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寧德電纜故障探測(cè)儀 簡(jiǎn)介一、系統(tǒng)組成電纜故障測(cè)試儀由測(cè)試主機(jī)、路徑信號(hào)產(chǎn)生器、路徑信號(hào)接收器和定位儀等幾部分組成。故障測(cè)試主機(jī)包括一體化電腦、低壓脈沖產(chǎn)生和數(shù)據(jù)處理，用于測(cè)試故障的距離，也可用來(lái)測(cè)量電纜的長(zhǎng)度和電波在電纜中的傳播速度。路徑信號(hào)產(chǎn)生器產(chǎn)生頻率30KHz、幅度30V的斷續(xù)正弦波信號(hào)，用于尋測(cè)電纜路徑。路徑信號(hào)接收器用來(lái)接收路徑信號(hào)，用于查找電纜走向和估測(cè)電纜埋設(shè)的深度。定位儀用于故障點(diǎn)的定位。二、技術(shù)性能1、故障測(cè)試系統(tǒng)●可測(cè)試各種電力電纜的各類故障及同軸通信電纜和市話電纜的開(kāi)路、短路故障。●可測(cè)量長(zhǎng)度已知的任何電纜中電波傳播的速度。●測(cè)試距離：不小于16千米●系統(tǒng)誤差：小于0.5米●采樣頻率：25MHz●小分辨率：0.2米●測(cè)試盲區(qū)：小于16米●電源：直流12V(免維護(hù)電瓶)●重量：5Kg2、路徑信號(hào)產(chǎn)生器●輸出信號(hào)頻率：30KHz●振蕩方式：斷續(xù)●輸出功率：30W●電源：220V±10％●重量：4Kg3、定位儀●測(cè)試靈敏度：50Ω內(nèi)阻的信號(hào)源輸出300Hz信號(hào)，定點(diǎn)儀在維持輸出為2V、信雜比優(yōu)于20：1的情況下輸入信號(hào)不大于10μv。●輸入阻抗：不小于1.2KΩ。●使用2×2000Ω耳機(jī)。●工作電壓：DC9V±10％。●使用環(huán)境溫度：-20℃～70℃三、進(jìn)入與退出系統(tǒng)打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，稍等后系統(tǒng)進(jìn)入主控界面。按“測(cè)試”按鈕進(jìn)入測(cè)試方式；按“幫助”進(jìn)入幫助系統(tǒng)；按“退出”可退出測(cè)試管理系統(tǒng)。關(guān)機(jī)時(shí)請(qǐng)使用windows系統(tǒng)的“開(kāi)始”、“關(guān)閉計(jì)算機(jī)”。電纜故障測(cè)試一、測(cè)試原理本儀器采用時(shí)域反射（TDR）原理測(cè)量電纜故障的距離。對(duì)于低阻、開(kāi)路故障，儀器向被測(cè)電纜發(fā)射一系列電脈沖有故障的電纜會(huì)在故障點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)反射信號(hào)（如果沒(méi)有電纜故障，反射為電纜全長(zhǎng)）；對(duì)于高阻故障，給電纜上加一沖擊直流負(fù)高壓，使故障點(diǎn)產(chǎn)生反射脈沖。
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寧德電纜故障探測(cè)儀 儀器面板結(jié)構(gòu)示意圖2．面板結(jié)構(gòu)和功能鍵說(shuō)明本儀器主機(jī)面板設(shè)有三個(gè)功能鍵：一個(gè)調(diào)節(jié)幅度旋扭①、一個(gè)垂直位移旋扭②、一個(gè)電源開(kāi)關(guān)③。④是液晶屏顯示界面，如圖二所示。下面逐一說(shuō)明它們的功能和使用方法。?幅度旋鈕①：采樣時(shí)調(diào)節(jié)此旋鈕，可以改變測(cè)試波形在屏幕上的幅度（此項(xiàng)功能只對(duì)重新采樣后的波形起作用）。?中值旋鈕②：采樣時(shí)調(diào)節(jié)此旋鈕，可以改變測(cè)試波形在屏幕上的垂直位置（此項(xiàng)功能只對(duì)重新采樣后的波形起作用）。?開(kāi)關(guān)鍵③：按鍵為電源開(kāi)關(guān)鍵。儀器10分鐘無(wú)按鍵操作將自動(dòng)關(guān)機(jī)。3.液晶屏幕菜單說(shuō)明（圖三）圖三 液晶屏菜單顯示示意圖?采樣方法按采樣方法鍵，彈出子菜單。子菜單中包括3個(gè)選項(xiàng)為低壓脈沖/閃絡(luò)方法/速度測(cè)量，儀器默認(rèn)選中低壓脈沖，根據(jù)測(cè)量需要，可選擇相應(yīng)的采樣方法。再按“采樣方法鍵”退出此項(xiàng)功能。?脈沖寬度此菜單在高壓閃絡(luò)測(cè)試法中無(wú)效。按脈沖寬度鍵，彈出脈沖寬度選擇子菜單。可根據(jù)測(cè)試距離選擇合適的脈沖寬度按對(duì)應(yīng)的子菜單鍵，可以對(duì)脈沖寬度進(jìn)行選擇。脈沖寬度大小為50納秒、100納秒、200納秒、1微秒、2微秒、5微妙、8微秒共7個(gè)檔位。當(dāng)選中50納秒脈寬時(shí)，電腦自動(dòng)鎖定讀數(shù)精度為1米；當(dāng)選中8微秒時(shí)，電腦自動(dòng)鎖定讀數(shù)精度為8米；選擇其他脈寬時(shí)，可以按讀數(shù)精度鍵任意調(diào)節(jié)，儀器初始值為200納秒。再按“脈沖寬度鍵”退出此項(xiàng)功能。?
