[信息与通信]FCL-2005电缆故障测试仪.doc

警 告1、 使用前请详阅说明书 。2、 主机内置有可充电电池必须及时保养！欠压时应及时充电（5-8小时）。长时间不用时，至少每隔3个月必须对仪器充放电一次，以保养电池，否则可能由于电池自放电亏损影响电池寿命！3、 路径接收及定点接收部分均内置高能量一次性DC9V电池，长时间不用时应取出，用时更换新电池，保证仪器正常工作。4、 现场可能情况复杂，但选择正确方法事半功倍。5、 现场波形可能复杂，但抓住波形规律则一切简单。6、 对直埋电缆必须进行路经核查，然后定位！目 录1 概述21.1 仪器主要用途21.2仪器设计思路22 主要功能特点23 主要技术指标34 仪器工作原理45 故障检测步骤55.1 初测（预定位）55.2 核查路径55.3准确定位 56. 仪器的配套56.1 用于35KV及以下电力电缆系统配置56.2 配套注意事项66.3高压脉冲发生器规格选择方法67. 仪器的使用方法及接线 67.1 FCL2005智能型电缆故障测试仪操作说明67.2 初测接线及操作方法87.3 FCL-2005智能型电缆故障测试仪连接笔记本电脑,自动实现计算机远控操作说明147.4 核查电缆路径及埋设深度2475 精确定位278. 低压电缆、控制电缆的故障检测方法29 8.1仪器的配套298.2检测方法与步骤 29 8.3低压电缆故障检测注意事项 309.标配仪器装箱清单 3010.维护、保养、运输及服务 301.概述1.1 仪器的主要用途1.1.1 各种电缆长度及其传播速度测量 35kV及以下各种电力电缆线路的各种故障快速检测。1.1.3 低压电缆、控制电缆的故障快速检测。1.2 仪器的设计思路1.2.1 市场的需要。经过广泛的市场调研，随着国家加大对基础能源设施的投资，两网改造的完成，运行电缆的数量已急剧增加，城市化的快速发展带来建设项目的大量增加，引起电缆故障大大增加，运行单位给用户的承诺要求其快速解决故障，保证供电。而市场上现有的电力电缆的故障测试仪器，尽管品种较多，但均显笨、大、繁，操作不方便，难以快速掌握。因此，为解决现场故障查找难题，尤其是复杂波形分析之难题，我们西安福润德电子科技有限公司特组织技术力量研制新一代智能型电缆故障快速测试仪，以满足现场故障检测及快速恢复供电之急需。1.2.2 技术发展的需要技术的发展是无止境的，尤其是进入新的世纪后更是知识爆炸，技术跳跃式发展的时代，信息技术、网络技术必然且已经融入各行各业，甚至影响着我们的日常生活，那其必然应该促进电缆故障的检测技术向前发展。电缆故障的检测大约经历了： 电桥法 五、六十年代 脉冲回波返射法之电子管、晶体管时代 七、八十年代 单片机技术用于电缆故障检测 九十年代 计算机技术之笔记本电脑时代 新世纪伊始 计算机技术之虚拟仪器、网络时代 现在从我们西安福润德开始2 主要功能特点2.1 在我公司原FCL2004、FCL2002A基础上全新设计，主要用于各种超高压，高压、中、低压电缆的各种主绝缘故障以及开路故障，方便、准确、快速、安全检测。2.2 全国首创：双显双控电缆故障测试仪2.3 采样频率最高： 100MHz2.4 显示波形最多： 4波形，分析直观方便2.5 分辨率最高：0.03m 盲区最小：5m2.6 最人性化设计：设置自动记忆，无需每次开机先行设置 标配主机、路径、定点均可直流供电，适合无源现场 标配主机、路径、定点均带自动电源开关，不会无端耗电2.7 适合野外强光下使用的320240大屏幕工业的液晶屏2.8 内置面板式前换纸打印机2.9 最流行的工业级USB接口，高抗干扰2.10 一箱式新型铝合金箱结构，美观便携2.11 路径仪发射，首创单片机控制，全电子式电路控制及指示，自动阻抗匹配，无需调节保证输出最大，全自动保护，接收最灵敏，路径仪接收首创袖珍型结构，高精度选频放大，高抗干扰。2.12 定点接收采用首创一体无噪原理，一体化结构，电源全自动管理。