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TD-66电力电缆故障测距仪1第一章概述电力电缆多埋于地下，看不见，摸不着，一旦发生故障，查找起来非常困难，往往要花费几天，甚至十几天的时间，不但浪费大量的人力、物力，而且会造成难以估量的停电损失。借助于现代新型的电力电缆故障测试仪器可以迅速查找到故障点，及时排除故障，恢复供电。1.1产品简介TD-66电力电缆故障测距仪（以下简称TD-66）采用国际先进的电子测试技术和单片机技术，结合了低压脉冲反射和脉冲电流两种测试方式，适合于电力电缆的高阻、闪络、断线、低阻等类型故障的精确测距。低压脉冲反射法用于电缆的低阻和断线故障测距，以及测量各种电缆的长度或波速度。脉冲电流法分为冲击高压闪络法和直流高压闪络法两种测试方法，分别用于电缆的高阻和闪络型故障测距。1.2产品特点●结合了低压脉冲反射和脉冲电流两种测试方式，可以测试断线、低阻、高阻、闪络等故障。●智能化程度高。能够自动判断故障点是否放电，自动计算故障距离。●采用电流传感器测量流过地线的脉冲电流信号，与传统的闪测仪利用电阻电容分压器测量脉冲电压信号的方法相比，接线简单、方便；而且把仪器与高压回路从电气上隔离，安全性好。●测试精度高，在量程小于1Km时测试精度小于±1m；在量程大于1Km时，测试精度小于0.5％。●采用中文菜单技术，易于掌握和使用。●可以永久保存20个测试波形，关机后不丢失，替代打印机功能。使用时钟标志，便于翻看波形档案。●采用具有背光功能的大屏幕液晶。可以通过按键调整液晶的显示亮度。●采用可充电锂离子电池，自动充电管理。●体积小，重量轻，便于携带。1.3技术指标TD-66电力电缆故障测距仪2●最大测试距离：10km●测试精度：测试距离小于1Km时，测试误差不大于±1m测试距离大于1Km时，测试误差不大于0.5%●测试盲区：小于10m●充电时间约4个小时●充满电连续工作时间大于10个小时●功耗：2W●使用环境温度：-10°C--+40°C●体积：230×160×90●重量：2Kg第二章整机介绍图2.1面板2.1面板2.1.1旋钮●“增益”旋钮：用于调节屏幕上所显示波形的幅度，波形幅度TD-66电力电缆故障测距仪3以调节到接近满屏为佳。顺时针旋转为增大幅度。在低压脉冲工作方式下，按下“脉冲”键的同时（或者让仪器工作在自动发射脉冲状态），转动增益旋钮调节波形的显示幅度。在脉冲电流工作方式下，如果记录的波形的幅度过小或过大（超出波形显示区），应适当调节增益旋钮，再按动“触发”键记录新的波形。2.1.2插孔、插座●“测试口”插座：在低压脉冲工作方式下，该插座作为低压脉冲信号的输出与输入口。低压脉冲测试导引线的Q9插头一定要旋靠到底,否则会接触不良，另一端的两个平口夹用于夹持待测电缆导体，两个夹子没有极性区分。在脉冲电流工作方式下，电流传感器采集到的脉冲电流信号从该插座输入。用电流传感器导引线连接主机和电流传感器，导引线两头没有区别。●“充电”插孔：给电池充电用的插座。●“充电指示”：用于指示充电状态，指示灯持续亮时，表明仪器正在充电；指示灯闪亮时，表明电池已充满，充电自动终止。●“通讯口”插座：通过该接口，可以用随机提供的微型打印机复制屏幕上显示的内容。（微型打印机为选配件）2.1.3按键●“开/关”键：仪器的电源开关，同时具有开机和关机两个功能。●“背光”键：当光线较暗，看不清屏幕内容时，按动该键，液晶背光点亮。再次按动该键，背光关闭。若自点亮背光后30秒钟内无任何按键操作，背光将自动关闭。该功能比较耗电，使用时会减少仪器的连续工作时间。●“脉冲”键：在低压脉冲工作方式下，按下该键，仪器将向被测试的电缆发射一个脉冲，并记录和显示当前量程内的脉冲反射波形。持续按下该键三秒钟，仪器将自动连续发射脉冲，再按动任意键可终止自动脉冲发射。自动发射脉冲在调整增益时特别有用。在仪器处于脉冲电流工作方式下的等待触发状态时，按动脉冲键可以退出“等待触发”状态。