国家高压计量站）的价值来源。有关校准数据的示例，请参见表1：备注：标称入射波的总返回时间= 2×标称故障距离/标称波速。
当反馈波形为方波时获得此校准数据。用于校准的标准仪器模型为EE3386A通用计时器，有效时间分辨率为10ns，测量结果的扩展不确定度为U = 14.1m，包含因子k = 2。 50元盐，香蕉和蓝色塑料的量：№！蓝万方数据5结束语通过本主题的探索和实践，成功开发了电缆，因此请参考[1]电力行业标准DL / T 849.1-2004电力设备专用测试仪器的一般技术条件第1部分：电缆故障闪光测量仪[2]电力行业标准DL / T 596-1996电力设备预防性测试程序是闪光测试仪的标准设备。该标准设备的核心设计思想是通过“无源反馈环路”模拟物理电缆的时域反射特性，从而达到校准电缆故障闪光测试仪的目的。主要技术涉及电缆芯线多路复用，信号调理，信号反馈和驱动，数字信号处理，通信等。从测试数据可以看出，该标准器件的实际性能参数符合设计指标，并且可以合理有效地进行相关的校准工作。通过[3]卢洪刚等。电源电缆故障位置概述。电力系统技术，2004（2０）[4] Yong-JunelectometryforShin，“时频域检测和aRef-FaultonaCoaxiM电缆的定位应用”，IEEE Tran.s.1nstrum.Meas。，VoL 54，No. [6] 2005年12月6日，[5]白小斌等。低压脉冲法和高压闪光法形成的波形分析。电缆技术，2007（９）[6] NG Pauher，。
该课题的研究成果将有助于解决电缆故障闪光测试仪标定的难题，并在促进电气测试仪器向标准化和标准化方向发展中发挥积极作用。测量线的特性阻抗的时域rof传输精度的准确性，“ lEEETrans.IIls coffee men，voL50.pp-1381-1388.Oct2001。几点注意事项红外油分析仪的校准过程孙晓平贾祝和丁锋钱章书卫元（河南学院郑州计量学院，45000８）摘要本文通过对实验室环境，四氯化碳处理，操作过程和仪器校准等方面的分析，解释了红外油表验证过程中应注意的几点。引言DOI：10.3969 / j.istr1000-0771.2009.12.0170引言1997年，根据国际标准化组织（ISO）的建议，中国颁布了基于红外分光光度法的红外光度法测定水质。 ，石油闪测仪，动植物油（GB / T16488-1999６）国家标准...），艰辛地促进了中国红外油表的发展。目前，红外油表的验证依据是状态根据《计量验证法规》 JJG 950-2000（水中的油浓度分析仪），发现有时是由于仪器本身性能不稳定引起的，但有时是由于操作不当引起的。
以下是红外油量计验证过程中需要注意的事项的说明。 1红外测油仪验证过程中应注意的事项1.1实验室环境1.1.1实验室设置由于测油过程中使用的零点校准液和组态标准点的稀释剂均为四氯化碳，而四氯化碳为易挥发，容易吸收空气中的有机气体。因此，为避免交叉污染，最好安排一个独立的实验室。鉴于四氯化碳的强毒性，实验室还应具有良好的通风设施。 1.1.2实验室中的温度和湿度控制如果经济条件允许，可以配置空调。设置空调的目的是确保验证过程中所需的温度和湿度。当实验室空气的湿度接近或达到饱和时，机油测试仪将使用国家标准材料研究中心物质（OCB）配置的红外机油测试仪的溶液标准，浓度为1,000 mg / L。在验证过程中，用四氯化碳将其稀释至三个浓度点：1：4.5-5.5 mg / L，2：9-11 mg / L，3：36-44 mg / L。值的误差极限为4-5％[21。但是，由于油测试仪容易受到环境的影响，因此在验证过程中，低浓度点的误差通常较大。笔者根据近年来红外油测试仪的检查。标准设备的开发：作者：职务：英文职称：年，体积（期）：引用：张军，包玉树，中国雷，周锋，匡毅，张俊，包玉树，雷敏，向琼，匡毅张军，雷敏，周峰，匡毅，张军，雷敏，向琼，匡毅（国家电网电力科学研究院，武汉，430074)，包玉树，包玉树（江苏电力测试研究研究所，南京，210036)测量技术2009，“”（12)0个参考文献（6个条目）1.DL / T 8491-2004.电力设备特殊测试仪器的一般技术条件第1部分：电缆故障闪速测试仪20042.DL / T 596-1996.电力设备预防性测试程序19963.卢红刚电力电缆故障定位概述[期刊论文]-电网技术2004（2 [k13]4. ]勇勇俊时频域反射法在同轴电缆故障检测与定位中的应用2005（06) 5.白小斌的评论n低压脉冲法和高压脉冲闪光法形成的波形的分析2007（0 [k17]6. NG保尔特评价时域反射法测量传输线特性阻抗的精度2001链接到本文：授权使用：沧州职业技术学院（czzyjsxy），授权号：a64c1115-2b59-4475-b3b2-9e30010447af下载时间：2010年11月16日
