电缆故障检测仪系统由测试系统、路径信号产生器、路径信号接收器和定位仪器 FDL-7

简介

一、 系统组成

电缆故障检测仪系统由测试系统、路径信号产生器、路径信号接收器和定位仪器几部分组成，可完成电缆故障的测试和电缆资料的管理两项任务。

工控机进行测量控制、数据处理和电缆资料管理。

故障测试系统与工控机配合可在故障电缆一端测出故障点距测试端的距离，也可用来测量电缆的长度和电波在电缆中的传播速度。

路径信号产生器可产生15KHZ、幅度30V的断续正弦波信号，用于寻测电缆路径。

路径信号接收器用来接收路径信号，查找电缆走向和估测电缆埋设深度。

定位仪用于故障点的定位。

二、 技术性能

1、 故障测试系统

●可测试各种电力电缆的各类故障及通信电缆和市话电缆的开路、短路故障。

●可测量长度已知的任何电缆中电波传播的速度。

●测试距离：不小于40千米

●系统误差：小于0.5米

●采样频率：25MHz

●测试盲区：小于5米

●电源：交流220V±10％

2、路径仪信号产生器。

●信号频率：15KHz

●振荡方式：断续

●输出功率：30W

●电源：220V±10％

2、 定位仪

测试灵敏度：50Ω内阻的信号源输出300Hz信号，定点仪在维持输出为2V、信杂比优于20：1的情况下输入信号不大于10 μV。

●输入阻抗：不小于1.2KΩ。 ●使用2×2000Ω耳机。

●工作电压：9V±10％。 ●使用环境温度：-10℃～40℃

按下控制面板上的控制开关，启动工控机。后打开电源开关，启动WindowsXP后，双击桌面上的测试管理系统，屏幕显示主控界面如右图。（如使用外接笔记本则不要打开控制开关，将USB线插入下侧USB接口，则可控测试系统。）上侧USB是内置工控机数据输入输出接口<按“测试”按钮进入测试方式；按“管理”按钮进入电缆资料和测试资料的日常管理；按“帮助”进入帮助系统；按“结束”退出测试管理系统。

部分 电缆故障测试

一、测试原理

本仪器采用时域反射（TDR）原理，对被测电缆发射一系列电脉冲，并接收电缆中因阻抗变化引起的反射脉冲，再根据电波在电缆中的传播速度和两次反射波的特征拐点代表的时间，可测出故障点到测试端的距离为：

S=VT/2

式中：S代表故障点到测试端的距离

V代表电波在电缆中的传播速度

T代表电波在电缆中来回传播所需要的时间

这样，在V已知和T已经测出的情况下，就可计算出故障点距测试。端的距离S 。这一切只需稍加人工干预，就可由计算机自动完成，测试故障迅速准确。

二、测试系统控制面板介绍

测试面板可分为四部分：菜单栏、状态栏、图形显示区、功能键区。

１、菜单栏

菜单栏包括：“数据管理”和“测试帮助”两个菜单项。

“数据管理”菜单：包括“打印”，“读盘”，“存盘”，“结束”四个菜单项。

选择“打印”可将屏幕显示内容用打印机打印出来；选“存盘”可将测试的波形和数据存储于电脑的硬盘或者软盘中，作为资料保存；选“读盘”可调出以前测试时存在磁盘内的波形；选“结束”可退出该控制面板。

“测试帮助”：点击该菜单，可显示测试管理系统的使用说明书，可打印输出。

2、状态栏

状态栏里显示四个方面的信息，左边是测试方式；**个是选择的电缆介质所对应电波速度（若是测速度，则不显示介质信息）第三个是故障距离（或电缆长度），右边显示测试日期。
3、图形显示区

图形显示区用来显示采样所得的波形，对波形进行分析处理和显示处理结果。

4、功能键区

功能键区由14个按键组成，可分为三类。

初始化数据：包括测试方法和介质选择两个键。

测试方法：有两种选择，“测故障”和“测速度”。

基本的测试方法有三种， “低压脉冲”，“冲闪”，“直闪”。

“低压脉冲”包括有“2μs”和“0.2μs”两种脉宽可选择；“冲闪”包括“电感电压取样”，“电阻电压取样”，“电流取样”三个菜单项；“直闪”包括“电压取样”“电流取样”两个菜单项。

介质选择：

程序初始化时设置为：“油浸纸型”，如果是其他介质的电缆，可根据电缆的介质选择。共有五选项：“油浸纸型”，“不滴流型”，“交联乙烯”，“聚氯乙烯”，“自选介质”五个菜单项 。

