SUTE-800電力電纜故障測試儀使用說明書

一、概述：

我公司作為電力電纜測試領域中的領跑者，在產品開發研制中不斷追求上乘、努力。電纜故障預定位測試主機（三次脈沖法）是公司的又一杰作，技術達到******，打破了國外公司在此領域的壟斷，電纜故障預定位測試主機采用了高水平的弧反射（三次脈沖）技術，所有高阻故障波形均呈現為簡單的低壓脈沖波形，判斷故障距離輕松愉快。

電纜故障預定位測試主機用于檢測各種動力電纜的高阻泄漏故障、閃絡性故障、低阻接地和斷路故障。

由于本儀器采用目前先進的“三次脈沖法”技術，加之自主開發的測試技術和高頻高壓數據信號處理裝置，使其具有好的電纜故障波形判斷能力和簡單方便的操作系統。本儀器具有獨立的知識產權。是國內率先研制成功、國內****的“三次脈沖法”電纜故障測試儀。

三次脈沖法的先進之處在于使現場測得的故障波形得到大大簡化。將復雜的高壓沖擊閃絡波形變成了非常容易判讀的類似于低壓脈沖法的短路故障波形。降低了對操作人員的技術要求和經驗要求。所以，大大提高了現場故障的判斷準確率。任何人都能方便準確地判讀波形，標定故障距離，達到快速準確測試電纜故障目的。使故障測試成功率得以大大提高。國內所有傳統電纜儀無法與之比擬。電纜故障預定位測試主機的整體技術可以和國外同類產品媲美，其性能價格比也大大國內外同類產品。

SUTE-800電力電纜故障測試儀

二、儀器功能與特點：

1． 可測35KV以下等級所有電纜的高、低阻故障，適應面廣。

2． 采用先進的“三次脈沖法”測試技術。同時還具有傳統的沖擊高壓閃絡法和低壓脈沖法。

3． 任何高阻故障均呈現簡單的類似低壓脈沖短路故障波形特征，極易判讀。

4． 具有方便用戶的軟件和全中文菜單。按鍵定義簡單明了。測量方法簡單快速。

5． 檢測故障成功率、測試精度及測試方便程度國內任何一種檢測設備。

6． 超大觸摸液晶屏作為顯示終端，儀器具有強大的數據處理能力和友好的顯示界面。

7． 具有極**的采樣高壓保護措施。測試儀器在沖擊高壓環境中不會死機和損壞。

8． 具有計算機通訊接口，可方便將數據及圖形保存在計算機內。

9． 無測試盲區。

10． 內置電源，可在無電源環境測試電纜的開路及低阻短路故障。

三、主要性能指標：

1．測試方法：低壓脈沖、高壓閃絡、三次脈沖、八次脈沖、速度測量。

2．沖擊高壓：低于35KV電力電纜。

3．數據采樣速率：80MHz、40 MHz、20MHz、10 MHz。

4．測試距離：＞30Km。

5．讀數分辨率：1m。

6．系統測試精度：小于50cm。

7．測試電纜脈寬設有：“0.05”、“0.1”、“0.2”、“0.5”、“1”、“2”、“8”微秒。  

8．三次脈沖發送及故障反射信號的自動顯示，使得故障特征波形的表示極為簡單。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。

9．具有測試波形儲存功能：能將現場測試到的波形按規定順序方便地儲存于儀器內，供隨時調用觀察。可以儲存大量的現場測試波形。

10．能將測得的故障點波形與好相的全長開路波形同時顯示在屏幕上進行同屏對比和疊加對比，可自動判斷故障距離。

11．內置電源：充滿電后儀器可連續工作3小時以上，亦可外接交流電源工作。

12．工作條件：溫度-10℃～+45℃，相對濕度 90%。

四、儀器的系統組成和工作原理：

電纜故障測試儀系統的組成方框圖如圖一所示：

電纜故障快測儀主要由高壓沖擊單元、多次脈沖控制器（濾波過壓保護及弧反射）和波形記錄分析儀（測試主機）三部分組成。

1、高壓脈沖發生器   

高壓脈沖發生器是該套電纜故障預定位的能量提供部分，向外提供高壓高能的電壓脈沖。主要由升壓變壓器、高壓整流二極管、充電電容、放電球隙組成。

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2、 多次脈沖控制器

多次脈沖控制器是高壓脈沖和低壓測量脈沖匯合的部件，它對信號的處理直接影響著儀器的測量精度、穩定性以及測量成功的機率。高壓濾波單元可以濾掉高壓脈沖的毛刺，使高壓脈沖變得平滑，并在故障點形成穩定的燃弧，同時也可減少高壓脈沖對波形記錄分析儀信號采集的干擾。弧反射濾波這個電路負責向電纜輸入測量脈沖，并判斷什么時候觸發電路發送測量脈沖為合適。同時，還負責把采集到的信號進行濾波，提出其中的有用的測量脈沖，送給波形記錄分析儀進行記錄和分析。