寧德電纜故障探測(cè)儀 儀器面板結(jié)構(gòu)示意圖2．面板結(jié)構(gòu)和功能鍵說(shuō)明本儀器主機(jī)面板設(shè)有三個(gè)功能鍵：一個(gè)調(diào)節(jié)幅度旋扭①、一個(gè)垂直位移旋扭②、一個(gè)電源開(kāi)關(guān)③。④是液晶屏顯示界面，如圖二所示。下面逐一說(shuō)明它們的功能和使用方法。?幅度旋鈕①：采樣時(shí)調(diào)節(jié)此旋鈕，可以改變測(cè)試波形在屏幕上的幅度（此項(xiàng)功能只對(duì)重新采樣后的波形起作用）。?中值旋鈕②：采樣時(shí)調(diào)節(jié)此旋鈕，可以改變測(cè)試波形在屏幕上的垂直位置（此項(xiàng)功能只對(duì)重新采樣后的波形起作用）。?開(kāi)關(guān)鍵③：按鍵為電源開(kāi)關(guān)鍵。儀器10分鐘無(wú)按鍵操作將自動(dòng)關(guān)機(jī)。3.液晶屏幕菜單說(shuō)明（圖三）圖三 液晶屏菜單顯示示意圖?采樣方法按采樣方法鍵，彈出子菜單。子菜單中包括3個(gè)選項(xiàng)為低壓脈沖/閃絡(luò)方法/速度測(cè)量，儀器默認(rèn)選中低壓脈沖，根據(jù)測(cè)量需要，可選擇相應(yīng)的采樣方法。再按“采樣方法鍵”退出此項(xiàng)功能。?脈沖寬度此菜單在高壓閃絡(luò)測(cè)試法中無(wú)效。按脈沖寬度鍵，彈出脈沖寬度選擇子菜單。可根據(jù)測(cè)試距離選擇合適的脈沖寬度按對(duì)應(yīng)的子菜單鍵，可以對(duì)脈沖寬度進(jìn)行選擇。脈沖寬度大小為50納秒、100納秒、200納秒、1微秒、2微秒、5微妙、8微秒共7個(gè)檔位。當(dāng)選中50納秒脈寬時(shí)，電腦自動(dòng)鎖定讀數(shù)精度為1米；當(dāng)選中8微秒時(shí)，電腦自動(dòng)鎖定讀數(shù)精度為8米；選擇其他脈寬時(shí)，可以按讀數(shù)精度鍵任意調(diào)節(jié)，儀器初始值為200納秒。再按“脈沖寬度鍵”退出此項(xiàng)功能。?