选择其中一个菜单项就等于选择一种速度，即电波在该电缆中的传播速度。

数据采样与测试：共有八个按键。

“采样”键：在系统测试时采用。每按动一次“采样”键，系统便采集一次数据，并可以在图形显示区绘出波形图来。

“扩展”键：为了计算故障距离，按此键可将显示的波形扩展后再计算。每按一次波形扩展一倍，按四次为一个循环。

“卷动”键：波形扩展后，故障点特征波形可能会出于屏以外的其它屏内，按此键可将显示内容一屏一屏地向左移动，直到故障波形在屏显示出来，便在光标定位。

“归位”键：需要光标快速回到屏幕左端时按此键。

“定位”键：计算距离起点键。在光标移动到特征波形的起始拐点处按此键。

“左移”键和“右移”键：这两个键用于控制光标的左右移动。当按动它们时，游标移动，每按一次移动一个单位。此外，为了快速移动游标，可以用鼠标拖动游标，到合适的位置松开即可。

“复位”键：系统复位键。无论系统处于何种状态，按此键均可进入系统主界面。

波形比较：有四个键。

“储存”键：按此键可将测试的波形和数据存储于电脑中。（“存储”与“存盘”不同。“存盘”是将数据存储在磁盘上，可长期保存，而“存储”只是将数据存储在电脑内存中，关机后数据会丢失。）

“调用”键：与“存储”键配合使用。按此键可在屏幕上显示上次存储的内容，以便分析与计算。

“比较”键：按此键可将现测的波形和仪器内存储的波形同时显示在屏幕上，用户可对这两幅波形进行比较分析。

“平移”键：按此键进入图形左右移动功能，点“左移”键可将两个波形的起点对齐。

三、故障测试

故障测试的基本步骤：用摇表或者万用表测量故障电缆的绝缘电阻，判断故障性质，确定测试方法；测试故障距离；探测故障点附近电缆埋设的路径；定点。

本测试系统故障测试有低压脉冲、直闪、冲闪三种基本方式，再配合不同的取样方法，共有八种测试方式。

测试前将电缆终端头的所有连线断开。

测试系统的面板上有“输入振幅”和“位移”两个旋纽，分别用来调整下次采样的信号幅度和上下位置。

１、低压脉冲方式

低压脉冲用于测试电缆中电波传播的速度、电缆全长、低阻故障和开路故障。

仪器连接如右图。

将测试系统的通信连线与笔记本电脑后面的串口连接，电缆的故障相（被测相）与地线分别接到的红、黑接线柱的输入相连。也可直接将测试系统的输入线与故障相及地线相连。

●测速度

对于有些电缆，电波传播的速度未知，必须通过测试来确定。但测试前必须知道电缆的全长。

在“测试方法”菜单选择“低压脉冲”“测速度”，根据电缆的长度选择“0.2μs”或“2μs” ，一般500 m以下用0.2μs。键入电缆全长后按“采样”键，配合调整“位移”和“幅度”旋纽，使信号的幅度和基线处于便于观察的位置。

移动游标至低压脉冲的下降沿按“定位”，再移动游 标至反射信号的前沿，屏幕上即可显示此种电缆中电波的传播速度。如果发射和接收的波形离的太近，可按“扩展”键将波形扩展后再计算。

●测故障

测故障时在“测试方式”菜单选择“低压脉冲”“测故障”，并选择适当的脉冲宽度，按“采样”后屏幕即显示故障波形。

开路故障的反射信号与发送脉冲极性相同，短路故障的反射信号与发送脉冲极性相反。

注：由于测电缆全长时的接线及波形与测开路故障时相同，所以设计时未单独列出测全长菜单。

低压脉冲测试开路故障（电缆全长）和短路故障的波形如下。

2、冲闪方式

冲闪方式用于测试高阻泄漏性故障，大部分电缆故障都可以使用冲闪方式测试。

以前采用冲闪电感电压取样的时候比较多，现在一般采用电流取样，因为采用电流取样时一起不与高电压直接连接，人身和设备的系数更高。如果一条电缆上有多处故障或电缆大面积受潮，可采用闪冲电阻取样方式。