3、波形記錄分析儀（測距主機）

這個部分是整個儀器的大腦，負責向其他部件發送指令，協調各部件的工作，并向操作者提供人機對話的界面。它的主要功能是對測量脈沖進行高速的采樣和記錄，再對采集到的信號進行高速的運算分析。

五、儀器的配套性：

1．電纜故障預定位測試主機（測距主機）         一臺

2．多次脈沖控制器                             一臺

3．高壓信號發生器                             一臺（選購件）

4．高壓引線夾                                 二根

5．信號采樣線                                 一根

6．接地線                                     一組

 7．220V電源線                                 一根

8．球間隙                                     一個

9．電流取樣盒                                 一個

10．儀器使用說明書                            一本

六、儀器面板說明：

1．儀器面板結構示意圖如圖二所示：

圖二 儀器面板結構示意圖

2．面板結構和功能鍵說明

本儀器主機面板設有三個功能鍵：一個調節幅度旋扭①、一個垂直位移旋扭②、一個電源開關③。④是液晶屏顯示界面，如圖二所示。下面逐一說明它們的功能和使用方法。

2 幅度旋鈕①：

采樣時調節此旋鈕，可以改變測試波形在屏幕上的幅度（此項功能只對重新采樣后的波形起作用）。

2 中值旋鈕②：

采樣時調節此旋鈕，可以改變測試波形在屏幕上的垂直位置（此項功能只對重新采樣后的波形起作用）。

2 開關鍵③：

按鍵為電源開關鍵。儀器10分鐘無按鍵操作將自動關機。

3.液晶屏幕菜單說明（圖三）

圖三 液晶屏菜單顯示示意圖

2 采樣方法1

按采樣方法鍵，彈出子菜單。子菜單中包括5個選項為低壓脈沖/閃絡方法/三次脈沖/八次脈沖/速度測量，儀器默認選中低壓脈沖，根據測量需要，可選擇相應的采樣方法。再按“采樣方法鍵”退出此項功能。

2 脈沖寬度2

此菜單在高壓閃絡測試法中無效。按脈沖寬度鍵，彈出脈沖寬度選擇子菜單。可根據測試距離選擇合適的脈沖寬度按對應的子菜單鍵，可以對脈沖寬度進行選擇。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個檔位。當選中50納秒脈寬時，電腦自動鎖定讀數精度為1米；當選中8微秒時，電腦自動鎖定讀數精度為8米；選擇其他脈寬時，可以按讀數精度鍵任意調節，儀器初始值為200納秒。再按“脈沖寬度鍵”退出此項功能。

2 電纜類型3

不同介質的電纜中電波傳播速度不同，因此在測試故障之前必須選定介質類型，以確定電波傳播速度。按電纜類型鍵，屏幕出現電纜類型選擇對話筐，有油浸紙型、不滴油型、交聯乙烯、聚氯乙烯和未知類型5個選項，儀器初始值為油浸紙型，可根據需要按對應的電纜類型鍵。若被測電纜不屬于四種已知類型，則應按“未知類型鍵”，彈出對話框，調整波速數值，達到選定值后按“OK”鍵。再按“電纜類型鍵”退出此項功能。波形速度大300m/us

2 讀數精度4

根據測量需要選取合適的檔位。共分為8米/4米/2米/1米的測量精度，儀器初始值為2米。再按“讀數精度”退出此項功能。

2 波形縮放5

由于波形數據量很大，每次采樣后屏幕上顯示的是局部的波形。為了觀察波形細節，必須將波形縮放。按“波形縮放鍵”進入縮放功能，儀器提供3種壓縮比例，分別為1、1/2、1/3，通過“左鍵《 或 右鍵 》”可對波形進行3種比例的循環壓縮。通過屏幕右下角可以觀察到壓縮比例。再按“波形縮放鍵”，退出此功能。

2 滾屏顯示6

波形擴展后需要分成多段顯示，儀器自動顯示**段。若需要觀測后續各段波形，應執行“滾屏”功能。按“滾屏顯示鍵”，通過“左鍵《 或 右鍵 》”可對波形進行左右移動。再按“滾屏顯示鍵”，退出此功能。

2 保存波形7

將屏幕上的顯示內容存儲于儀器中，可以存儲20幅波形。

2 調出波形8

在屏幕上重現存儲的波形。

2 電纜全長9

在“采樣方法”子菜單中若執行“速度測量”，則菜單中的電纜類型變為電纜全長。按“全長鍵”，屏幕上彈出“電纜長度”輸入對話筐，初始值為“0”米。輸入電纜長度值后，按“OK鍵”。