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寧德電纜故障探測(cè)儀電纜類型按鍵，彈出電纜類型選擇子菜單，有“交聯(lián)乙烯”、“聚氯乙烯油浸紙型不滴油型”和“未知類型”5個(gè)選項(xiàng)，儀器開(kāi)機(jī)默認(rèn)為“交聯(lián)乙烯”，可根據(jù)需要按對(duì)應(yīng)的電纜類型鍵。若被測(cè)電纜不屬于四種已知類型，則應(yīng)按“未知類型”鍵，彈出計(jì)算器對(duì)話框，調(diào)整波速數(shù)值，達(dá)到選定值后按“鍵，再按“電纜類型”鍵退出此項(xiàng)功能。注意：波形速度300m/μs，不同介質(zhì)的電纜中電波傳播速度不同，因此在測(cè)試故障之前必須選定介質(zhì)類型，以確定電波傳播速度。④主頁(yè)按“”可以返回初始界面。打印按“”可以將界面打印出來(lái)。圖形放大或縮小查看圖片時(shí)，點(diǎn)擊或鍵進(jìn)行縮放。低壓脈沖法測(cè)量電纜長(zhǎng)度，要根據(jù)電纜長(zhǎng)度選擇不同的縮放比例，比例設(shè)置如下：電纜全長(zhǎng)在1500米之內(nèi)，縮放比例設(shè)置成1：1 （脈寬0.05-0.2us）電纜全長(zhǎng)在1500-3000米之內(nèi)，縮放比例設(shè)置成1：2 （脈寬0.2-0.5us）電纜全長(zhǎng)在3000-4500米之內(nèi)，縮放比例設(shè)置成1：4 （脈寬1-2us）電纜全長(zhǎng)在4500-6000米之內(nèi)，縮放比例設(shè)置成1：8 （脈寬2-8us）電纜全長(zhǎng)在6000米以上，縮放比例設(shè)置成1：16 （脈寬8us）如果是閃絡(luò)法測(cè)量故障距離，要看故障點(diǎn)波形來(lái)調(diào)整縮放比例，例：電纜全長(zhǎng)3000米，選擇1：4的縮放比例，而故障點(diǎn)大概500米左右，這時(shí)要把縮放比例調(diào)整到1：1才能更好的分析。標(biāo)尺1和標(biāo)尺2進(jìn)行數(shù)據(jù)卡位時(shí)，選擇或，通過(guò)移動(dòng)或來(lái)進(jìn)行精準(zhǔn)分析故障位置。⑧數(shù)據(jù)保存按“”鍵，彈出保存對(duì)話框，提示要保存的號(hào)段，此時(shí)按“是”，即屏中上半部顯示的紅色波形被保存在該號(hào)段，按“否”退出。⑨自動(dòng)判距按“ ”鍵，游標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)定位，顯示屏上方自動(dòng)顯示故障距離。
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寧德電纜故障探測(cè)儀 面板示意圖四、技術(shù)參數(shù)1、數(shù)顯距離：99.9米，小0.1米。2、粗測(cè)誤差小于10％，定點(diǎn)誤差為零。3、電磁通道增益≥110dB。4、電磁通道接收機(jī)靈敏度≤5μV。5、聲音通道音頻放大器增益≤120dB。6、工頻抑制能力＞40dB。7、聲磁同步定點(diǎn)儀：即現(xiàn)場(chǎng)定點(diǎn)時(shí)，數(shù)字屏在沖擊高壓形成的沖擊電磁波作用下計(jì)數(shù)一次，并顯示故障距離或滿亮(99.9米)。同時(shí)，由高阻耳機(jī)監(jiān)聽(tīng)電纜故障點(diǎn)在沖擊放電擊穿時(shí)火花產(chǎn)生的地震波，以便排除環(huán)境雜波干擾。8、內(nèi)置65kHz電磁傳感器，可作電纜路徑和電纜埋設(shè)深度的探測(cè)。9、工作電源：內(nèi)置可充電池供電，連續(xù)工作時(shí)長(zhǎng)＞12小時(shí)。10、功耗：≤0.7W五、原理簡(jiǎn)介1、本儀器由電磁波傳感器，聲波振動(dòng)傳感器，數(shù)據(jù)處理器，LED距離顯示器及音頻放大器五大部分組成。2、在進(jìn)行沖擊高壓放電定點(diǎn)時(shí)，電磁傳感器接收到由電纜輻射傳來(lái)的電磁波后，送至數(shù)據(jù)處理器，經(jīng)放大整形處理，啟動(dòng)內(nèi)部的距離換算電路工作。當(dāng)拾音傳感器接收到由地下傳來(lái)的故障點(diǎn)地震波后也送至數(shù)據(jù)處理器放大整形，產(chǎn)生計(jì)數(shù)中斷信號(hào)，讓距離顯示器顯示終處理結(jié)果 (故障距離數(shù))。并凍結(jié)顯示數(shù)字，提供穩(wěn)定觀察。第二次沖擊放電時(shí)重復(fù)上述過(guò)程并刷新上次顯示數(shù)據(jù)。由于電磁波傳播速度極快，遠(yuǎn)高于地表聲波傳播速度，根據(jù)電磁波與聲波的傳播時(shí)間差，利用公式I＝TV (I：距離，單位米； T：時(shí)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(shù)據(jù)處理電路換算出故障距離來(lái)。3、音頻放大器可放大拾音傳感器拾取的微弱地震波信號(hào)，由耳機(jī)監(jiān)聽(tīng)其大小，配合顯示屏數(shù)據(jù)定點(diǎn)。如果地震波太弱，形不成計(jì)數(shù)中斷信號(hào)，距離顯示器將自動(dòng)發(fā)出中斷信號(hào)使其滿亮顯示99.9米。