3 主要技术指标3.1 测量范围： 5.0m200km3.2 测量最高分辨率： 0.6m(配笔记本电脑0.03m)3.3 测量盲区： 5m3.4 超高速A/D采样频率： 100MHz自动选择3.5 测量用低压脉冲幅度： 150V3.6 系统误差：0.2m 主机初测误差： 1%（相对）5m （绝对误差1km时）15m （绝对误差1km时）3.7 数字式一体无噪故障定点仪技术指标3.7.1 多重硬软件滤波处理，抗噪声性能优异3.7.2 定点仪定点误差： 0.2m3.7.3 定点仪电磁通道增益： 110dB(30万倍)3.7.4 定点仪声音通道增益： 120dB(100万倍)3.7.5 先进的声磁二合一高灵敏一体无噪抗干扰探头（整体一体化结构）3.7.6 高级监听耳机，电子指示3.8 大功率路径信号发生器主要技术指标3.8.1 输出功率： 8W3.8.2 输出频率： 5.000kHz/62.500kHz接收频率： 50Hz/5kHz/62.5kHz探测深度： 3m3.8.3 具有可靠的过热及过流、短路等保护措施3.8.4 全功率自动阻抗匹配3.8.5 单片机自动控制3.9 智能型电缆故障测试仪主机使用320X240反射式液晶显示屏3.10 智能型电缆故障测试仪内存15组测试波形 3.11 使用电源: 电缆故障测试仪主机和智能型路径信号发生器内置大容量充电电池。一体无噪定点仪内置DC9V高容量电池手持多频路径仪内置DC9V高容量电池3.13 参考重量： 一箱式结构，10kg/全套3.14 工作环境：湿度：80%，温度：-1050。4 仪器工作原理4.1 主机工作原理本套仪器的工作原理从理论上讲它采用高频传输线理论，当介质不连续时入射波会在介质变化处产生反射的原理，将故障电缆对高频信号等效为一介质不连续的传输线，加高频脉冲到传输线上，在介质变化处(故障点)，必然会产生反射波，仪器充分采用现代计算机技术，精确测量发射脉冲到反射脉冲的时延，并据S=1/2vt自动计算出距离S，稳定的显示给仪器使用者，达到寻找电缆故障点的目的。由于电缆故障多种多样，故仪器具有低压脉冲法、高压脉冲法(闪络法)、直闪法音频、超声波感应法四种测试方法：低压脉冲由主机产生，高压脉冲需由我公司生产的数字式遥控型一体化高压脉冲发生器产生，也可以由操作箱、轻型PT、脉冲储能电容、球隙产生(可据需要选购)。当然，为了操作的方便，我们给仪器设计了许多方便、实用，近乎傻瓜机的功能，见第2节主要功能介绍。4.2 核查路径原理根据实际工作中仪器应用来核查地埋电缆路径及埋深的功能要求，仪器配套有大功率路径信号发生器及手持多频路径仪。核查路径的原理是给待测电缆加上大功率路径信号，在待核查处用手持多频路径仪，据电磁感应原理确定地下待测电缆的路径，具体操作及判断方法见7节仪器的使用。4.3 精确定位原理由于各种电缆的电波传输速度具有一定的离散性，加之线路施工后一般经过较长时间，周围参照物变化，人员更替，尤其是线路较长时，地面丈量难以准确，因此一般必须要精确定点，准确找到故障点，才能算查找成功，这样本仪器配套有一体化声磁同步无噪故障定点仪，用于故障点准确定位。 定位原理是：高压脉冲信号在电缆故障点处放电必然会产生振动声波和电磁波两种物理现象，一体无噪定点仪高灵敏、低噪，同时接收两种信号，并用磁信号自动控制振动声波电路的电子滤波电路自动滤波，以高信噪比高倍放大故障点的振动声波，实现故障准确定点。 5 故障检测步骤5.1 初测(故障点预定位)5.1.1 低压脉冲法校测三相全长应当完全相同，并适合低阻、开路故障初测故障点。5.1.2 对高阻故障采用高压脉冲法（或称冲闪法，适用于绝大部分故障）或直闪法(适用于部分闪络性高阻故障)完成。5.2 核查电缆路径及埋深。该步骤对于直埋电缆必须进行，沟道及隧道电缆可以省略。5.3 准确定位。