无论在脉冲电压方式下或在脉冲电流方式下，按动该键将显示当前波形。TD-66电力电缆故障测距仪4●“方式”键：该键用于选择低压脉冲工作方式或脉冲电流工作方式。反复按动该键，仪器将循环进入脉冲电流方式和低压脉冲方式，并在液晶的左上角显示“脉冲电流”、或“低压脉冲”字样作为提示。开机后，仪器自动进入低压脉冲工作方式。●“触发”键：在脉冲电流工作方式下，按动一下触发键，仪器处于等待触发状态，并显示“等待触发”提示符。在脉冲电流信号出现时，仪器被触发，并自动记录和显示脉冲电流波形。●“”和“”键：这两个键都有两个作用，是分别用来移动光标和调整触发延时时间。在低压脉冲工作方式下，一条实线光标垂直出现在液晶显示器的最左边，实线光标所在的位置是测距的起点（即零标），一条垂直的虚线光标出现在液晶显示器的中部，该光标可以移动，用来标定故障点的位置。“”键用来向左移动虚线光标（定故障位置），按动一下，虚线光标向左移动一格，如果按下后手不离开，虚线光标将快速向左移动，抬起手，虚线光标停止移动。在脉冲电流方式下，“”键用来减少触发延时时间。“”键和“”键的作用相同，方向相反。●“零标”键：零标(实线光标所在的位置)是仪器计算故障距离的起点，开机后仪器把零标自动固定在屏幕的最左边，即测试端。按动零标键，可以把零标移动到虚线光标所在的位置上。这样，就可以从任意已知的标志点起测量相对的故障距离。在脉冲电流工作方式下，仪器自动设定零标的位置。2.1.4主菜单按键和菜单如图2.1所示，“量程”、“波速”、“比例”、“主控”为四个主菜单按键，液晶显示器下方的六个带有箭头的空白按键是主菜单名下的子按键，这六个按键为四个主菜单所共用,其功能随按动不同的主菜单按键而改变。空白按键的名称显示在紧邻的液晶屏幕下部并一一对应。在以后的叙述中，讲到按动“某某”键，意思就是按动屏幕上显示的“某某”键名对应的空白按键。●“量程”菜单量程菜单用于改变仪器的当前测试距离。如下面表格所示。低压脉冲方式和脉冲电流方式下的量程选择有少许区别。低压脉冲方式下250m500m1km2.5km5km10kmTD-66电力电缆故障测距仪5脉冲电流方式下650m1.3km2.5km5km10km●“波速”菜单油浸橡胶塑料加一减一不同电缆的脉冲传播速度是不同的，DLC-100预置了油浸纸绝缘电缆（160m/s）、橡胶电缆（220m/s）、和塑料电缆的（172m/s）的波速度值，可以通过选择电缆的方式来设定。仪器开机后自动设定的波速度值是172m/s。“加一”和“减一”键用来增加或减少波速度值。未知电缆的波速度可以采用低压脉冲方式测量得到，然后通过按动“加一”和“减一”键来调整。详细内容见后面章节中的波速度测量。●“比例”菜单放大缩小复原用于改变波形的显示比例，对波形进行横向的放大或缩小。在低压脉冲方式下，“放大”、“缩小”、“复原”的功能分别是将以虚线光标为中心的波形进行横向放大、缩小或恢复原状。仪器设有1：1、1：2、1：4、1：8四种比例供用户选择，已达到最好的显示效果。比例为1：1时，分辨率最高。在脉冲电流方式下，这三个键的功能是把整个波形进行横向放大、缩小或恢复原状。●“主控”菜单记忆比较过去计算打印档案“记忆”键：按动该键，可以记忆下屏幕上的波形，用于和新测试的波形进行比较。在屏幕上中部显示“已记忆”作为记忆好的标志。记忆新的波形时，将替代已记忆的波形。关机后记忆的波形丢失。“比较”键：用于在屏幕上同时显示当前波形和已记忆波形，以便进行比较。按动两次比较键，可以取消比较。“过去”键：用于显示已记忆波形。“计算”键：在脉冲电流工作方式下，仪器被触发后，若仪器已经记录下故障点放电脉冲，按动该键，仪器将自动分析并计算和显示故障距离，同时自动设定零标和虚线光标的位置。“打印”键：当用打印机连接线把打印机和仪器连接好后，按动该键，将打印下屏幕上的内容。“档案”键：按动该键进入档案管理界面，祥见后面章节中的档案管理。