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寧德電纜故障探測(cè)儀 系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)：1) 工業(yè)計(jì)算機(jī)控制，觸摸式操作方式，抗干擾能力強(qiáng)；2）系統(tǒng)功能：故障距離測(cè)量、故障點(diǎn)定位、傳播速度測(cè)試、電纜路徑查找、埋設(shè)深度探測(cè)；3）測(cè)試方式：低壓脈沖、閃絡(luò)法、音頻法、聲磁同步法、谷值法、峰值法、電磁感應(yīng)法等；4）測(cè)試范圍：測(cè)試距離：60km，探測(cè)深度：2-5m；5）測(cè)量精度：粗測(cè)誤差：±10m（值）或1％（相對(duì)值），精測(cè)誤差：±0.2m（定點(diǎn)、路徑、深度）；6）采樣頻率：200MHz，小分辨率0.5m（100m/us）7）采樣方式：全自動(dòng)連續(xù)采樣，決不漏掉任何一次放電波形8）低壓脈沖：寬度：自適應(yīng) 幅度：400Vpp9）輸出功率：路徑功率：100W10）沖擊高壓：0～35kV 11）短路電流：0～320mA12）燒穿功率：0～2450J四、系統(tǒng)組成部件技術(shù)說(shuō)明1、電纜故障閃測(cè)儀 1.1主要功能： 12寸工業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī)控制、觸摸式操作方式；XP操作系統(tǒng)，可視無(wú)線專家指導(dǎo)，4G網(wǎng)絡(luò)；具有測(cè)距、測(cè)速等功能；200MHz采樣頻率，小分辨率0.5m（100m/us）全自動(dòng)連續(xù)采樣，決不漏掉任何一次放電波形；測(cè)試方法：多次脈沖取樣，感應(yīng)取樣，閃絡(luò)取樣、低 壓脈沖取樣1.2主要技術(shù)指標(biāo)：八次脈沖法多次脈沖電纜故障測(cè)試儀1）可測(cè)35KV以下等級(jí)所有電纜的高、低阻故障，適應(yīng)面廣。2）脈沖產(chǎn)生器承受沖擊高壓：不低于40KV3）數(shù)據(jù)采樣速率: 200MHz4）測(cè)試距離：＞60Km5）無(wú)測(cè)試盲區(qū)6）讀數(shù)分辨率：0.1m 7）系統(tǒng)測(cè)試精度小于20cm8）測(cè)試電纜長(zhǎng)度設(shè)有：＜1Km （短距離）；＜3Km（中距離）；＞3 Km（長(zhǎng)距離）；低壓脈沖幅度：約400VP-P 。9）八次脈沖發(fā)送及故障反射信號(hào)自動(dòng)顯示，同時(shí)顯示電纜開(kāi)路全長(zhǎng)波形。使得故障特征波形的表示極為簡(jiǎn)單。所有的高阻故障波形僅有一種，即類似低壓脈沖法的短路故障波形，自動(dòng)顯示故障距離，沒(méi)有測(cè)試盲區(qū)。10）具有海量測(cè)試波形儲(chǔ)存功能：能將現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試到的波形按規(guī)定順序方便地儲(chǔ)存于儀器內(nèi)，供隨時(shí)調(diào)用觀察。11）能將測(cè)得的故障點(diǎn)波形與好相的全長(zhǎng)開(kāi)路波形同時(shí)顯示在屏幕上進(jìn)行同屏對(duì)比
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寧德電纜故障探測(cè)儀 設(shè)備組成單相接地故障點(diǎn)巡查裝置是由信號(hào)發(fā)生裝置、信號(hào)采集器、信號(hào)接收定位器三部分組成。（1）信號(hào)發(fā)生裝置：在故障線路停電狀態(tài)下，該裝置向10kV故障線路注入檢測(cè)信號(hào)，用以檢測(cè)接地故障；（2）信號(hào)采集器：為手持可移動(dòng)測(cè)量裝置，檢測(cè)異頻電流信號(hào)用于定位單相接地點(diǎn)，在線路正常運(yùn)行時(shí)，可實(shí)時(shí)檢測(cè)線路負(fù)荷電流；（3）信號(hào)接收定位器： 用于接收并顯示信號(hào)采集器發(fā)送異頻電流、負(fù)荷電流和鉗表電壓及本機(jī)電壓等測(cè)量數(shù)據(jù)，確定故障點(diǎn)方向及位置。2.2操作原理當(dāng)線路發(fā)生接地故障時(shí)，在停電狀態(tài)下，信號(hào)發(fā)生裝置向故障線路發(fā)送一個(gè)具有一定功率的異頻信號(hào)，該信號(hào)會(huì)通過(guò)接地點(diǎn)流向大地，即信號(hào)源、線路、接地點(diǎn)和大地之間形成回路。可以通過(guò)在線路任意位置檢測(cè)該信號(hào)的存在與否，判斷故障點(diǎn)的位置。示意圖如下:
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