在初测范围10m前后，电缆路径正上方地面用一体无噪声磁同步定点仪完成准确定位，当然同时需要给待测故障电缆的故障相加上高压脉冲信号，使故障点放电，以便定点仪通过检测放电产生的声波及电磁波完成故障点准确定位。6 仪器的配套 6.1 用于35kV及以下电力电缆故障快速检测时系统配置。6.1.1 主机，包括预定位用的电缆故障测试仪主机和路径查找用的智能型路径信号发生器部分。预定位部分可完成低阻、开路故障的初测，并可与大功率高压脉冲发生器、无线高压脉冲采样器，配合完成各种高阻故障的初测。路径部分是大功率路径信号发生器。与手持多频路径仪配合完成地埋电缆路径的核查及埋深的检测。6.1.2一体无噪声磁同步故障定点仪。用于故障点直观、快速定位。6.1.3遥控型一体化高压脉冲发生器(选购)。 与主机配合完成各种故障初测； 与一体无噪故障定点仪配合完成故障点快速准确定位。6.1.4高压脉冲发生部分（选购） 操作箱。用于高压脉冲的幅度、放电间隔控制与调节以及保护与指示。 轻型耐冲击交直流试验变压器。用于将操作箱输出的可调低压升压为所需高压。 脉冲储能电容器。用于将小电流直流高压贮能通过微型刻度球隙形成规律性大功率高压脉冲。 成套专用测试线及放电棒。为现场正确快速接线及安全放电提供方便。6.2 配套注意事项高压脉冲发生部分有两种选择： 遥控型数字式一体化高压脉冲发生器，接线简单、遥控操作，安全、方便； 操作箱、轻型交直流试验变压器、脉冲储能电容器，每件重量轻便于携带。6.3 高压脉冲发生器规格的选择方法6.3.1 6kV/10kV/35kV电缆首选FCL-2055遥控型一体化高压脉冲发生器或次选：3kVA操作箱、3kVA试验变压器、40kV/2uF脉冲储能电容（针对短电缆）或者6kVA操作箱、6kVA试验变压器、35kV/4uF脉冲储能电容（针对长电缆）。6.3.2 低压电缆首选FCL-2051遥控型一体化高压脉冲发生器或次选1.5kVA操作箱、1.5kVA/10kV试验变压器、15kV/4uF或15kV/8uF脉冲储能电容。6.3.3 另外如选用我公司的大容量专用干式脉冲储能电容，对难放电的电缆故障测试会有很大帮助。7 仪器使用方法及接线7.1 FCL-2005智能型电缆故障测试仪操作说明7.1.1 面板示意图如下:图7.1.1 面板图7.1.2 面板说明:面板包括预定位用的电缆故障测试仪主机和路径查找用的智能型路径信号发生器部分。7.1.2.1公共操作部分： 充电插座:内置充电电池欠压时，插入专用充电器进行充电，充电时应将电源开关关闭，充电器上的指示灯为红色时表示正在充电，变绿时表示已经充满； 电源开关:仪器的电源开关，打到“定位”档位用来故障的初步定位，打到“路径”档位用来电缆路径的查找；“欠压”指示灯：打开电源开关后，内置电池欠压时灯亮，否则不亮； 7.1.2.2定位用的电缆故障测试仪主机部分： LCD显示屏: 显示测试、调用、存储波形、内存管理等功能的显示屏； “输入输出”Q9：接低压脉冲输出连接线或接高压脉冲输入线；“采样”指示灯：指示采样信号有无，低压脉冲法下闪烁一次表示采集到一组波形数据，高压脉冲法下亮表示等待采数据，灭表示采集到一组波形数据；幅度旋纽：采样波形幅度调节旋钮（顺时针方向大，反之小）USB接口插座：连接笔记本电脑实现远控，即笔记本具有对仪器主机的控制、操作、显示、存贮、打印等优先权实现4波形显示，小盲区、高分辨测试，无限量存贮。