铁路信号电缆测试仪操作作业程序.doc

运用电缆故障测试仪和线缆寻迹及故障定位仪的作业程序（征求意见稿）仪表日常计表维护工作内容车间应设专人负责XK2001型电缆故障测试仪和XK8312型线缆寻迹及故障定位仪的维护管理，每月维护计表1次，计表工作内容如下：1、清扫仪表盘面和携带箱体外观，保持仪表、器具干净，检查表头、各旋钮及按键作用良好；2、按仪表使用说明书配置检查仪表配件齐全完好；3、按仪表使用说明书每月放电一次，然后充满电（充电810小时）；4、实行定置管理和台帐管理，携带现场使用前应由使用者签字，交回办理消记；检查配件齐全完好，并进行充电（充电810小时）；5、填写检修卡。注意事项：仪表放置阴凉干燥处所；充电时严禁打开电源开关和转动各种旋钮，避免损坏仪表。一、探测电缆径路和埋深作业程序仪器适用范围：XK8312型线缆寻迹及故障定位仪(含发射机、接收机、电位差探测架及其及其配件)主要用于电缆径路、埋深测试和电缆故障点精确定位。在电气化区段，只能采用“射频”档，最长探测电缆2Km（电缆长度大于1Km采用两端分别往被测电缆中送信号方式）；电缆深度要求小于3m；在非电气化区段，可采用“音频”档，最长探测电缆30Km。（一）准备工作1、将XK8312型线缆寻迹及故障定位仪(含发射机、接收机)充满电；2、按仪表使用说明书检查仪器配件齐全；3、备万用表、兆欧表各1台；4、准备车站（场）电缆径路图、电缆配线图；5、室内外信号工配合将被测电缆对出1根相通的备用芯线；6、准备个人小工具、通信工具；。7、登记联系。（二）规范连接XK8312F发射机（以下简称发射机）、被测电缆备用芯线（已对好的）和地线1、连接方式见XK8312F发射机接线示意图；XK8312F红 XK8312F 发射机接线示意图 现打的地线2、发射机处的地线应现打，地线桩应选择被测电缆走向的反方向不少于20m安设；3、将输出连接线接至发射机的“信号输出”接线柱上，连接线的另一端的红色接线夹接到被测电缆芯线上，黑色接线夹接到现打的地线上；4、当发射机在机械室电缆端连入时，在机械室侧应按第2条现打一根地线，且在终端箱盒处将已对好的被测电缆备用芯线良好接地；5、当发射机在终端箱盒电缆端连入时，终端箱盒处按第2条现打一根地线，且机械室将已对好的被测电缆备用芯线良好接设备地线或综合防雷系统地线；6、测试被测电缆备用芯线对地感应电压应不大于50V，否则需排除线路过电压后再使用本仪器。（三）探测电缆径路1、将发射机的工作方式旋钮旋到线缆寻迹“射频”档。由于铁路电气化及移频信号对本发射机音频信号产生干扰，因此音频在电气化区段无法使用，而本仪器射频频率较高可抗电气化干扰，但高频衰耗较大，因此传输距离约为1000m左右（超过此传输距离仪器因信号衰耗而无法测试）。2、拨动“输出阻抗”开关，分别置于1-5档，选择表头指针偏转最大位置(多为2、3档)，就置于此档上，此时输出最大。3、XK8312J接收机的“频率选择”开关旋在与XK8312F发射机对应的射频频率上。当“方式选择”开关置于“寻迹”时，身背接收机，手拿感应式探头，当接收机探头平行于地面在电缆的正上方时，声响最强，表头指针偏向峰值。注意事项：在径路测试中应特别注意接收机增益电位器的调节，若测试中增益电位器调节太大，则电缆径路周边都会收到发射机信号而无法准确判断径路。因此,在测试中应使接收机增益电位器尽可能减小，在电缆径路上方应使接收机表头指针位于表头中间位置,这时探头离开径路两侧后表头指针马上减小，可准确判断电缆径路。增益电位器在径路探测中应根据电缆测试距离增加使信号衰减后逐步加大。对于单根电缆的探测，可改变探头方向用“零值”或“峰值”交替探测，准确探测电缆径路。对径路上平铺多根电缆的探测，由于“零值” 探测受邻近电缆信号干扰不准，因而不宜采用“零值”探测，以听峰值为准。（四）电缆埋深测试1、用XK8312F发射机向电缆发射射频寻迹信号，用XK8312J接收机测出电缆的准确径路，方法与上述径路探测相同。2、把XK8312J接收机探头平行放在电缆径路正上方的地面上。3、将“方式选择”开关旋钮置于“设定”档，调节增益旋钮，使表头指针指在标有“设定”的黄色区域内。4、将“方式选择”开关旋钮置于“寻迹”档，此时仪表的表头指示与声响都有明显增大。5、将接收机探头从地面慢慢提起，直到表头指针回到“设定”区域内。6、用米尺量出接收机探头底部与地面的距离，此距离即为电缆在地下埋入的深度。二、测试电缆故障作业程序仪器适用范围：XK2001型电缆故障智能测试仪适用于测试电缆断线（开路）和低阻混线故障10K（含对地绝缘电阻10K），以下简称脉冲法测试；10K电缆芯线对地绝缘0.2M，这种故障不适宜脉冲法测试，可采用XK8312型线缆寻迹及故障定位仪对电缆故障点定位。 （一）准备工作1、熟悉仪表使用基础知识（1）脉冲测试法的几个基本概念、定位测试区域划分、有感测距理论值与实际经验值简介和电缆线路上多个障碍点的探测；（2）XK2001型电缆故障智能测试仪菜单功能的作用及操作参见仪器使用说明书。