TD-66电力电缆故障测距仪62.2测试导引线和电流传感器图2.2如图2.2，使用低压脉冲方式时，用脉冲测试导引线连接仪器和被测试电缆导体。使用脉冲电流方式时，用电流传感器导引线连接仪器和电流传感器。使用脉冲电流方式时，把电流传感器上靠近箭头的一侧贴地线平行放置，而且传感器正面上的箭头要顺着地线指向电缆，否则波形的极性不正确。2.3液晶屏上的内容及提示信息图2.3液晶如图2.3，屏幕左上角是工作方式提示；屏幕右上角显示的是两个光标之间的距离；屏幕中部显示测试波形；波形下面从左到右依次是电池容量指示、当前量程、波速度值、当前波形的显示比例。仪器设置了实线和虚线两个光标。实线光标所在的位置作为计算故TD-66电力电缆故障测距仪7障距离的起点，一般放在屏幕的最左端，虚线光标用来标定故障点的位置。第三章几个基本概念波形：仪器是靠波形来反映电缆的情况，正确理解波形是掌握仪器的关键，祥见后面相关章节的内容。故障点标定：使用低压脉冲工作方式时，故障点的位置是反射脉冲的起始点，如图2.1，需要把虚线光标移到反射脉冲的起始点，显示的才是故障距离。使用脉冲电流工作方式时，仪器自动标定和计算故障距离。量程：仪器的最大测试距离是10Km，但屏幕上显示的是当前量程内的电缆的状况。使用低压脉冲法时，可以从最小的250m开始测试，并逐步增大量程，直至能够显示电缆全长。使用脉冲电流法时，可以直接选用大于电缆全长的量程，再根据测试结果改变量程，祥见后面相关章节中的内容。波速度：我们知道，测距实际上是在测时间，时间乘以脉冲传播速度得到距离值，因此首先必须知道精确的波速度。脉冲在电缆中的传播速度称为波速度。经试验得知，波速度只与电缆芯线的绝缘材料有关。例如塑料电缆的波速度为172m/μs(172米每微秒)。仪器预存了几种常用电缆的波速度值，可以用选择电缆的方法设定波速度。由于生产厂家和生产工艺的不同，相同类型的电缆的波速度可能略有差异，可以通过测试来校准，详细方法见后面章节中的波速度测量。增益：是指仪器对反射脉冲的放大倍数，调节增益可以改变屏幕上显示的波形的幅值。故障波形的幅值以调到接近于满屏为佳。使用脉冲电流法时，如果增益过小或过大，仪器将不能正确判断和计算故障距离。第四章测试前的准备工作4.1故障性质诊断测试前，先用兆欧表和欧姆表测量各相之间和各相对地的绝缘电阻，如果绝缘电阻较高，在另一端把三相导体和地短接，测量三相是否烧断。根据测量结果，选择合适的测试方法。4.2选择测试方法TD-66电力电缆故障测距仪84.2.1.低阻和短路故障：使用低压脉冲方式测试电缆相间或相与地间的绝缘电阻值低于100Ω(约为10倍的电缆波阻抗值)。4.2.2.断线故障：使用低压脉冲方式测试电缆的单相或多相烧断。4.2.3.高阻故障：使用脉冲电流方式中的冲击高压闪络法测试电缆单相或多相对地的绝缘电阻或者相与相之间的绝缘电阻值低于正常值但高于100Ω。由于泄漏电流大，直流高压加不上。4.2.4.闪络性故障：使用脉冲电流方式中的直流高压闪络法测试电缆单相或多相对地的绝缘电阻或者相与相之间的绝缘电阻值极高，但当给电缆加上直流电压并升高到一定值时（通常是几万伏），突然出现故障点击穿现象，泄漏电流加大，电压下降，。这类故障大多在预防性耐压试验时发生，故障现象不稳定。第五章低压脉冲测试法电缆的低阻、短路和断线故障使用低压脉冲测试方式测试。也可以用该方式测量电缆全长或测量电缆的波速度，祥见后面章节中的波速度测量。5.1测试原理向电缆发送一个脉冲电压信号，当电缆有故障时，由于故障点阻抗和电缆的特性阻抗不匹配而产生脉冲反射，DLC-100用波形的方式把被测试电缆的特性显示在屏幕上a.断线故障波形b.低阻和短路故障波形图5.1设从仪器发射脉冲开始计时，直至接收到故障点反射脉冲的时间为Δt，Δt是脉冲在测试点和故障点之间往返一次的时间。设故障距TD-66电力电缆故障测距仪9离为S，脉冲在电缆中的传播速度为V，则：S=VΔT/2Δt由仪器自动计时，并结合设置的波速度V得出故障距离S。实际上脉冲在电缆的传播过程中，遇到所有的阻抗不匹配点，如接头，远端