打印机: 测量数据与波形打印用；键盘区： 复位(2秒)/光标：按此键约2秒后仪器显示屏回到初始界面,在波形“分析”界面，长按(约2秒)可使界面切换到波形“停止”界面,在波形“分析”界面，短按此键切换需要移动的左右竖线光标； 打印： 在波形“分析”界面，按此键可将波形打印出来，打印完自动结束；打印过程中，可以按任意键停止，按压后打印机会在2到3秒内将内存数据打印完后停止；存储/调阅：在波形“分析”界面，按此键可将波形存储到内存中, 在波形“停止”界面，按此键可将调阅内存中的波形；全长/对比：在波形“分析”界面，按此键可将采样到的全长波形从“实时波形”区域放到“全长波形”区域； 采样/停止： 切换波形“分析”界面和波形“测试”界面 /压缩及/扩展：在波形“分析”界面，按此键横向压缩或扩展波形， 在其它界面，根据提示移动光标或改变设置项目内容确认及确认 在波形“分析”界面，移动竖线光标，在其它界面，对所选择菜单项的确认键7.1.2.3路径查找用的智能型路径信号发生器部分：“输出”：插座接电缆及大地；“输出功率”：指示灯表示输出功率的大小，最大输出8W；“断续/连续”按纽：为转换信号输出是连续或是断续，连续时指示灯常亮，断续时指示灯闪烁；“5/62.5KHz”按纽：为转换信号输出频率，按压后相应的指示灯亮。7.1.3 显示屏界面参数设置主界面：图7.1.2 波形“分析”或“测试”界面： 图7.1.37.2 初测接线及操作方法7.2.1 低压脉冲法校测三相全长，检测低阻、开路故障接线及操作方法。采波形前的准备工作：仪器所配夹子线连接待测电缆将电源开关打到“定位”档位,进入仪器主界面，选择电缆类型,并选择待测电缆的最大长度具体操作如下： 在仪器主界面中, 根据界面提示选择好电缆类型,然后选择待测电缆的估计长度,并选择测试方法为“低压” “电缆类型”项目中,电缆介质分为:同轴电缆194m/uS、聚氯乙烯184m/uS、空气介质180m/uS、交联电缆172m/uS、油浸纸电缆160m/uS、自选介质200m/uS，自选介质中的速率值可现场设置以适应特殊电缆； “待测范围”项，选择待测电缆的长度从小到大接近哪个范围，选择一个不低于电缆全长的数值（比如3km）。 用仪器所配夹子线连接待测电缆，红夹子接故障相（测全长时接好相），黑夹子接电缆屏蔽或铅包引出地线，此时亦可将非测相与地线短接。注意：在执行第此步骤前，请务必将电缆先行充分放电，以免损坏仪器！待测电缆ABCFCL-2005面 板图7.2.1 低压脉冲法校测三相全长，检测低阻、开路故障接线图 准备完毕后，按采样/停止按键，开始采样，看到理想波形后，再次按采样/停止按键，使显示屏界面显示为“分析”波形界面，在此界面下可以对测试到的波形进行分析、存储、打印等操作。 波形分析中的典型规律如下：故障属开路性质波形规律如下：同极性、等间隔S故 S故 图7.2.2开路故障及全长低压脉冲法测试波形及游标位置图故障属低阻(短路、接地)性质波形规律如下：反极性、等间隔S故 S故 图7.2.3低阻(短路、接地)故障低压脉冲法，测试波形及游标位置图 电缆好相的波形表现为开路性质波形。 分析出全长后，低压脉冲法初测结束。 注意波形有3个特点/规律：a 开路为同极性反射；b 低阻为反极性反射；c 多次反射必然是等间隔的。 注意波形显示幅度的正确调整以清楚直观不限幅（不出现波形上边平顶）为宜，低压脉冲法时可通过智能前置上的幅度旋钮调整（顺时针方向大，反之小）；高压脉冲法时，可通过智能前置上的幅度旋钮调整，也可通过取样传感器距脉冲储能电容器地线或待测电缆引出地线距离进行调整，近则大，反之则小。7.2.2 高压脉冲法初测高阻故障(含低阻、开路故障)接线及操作方法BAC取样传感器FCL-2055接地FCL-2005面 板放电棒7.2.4 高压脉冲法初测电缆故障接线图(采用FCL-2055遥控型高压一体化脉冲发生器产生高压脉冲信号)220V取样传感器FCL-2005面 板高压尾接地放电棒图7.2.5 高压脉冲法初测电缆故障接线图(采用FCB-3操作箱，FVT-3/50轻型试验变压器、FPC-40/2高压脉冲电容、FCL-2061安全型刻度球隙产生高压冲击信号) 可见用图7.2.4的接线要比用7.2.5的接线简单的多，故我们推荐使用FCL-2055遥控型高压一体化脉冲发生器做高压脉冲法初测时的高压脉冲信号源。