2 延時10

設置觸發時間，此功能一般不用。

2 波移11

按“波行移位鍵”后進入波形移動操作，可以用“左鍵《 或 右鍵 》” 移動當前的波形，再按“波形移位鍵”則退出波移操作。

2 定位12

用于確定測量的起點。執行“定位”鍵后，游標當前所處的位置即被確定為測試起點。通過 “左鍵《 或 右鍵 》”可對游標進行左右移動。

2 自動判距13

按“自動判距鍵”，游標進行自動定位，顯示屏左上方自動顯示故障距離。

2 左鍵/右鍵(加/減) 1416

移動游標定位用時，每按“左鍵《 或 右鍵 》”一次，定位游標尺左/右移一個單位點（像素）；當連續按游標左/右鍵時，游標移動的速度加快，一次移動八個單位點。

波形縮放、滾屏顯示、波形移位進行選擇時，按左鍵《 或 右鍵 》(加/減)。

2 返回15

多次脈沖采樣后可用，從單幅波形圖返回到多幅波形圖。

2 二次采樣鍵17

此鍵用于三次脈沖法測量時。當儀器處于三次脈沖法或多次脈沖采樣測量時，按采樣鍵，屏幕的波形顯示區將顯示藍色的低壓脈沖波。再按二次采樣鍵，屏幕出現“等待采樣中，請稍后….”的提示，當有外部觸發后，屏幕顯示被高壓擊穿后的低壓脈沖故障波，波形為紅色。

2 采樣鍵18

當儀器處于低壓脈沖法測量時，按下采樣鍵后，屏幕的波形顯示區能馬上顯示出發射脈沖和回波脈沖。紅色波形為局部波形，藍色波形為全局波形。

當儀器處于高壓閃絡法測量時，按下采樣鍵后，當有外部觸發后，屏幕將顯示高壓閃絡波，紅色波形為局部波形，藍色波形為全局波形。

當儀器處于三次脈沖法測量時，按采樣鍵，屏幕的波形顯示區將顯示藍色的低壓脈沖波。

4．多次脈沖控制器說明

圖四 多次脈沖控制器的面板結構示意圖

①高壓輸入：外部高壓輸入端，和球間隙一端相連，連線為紅色標記高壓線。

②高壓輸出：連接被測電纜，為黑色標記高壓線。

③系統地：測試電路的地線。

④主機接口：主機接口直接與電纜故障預定位測試主機采樣口連接。

七、儀器的操作使用步驟：

由于本儀器主要在高壓環境中工作，在現場使用此儀器檢測電纜故障前，應詳細閱讀本使用說明書中的有關儀器測試原理、接線方式和使用注意事項。以免發生人身事故和損壞儀器設備。

1． 用低壓脈沖法測試電纜的低阻接地、短路、斷路故障

A．此時不用多次脈沖控制器。直接在電纜故障測試儀的輸入輸出接口接出一根夾子線。將夾子線的紅夾子夾在故障電纜故障相芯線上，黑夾子夾在電纜的外皮地線上。

B．啟動儀器電源開關，屏幕工作以后，觸摸屏幕任意地方進入設置界面。此時儀器默認的狀態是“低壓脈沖法”。應根據現場被測電纜種類、長度和初步判斷的故障性質選擇使用方法。設置在“低壓脈沖法”時，在此界面還可以進行波速測量和打開歷史文件查閱以前的測試結果。

C. 完成設備參數設置后，點擊“采樣”鍵，儀器自動發出測試脈沖。此界面將顯示電纜的開路（全長）波形或低阻接地（短路）故障波形。若波形不好操作者應調節“中值”和“幅度”，并觀察采到的回波，直到操作者認為回波的幅度和位置適合分析定位為止。

D．波形定位讀距離。低壓脈沖判距比較容易，只要將游標分別定位到發射波及反射波的起點即可。

圖六 低壓脈沖法測試的開路全長波形界面

E．“保存”

很多時候，需要將測試結果保留或留作對比用，就要利用儀器中的“保存”功能，將此次測得的波形保存在儀器的數據庫中。

如果測試人員認為有必要保存此次測試結果，可點擊“保存”鍵，根據子菜單提示操作即可。

2．用三次脈沖法測試電纜的高阻泄漏故障（包括高阻閃絡性故障）

A.測試前的準備工作：

圖七 三次脈沖法接線圖

在現場，首先將高壓信號發生器、電纜故障相、系統接地線、電纜接地線、電纜故障預定位測試主機連接起來。仔細檢查接線確保無誤。現場接線如圖所示。

如果使用分體式高壓信號發生器，應使用負極性高壓，將儲能電容端接入球間隙一端，球間隙另一端接入多次脈沖控制器的高壓輸入端。

多次脈沖控制器的高壓輸出端用高壓線連接電纜故障相，多次脈沖控制器的系統地連接測試系統地。

B. 與多次脈沖控制器聯機并采樣波形

1）啟動測距主機電源，選擇三次脈沖采樣方式。根據現場被測電纜種類、長度和初步判斷的故障距離選擇脈寬度、電纜速度和讀數精度等用戶參數（與低壓脈沖法測試法相同）。

圖八 三次脈沖法選擇示意圖