三种闪冲方法的连接图及波形如下。

冲闪电流取样波形与冲闪电感电压取样波形形同。

3、直闪方式

直闪法用于测试高阻闪络性质故障。

用直闪法时一定要注意监视高压电流，以防电流过大而烧坏高压变压器。

4、测试电缆路径和埋设深度

一起如下图连接。将测试系统输出电缆芯线接电缆的一相，地线接电缆地线（铅包）。（如果故障相的电阻值很低。，可在输出地线和电缆地线间串接一个几百欧姆的电阻。）先将输出电位器调到小，打开电源再将幅度旋钮调整到适当的位置，此时仪器输出一个15KH_Z正弦信号，此信号在电缆周围产生电磁场，调整路径信号接收器的“音量”和“微调”旋钮，使耳机里的声音清晰、悦耳，即可寻测电缆路径和估测电缆埋设的深度。

●寻测电缆路径

当探棒处于电缆上方B点时，探棒的线圈与电场平行，线圈没有切割电力线，线圈中的感应电流小，这时耳机中几乎没有声音。而当探棒在A点或者C点时，耳机中的声音较大。

由声音较小的点所连成的线即为电缆的路径。

●估测电缆埋设深度

将探棒在电缆上方B点右倾斜45^○，然后垂直于电缆走向后退，当退到A点时，探棒正对电缆，此时耳机的声音较小。

B点到A点的距离，也就是向后退的距离即为电缆埋设的深度。

用这种方法可以估测电缆的埋设深度。

5、故障点定位

我们使用各种测试方法已测出故障点的距离，但由于各种因素的影响，如测量误差、电缆的余缆、拐弯等，在地面上不一定能准确地找到故障，还必须使用故障定位仪来准确定故障点。

故障定位时是利用高压设备给电缆加一冲击直流负高压，用定位仪在测量出的故障点附近检测电缆故障的放声点。

高压放电的时间以1秒钟一次为宜。

打开定位仪电源，适当调节音量旋钮，将定位仪放置在测出的电缆故障点处，应该有故障点放电的声音，如果听不到可移动定位仪的位置，直到耳机里的放电声，此处即为故障点。

6、注意事项

●在测试电缆故障时必须遵守有关规则。

●在高压测试中，一切设备都应良好接地，以免烧坏测试设备。如有条件可将高压产生器的电源与测试仪器的电源分开。

●在有易燃物品的环境中利用高压测试时，应有保安措施。

●注意人身。

●建议加高压时将电脑的外接电源断开，好不用外接鼠标。

**部分 电缆资料管理

电缆资料管理部分是利用数据库原理，对电缆资料进行日常管理，包括电缆分布图、编号、起止位置、埋设深度、日期、电缆介质、接头位置、维修记录等档案信息，以便管理人员了解该电缆的所有资料。

点击系统界面的“管理”命令按钮，即可进入管理系统的操作界面。

电缆资料管理部分是利用数据库原理,对电缆资料进行管理。

点击系统主界面的"管理"命令按钮，即可进入管理系统的操作界面，点击"系统登录"按钮，系统会提示您输入密码；点击"修改密码"按钮，输入原密码后，再输入新密码，确定即可；点"退出"按钮，退出电缆资料管理。电缆资料管理的个界面是变电站信息界面，显示所有的变电站信息。可对变电站信息进行添加记录、编辑记录、保存记录、删除记录等操作，点击预试记录，可以查看所有的预试记录，点击电缆信息，可以进入电缆信息界面。

电缆资料管理的**个界面是电缆信息界面，显示一个变电站所有的电缆信息。可对电缆信息进行添加记录、编辑记录、保存记录、删除记录和查找记录等操作，点击电缆基本信息，可以进入电缆基本信息界面。

电缆资料管理的第三个界面是电缆基本信息界面，显示一个电缆基本信息。可对电缆信息进行添加记录、编辑记录、保存记录、删除记录等操作，点击电缆分布图，可以查看电缆分布图，电缆分布图用来显示用户的测试范围和电缆的分布，可用于故障电缆的查找和确定。点击预试记录，可以查看该电缆所有的预试记录。

附录一配置表

附录二 实测波形

附录三：充电显示及操作设定

【状态显示】：8个指示灯指示充电状态:

汽车和摩托车两种充电模式可选

红色闪动:电池去硫花修复中

红色常亮:主充电进行中

绿色常亮:待机，充电完成

黄 灯:故障

【充电步骤】：通过按“MODE”选择充电档位，本产品应在汽车档，待红灯和汽车指示灯常亮则产品在充电中，绿灯亮起时充电完成，注意档环境温度低于5℃时应选择低温“雪花”档。

此说明书仅供参考，如有修改不另行通知