从图7.2.4，图7.2.5可以看出高压脉冲法检测电缆高阻故障时，智能电缆故障测试仪与高压部分无任何电气连接，彻底克服了高压对检测仪器及人身可能造成伤害的危险，是一种非常安全的高智能检测仪器。 按图7.2.4或7.2.5可靠正确接线。 打开FCL-2002A智能型电缆故障测试仪主界面，选择测试方法为“高压”。 球隙调至合适间距，2kV3kV/mm。 如图7.2.4，打开FCL-2055电源开关（在此之前应先放电，并远离高压端），用所配遥控器合闸升压至故障点放电(正常放电间隔34秒一次)，缩短放电时间可升压，加长放电时间可降压。如按图7.2.5接线则合操作箱的电源开关，合闸升压至故障点放电。注意：n 高压脉冲发生器及数字化操作箱均设计有零位锁定开关，即必须零电压才能启动，当合闸操作无反应时，必须降压回零。n 正确设置高压脉冲发生器及数字化操作箱的过流保护值，否则设备会因频繁过流保护动作而导致无法正常工作，由于设备工作于冲击大电流状态，故保护值应设置大一些，或者将“保护开关”弹起,以使正常冲击时不频繁保护为宜。n 通过调球隙间距也可以调整放电间隔，但必须在设备断电且电缆及高压部分充分放电后才可操作，以免高压设备贮能击伤操作者。 按采样/停止按键，开始采样，会自动出现故障测试波形，如图7.1.7所示，采样是连续自动采样。图7.2.6电缆故障测试仪LCD屏显高压脉冲法检测电缆故障波形图 看到理想波形后，再次按采样/停止按键，使显示屏界面显示为“分析”波形界面，使波形稳定显示在屏幕上，以便分析处理，如须再采样，再按采样/停止按键按钮即可。在“分析”波形界面中可以对测试到的波形进行分析、存储、打印等操作。 降压、断高压，关高压设备电源，充分放电，拆除有关连线。高压脉冲法初测结束。 注意波形规律： 故障波形反射点不可能超出全长波形； 故障波形肯定具有基本上等间隔规律，一般有多次反射时取第二次更准； 一次反射游标规律如图7.2.6实线游标，二、三次反射游标规律相同如图7.2.6虚线游标所示。 当故障点在终端附近时波形及游标正确位置如图7.2.7所示。图7.2.7高压脉冲法终端附近故障波形及正确游标位置 图7.2.8高压脉冲法近端故障波形及正确游标位置 当故障点在始端附近时波形及游标正确位置如图7.2.8所示，这时分析波形时可以用以下技巧：n 水平扩展后仍按图7.2.6规律分析。n 波形必有多次反射，且很密，距离计算规律为游标取47个边(沿)，则距离=n个边屏显距离/n-1；例上图：n 加一段已知长度的电缆，使始端故障变为中间故障来测试分析。n 方便的话，将设备搬到终端来测试验证，使始端故障变为终端故障来测试分析。n 将图7.2.9的接线方式改为图7.2.10的接线方式也是将始端故障变为终端故障来测试分析的一种有效方法。图7.2.9图7.2.107.3 FCL2005智能型电缆故障测试仪连接笔记本电脑，自动实现计算机控制，操作说明如下：7.3.1当FCL2005连接有带我们公司专用电缆故障测试应用软件时,具有以下显著优越性（1） 进入应用软件实现对仪器主机的自动控制，仪器本控除电源开关外自动失效；（2） 显示比较波形自动由2个增加到4个，便于分析比较；（3） 测试分辨率由0.6m提高到0.03m；（4） 存贮波形、数据量增加到，整理电子测试档案更加方便易行；（5） 上网、打印格式自动生成，远传远程诊断得以方便实现；（6） 实现先进而人性化的全中文虚拟仪器界面，非常直观明了；（7） 实现人性化的全鼠标操作，简单直观。7.3.2初测接线及操作方法7.3.2.1低压脉冲法校测三相全长，检测低阻、开路故障接线及操作方法。采波形前的准备工作：USB电缆可靠插接仪器所配夹子线连接待测电缆进入虚拟仪器界面，并设置电波传输速度具体操作如下： 将主机之笔记本电脑与智能前置用USB电缆可靠插接。 用仪器所配夹子线连接待测电缆，红夹子接故障相，黑夹子接电缆屏蔽或铅包引出地线，此时亦可将非测相与地线短接。注意：在执行第此步骤前，请务必将电缆先行充分放电！ 接通笔记本电脑的电源开关，使系统（默认为WinXP系统）正常启动完毕后，将连接在待测电缆上的测试线另一端插头可靠插入智能前置的信号输出/输入插座内。鼠标左键双击桌面上的电缆故障检测快捷方式图标，仪器会自动进入虚拟仪器界面，虚拟屏幕如图7.3.2所示。为了波形分析方便及测试准确，请务必正确选择、设置屏幕上边（左上方） 绝缘介质所对应之电波传输速度；下拉菜单，鼠标操作（对于已知电缆速率的用户，可直接输入介质速率值）。笔记本电脑FCL-2005待测电缆ABC 图7.3.1 低压脉冲法校测三相全长，检测低阻、开路故障接线图检查以上采样准备步骤是否全部完成。电缆测试波形辅助分析设置：电缆全长的设置：如果已知电缆全长，可在电缆全长列表框中通过键盘直接输入或鼠标选择一个不低于电缆全长的数值（比如3km）。电缆接头的添加：在接头位置列表框中输入接头位置后，按Enter（回车）键确认添加,并同时列出已经添加的接头。结束光标起始光标快捷提示屏低压脉冲发采样高压脉冲发采样波形保持继续退出本软件水平扩展水平压缩纵向扩展波形复位纵向压缩保存波形为从硬盘读入波形采样方法指示灯故障波形显示区全长波形显示区全貌波形显示区选择介质速率选择待测范围输入接头位置图7.3.2电缆故障检测仪虚拟界面及低压脉冲法检测电缆全长及开路故障波形准备完毕后，单击采样按钮，或按下快捷键L键开始采样，看到理想波形如上图7.3.2后用鼠标点击右侧控制屏幕上边保持 按钮，或可直接按下快捷键空格键（推荐使用）或P键，使波形保持下来（此时自动采样波形稳定显示以便于波形分析）。再次按下空格键或P键时，便可以恢复采样。当然用鼠标操作，单击继续采样按钮也可以恢复采样。此时的波形起始点已经确定，如果需要修改可将鼠标光标（十字形光标）指向波形起始点，压下鼠标左键便可确定起始点位置；把鼠标光标移动到波形的反射点(见图7.3.2)，按下鼠标右键这时屏幕右上角会自动给出故障点距离。并且在此过程中均有快捷提示屏提示操作。如果此波形为全长波形，在全长波形显示区单击鼠标左键，便可把此波形设置为全长波形。波形输出：在波形保持状态下，可用鼠标左键单击控制面板输出按钮，将进入输出选项框，选择保存、打印、发送邮件等方式，保存波形数据。 按下保存按钮后： 图7.3.3波形存贮界面按下打印按钮后： 按下发送邮件按钮后：发送已打开的波形附件列表联接提示信息框如不需波形输出即步骤可以省去，低压脉冲法初测结束。故障属开路性质波形规律如下：同极性、等间隔S故 S故 图7.3.4开路故障及全长低压脉冲法测试波形及游标位置图故障属低阻(短路、接地)性质波形规律如下：反极性、等间隔S故 S故 图7.3.5低阻(短路、接地)故障低压脉冲法，测试波形及游标位置图 退出虚拟仪器界面进入WINDOWS界面，正常关机，拆除连线。 注意波形有3个特点/规律：a 开路为同极性反射；b 低阻为反极性反射；c 多次反射必然是等间隔的。 注意波形显示幅度的正确调整以清楚直观不限幅（不出现波形上边平顶）为宜，低压脉冲法时可通过智能前置上的幅度旋钮调整（顺时针方向大，反之小）；高压脉冲法时，可通过智能前置上的幅度旋钮调整，也可通过取样传感器距脉冲储能电容器地线或待测电缆引出地线距离进行调整，近则大，反之则小。 电缆传播速度的测试方法：a 单击距离测量按钮或按下D键，转为波速测量，此时要求输入电缆长度；b 按低压脉冲法测全长方式接线；c 按低压脉冲法测全长，分析波形移动游标，屏幕右上角会显示被测电缆传播速度值。按此传播速度值测同类电缆的故障距离将会更准确。7.3.2.2 高压脉冲法初测高阻故障(含低阻、开路故障)接线及操作方法接地FCL-2055FCL-2005电缆检测仪笔记本电脑取样传感器放电棒BAC7.3.6 高压脉冲法初测电缆故障接线图(采用FCL-2055遥控型高压一体化脉冲发生器产生高压脉冲信号)220V取样传感器高压尾接地FCL-2005放电棒笔记本电脑图7.3.7 高压脉冲法初测电缆故障接线图(采用FCB-3操作箱，FVT-3/50轻型试验变压器、FPC-40/2高压脉冲电容、FCL-2061安全型刻度球隙产生高压冲击信号) 可见用图7.3.6的接线要比用7.3.7的接线简单的多，故我们推荐使用FCL-2055遥控型高压一体化脉冲发生器做高压脉冲法初测时的高压脉冲信号源。从图7.3.6，图7.3.7可以看出高压脉冲法检测电缆高阻故障时，智能电缆故障检测仪(笔记本电脑、智能前置、取样传感器)与高压部分无任何电气连接，彻底克服了高压对检测仪器及人身可能造成的伤害危险，是一种非常安全的高智能检测仪器。 按图7.3.6或7.3.7可靠正确接线。主机之电脑按低压脉冲法初测的方法操作。单击高压脉冲按钮（或按快捷键H键），进入高压脉冲采样状态。 球隙调至合适间距，2kV3kV/mm。如图7.3.6，打开FCL-2055电源开关（在此之前应先放电，并远离高压端），用所配遥控器合闸升压至故障点放电(正常放电间隔34秒一次)，缩短放电时间可升压，加长放电时间可降压。如按图7.3.7接线则合操作箱的电源开关，合闸升压至故障点放电。注意：n 高压脉冲发生器及数字化操作箱均设计有零位锁定开关，即必须零电压才能启动，当合闸操作无反应时，必须降压回零。n 正确设置高压脉冲发生器及数字化操作箱的过流保护值，否则设备会因频繁过流保护动作而导致无法正常工作，由于设备工作于冲击大电流状态，故保护值应设置大一些，以使正常冲击时不频繁保护为宜。n 通过调球隙间距也可以调整放电间隔，但必须在设备断电且电缆及高压部分充分放电后才可操作，以免高压设备贮能击伤操作者。 此时主机之电脑屏上会自动出现故障测试波形，如图7.3.8所示，采样是连续自动采样。图7.3.8电缆故障检测仪虚拟界面及高压脉冲法检测电缆故障波形图 看到理想波形用鼠标点击保持按钮（或按快捷键空格键），使波形稳定显示在屏幕上，以便分析处理，如须再采样，再按下空格键或用鼠标单击继续采样按钮即可。 降压、断高压，关高压设备电源，充分放电。 用鼠标光标指向故障波形起始点，单击鼠标左键便可以确定起始位置（红色的竖线），把鼠标光标移动到故障位置单击鼠标右键，便可以确定故障位置（绿色的竖线），故障距离自动给定（如图7.3.9）。 同样，此时可用鼠标单击输出或按快捷键O键,弹出波形输出选择窗体，选择相应选项输出即可。 如无需波形输出即步骤可以省去，高压脉冲法初测结束。 退出虚拟仪器界面进入WINDOWS界面，正常关机，给高压设备及电缆充分放电，拆除有关连线。 注意波形规律： 故障波形反射点不可能超出全长波形； 故障波形肯定具有基本上等间隔规律； 一次反射游标规律如图7.3.8实线游标，二、三次反射游标规律相同如图7.3.8虚线游标所示。 当故障点在终端附近时波形及游标正确位置如图7.3.9所示。图7.3.9高压脉冲法终端附近故障波形及正确游标位置 图7.3.10高压脉冲法近端故障波形及正确游标位置 当故障点在始端附近时波形及游标正确位置如图7.3.10所示，这时分析波形时可以用以下技巧：n 水平扩展后仍按图7.3.8规律分析，屏幕右侧键盘区之水平扩展键（“”）；n 波形必有多次反射，且很密，距离计算规律为游标取47个边(沿)，则距离=n个边屏显距离/n-1；例上图：n 加一段已知长度的电缆，使始端故障变为中间故障来测试分析。n 方便的话，将设备搬到终端来测试验证，使始端故障变为终端故障来测试分析。n 将图7.3.11的接线方式改为图7.3.12的接线方式也是将始端故障变为终端故障来测试分析的一种有效方法。 ABC故障点在C相 高压脉冲笔记本电脑取样传感器FCL-2005电缆仪高压脉冲发生器FCL-2051FCL-2055 图7.3.11高压脉冲ABC故障点在C相 高压脉冲发生器FCL-2051FCL-2055图7.3.127.4 核查电缆路径及埋设深度7.4.1 使用的仪器及用途对于直埋电缆来说，进行路径的核查是故障查找过程必须进行的一个重要步骤，它对最后的故障点定位从无数次的现场经验看可以起到事半功倍的效果。由我公司设计的智能型大功率路径信号发生器及FCL-2036A手持多频路径仪配合，即可完成电缆路径的准确查找。它具有测试准确、智能化程度高、适应面广、性能稳定、轻巧便携等特点。 7.4.2主要特点：1，大功率路径信号发生器 * 最大输出功率8W，* 功率输出根据电缆长度自动阻抗匹配，保证输出功率最大、电磁辐射最强，* 短路过载保护，* 连续、断续自由设置，* 5KHz、62.5KHz多种频率信号输出，短电缆时使用62.5KHz频率信号输出，长电缆时使用5KHz频率信号输出，适合了不同长度的电缆，适应范围更宽* 工作环境：湿度：80%，温度：-1050。2、FCL-2036A手持多频路径仪* 9V电池供电，功耗低,自动电源开关。* 输出阻抗：耳机阻抗。* 50Hz、5KHz、62.5KHz多种选择适合不同长度电缆，适应范围更宽，50Hz可用于查找带电电缆路径。* 由声音大小来确定地埋电缆埋设走向，使用简单。* 工作环境：湿度：80%，温度：-1050。7.4.3面板说明：1， 大功率路径信号发生器见7.1.1图示及7.1.2.3面板操作说明2，FCL-2036A手持多频路径仪图中“输入”接传感器插头“输出”接耳机插头“灵敏度”调节信号输入大小50Hz/5K/62.5KHz”为选择接收信号的种类拆掉后盖的电池卡可以更换9V电池 图7.4.17.4.4使用方法：1，按图接好线，将电源开关打到“路径”档位，路径信号发生器应有输出指示。根据电缆长度设置路径信号发生器输出信号，200米以下时使用62.5KHz设置，200米以上时使用5KHz，使输出功率最大时为合适。根据周围环境将路径信号发生器输出设置为断续或者连续,断续信号强范围大，连续可以找的更精确； 图7.4.2 信号接相对好相接线图 图7.4.3 信号接屏蔽层接线图2，在测试端， FCL-2036A手持多频路径仪应接收到很强的信号。3，将FCL-2036A手持多频路径仪带至电缆故障初测位置前后，核查待测电缆路径，应先将路径信号增益顺时针调大收到路径信号后再调小增益，以准确查找路径并降低干扰噪声。本路径仪可以最小信号（谷点）、最大信号（峰点）两种方式核查电缆路径，以适应不同现场情况，其规律如下图所示，请注意选择并区别。电缆 电缆 信号强度规律 传感器 正上方最小 正上方最大 图7.4.4 路径核查时传感器位置及信号强度规律在电缆故障初测的位置前后核查路径，并将信号最小点(或最大点)连成一线，现场可以在地面画线或找石子、砖块等摆成连线，则此线下方即是待测电缆。如要测电缆深度，按信号最小法说明如下图45o L 大 最小 最小 45o L 电缆 图7.4.5 测电缆埋深示意图注意：图中传感器先在最小信号点倾斜45，则信号变大，沿垂直待测电缆方向向一侧移动，保持传感器倾斜角度不变，再找到一个最小点，则传感器移动的距离与电缆深度正好形成一个45的等腰三角形的两个直角边，即移动距离就等于电缆深度。当所测电缆为沟道电缆时检查路径这一步可以省去。7.5 精确定位进行电缆故障的精确定位必须是初测完成，路径准确的情况下。当待测电缆全长50m时，可不初测但必须核查路径后直接定位。进行故障定位的原理是给待测电缆加适当高压脉冲使故障点形成规律性放电，而此放电会产生电磁辐射信号，同时产生声音信号，并使故障点处电缆产生轻微振动，电磁信号很强沿电缆长距离存在，声音信号只在故障点附近才有，FCL2015一体化无噪声定点仪可以高灵敏选频接收此两种信号分别处理放大，通过声音大小来准确定点，仪器性能指标及使用方法如下： 7.5.1用途及主要特点：FCL-2015一体化无噪声定点仪是我公司精心设计和制造的全新一代便携式智能电缆故障定位仪器，主要用于地下动力电缆绝缘故障点的快速、精确定位。本仪