2、判别故障性质电缆故障一般分为断线、混线、对地绝缘不良、接触不良等故障。电缆线路出现故障后，应该使用兆欧表、万用表等工具确定线路故障的性质和严重程度，以便选择适当的测试方法。铁路信号电缆故障的性质与相应的测试方法： 断线：电缆的一根或多根芯线断开，信号中断。这种故障用脉冲法测试。 混线：分为接地、自混二种类型，分别指芯线对铅皮，芯线对芯线之间的绝缘层遭到破坏，绝缘电阻下降到很低的程度（几百到几千欧姆以下），甚至短路，传输信号质量受到严重影响。这种故障用脉冲法测试。3、将XK2001型电缆故障智能测试仪、XK8312型线缆寻迹及故障定位仪充满电；4、按仪表使用说明书检查仪器配件齐全；5、备万用表、兆欧表各1台；6、准备车站（场）电缆径路图、电缆配线图；7、准备个人小工具、通信工具。（二）采用XK2001型电缆故障智能测试仪直接测量测试点至电缆芯线故障点的长度1、将被测线对的局内设备断开（即倒入备用芯线）；2、将仪器输出端子与被测电缆芯线连接；3、根据被测电缆型号，调整好波速。普通铁路信号电缆（含铠装或铝护套屏蔽电缆）的波速度为201m/us(201米每微秒)，铁路数字信号电缆的波速度为238m/us(238米每微秒)。4、按下“采样”键，同时调整增益，逐渐增加测试距离（通过菜单中范围改变），直至找到反射波形为止（注意在调整过程中，近距离2.5Km不使用放大，远距离2.5Km使用放大。)。5、移动光标，并将它移至障碍反射波的前沿，此时此刻，屏幕上方显示测试点距离电缆故障点的长度。6、根据需要输入测试日期，并可存储。注意事项：测试人员了解电缆线路走向和故障情况，有助于迅速确定故障点。当电缆发生故障后，对故障发生的时间，产生故障的范围，电缆线路所处的环境、接头的位置、天气的影响及可能存在的问题等，进行综合考虑。根据测量的结果，粗略判断一下故障的段落；先在机房内测试，确定出故障点的最小段落（量程越远，测量误差越大），然后到现场终端箱盒进行复测，确定故障点的精确位置（XK2001型电缆故障智能测试仪菜单功能的作用及操作参见仪器使用说明书）。（三）电缆对地绝缘不良点的定位测试（此法可用于寻找土建施工弄断电缆其裸头接地的定位）仪器适用范围：XK8312型线缆寻迹及故障定位仪适用于电缆芯线对地绝缘0.2M定位电缆故障点（若电缆对地绝缘良好，属电缆线间绝缘不良或电缆断线，则故障定位仪不能定位）；在电气化区段，只能采用“射频”档，最长探测电缆2Km（电缆长度大于1 Km采用两端分别往被测电缆中送信号）；电缆深度要求小于3m；在非电气化区段，可采用“音频”档，最长探测电缆30Km。故障定位前用上述脉冲测试法把故障点确定在一个最小范围内，在此范围内用定位仪进行定位。1、将XK8312F型仪器发射机的红色接线夹接到电缆故障线测试端子上,黑色接线夹接到现打的地线棒上。为了消除近端故障的测试盲区,接地棒应尽可能沿电缆径路反方向距离20m以上设置。接好线后,将仪器的绝缘阻值与信号输出开关置于“信号输出”档,线缆寻迹及故障定位开关根据电缆的故障距离及外界环境选择置于故障定位档的“射频”位置。2、将XK8312J型仪器接收机频率选择开关置于与发射机相同的“射频”位置,方式选择开关置于“故障”位置,将感应式探头引线和电位差探测架引线插入接收机对应插孔。打开发射机和接收机电源开关,接收机中将会收到发射机发出的信号。3、拨动XK8312F型发射机输出阻抗开关,分别置于1-5档,观察表头指针偏动大小,选择表头指针偏动最大档,此时输出功率最大(多为2、3档)。4、测试人员身背接收机,手拿感应式探头及电位差探测架,感应式探头探准径路,探测架的绿色标记向前,沿着电缆径路向前走,当离故障点100m左右时开始进行定位测试。将探测架插入径路地面（与电缆径路平行）,若为硬化的水泥地面，则沿电缆径路平行插入水泥地面边缘；若地面干燥，为减小探测架插针与地的接触电阻，可往插针处注少量水。感应探头对准径路方向,手不接触探测架进行测试，观察接收机表头指针左右摆动情况,若指针左右摆动无稳定状态,则表示还没有到电缆故障点范围,应继续向前走；每次向前走的距离应根居电缆芯线对地绝缘电阻确定（见后述有感测距）。一般5-10m左右将探测架插入径路地面一次, 观察接收机表头指针左右摆动情况,如果经过多次探测,表头指针逐渐稳定下来,且表头指针指向绿色区域时,则表示故障点在测试人员的前方,应继续向前。如果表头指针偏向红色区域时,则表示故障点位置己过,在测试人员身后,此时应后退几步测试。通过往返几次测试,直到探测架前后移动几厘米的距离表头指针将从绿色区域转向红色区域（或从红色区域转向绿色区域）,则故障点就在探测架跨距下方，开挖排除故障即可。三、仪表使用基础知识1、脉冲测试法的几个基本概念波形：脉冲测试法靠波形来反映电缆的情况，正确理解波形是使用脉冲法的关键。由于仪器内设有自动阻抗平衡电路，可以将发射脉冲的幅度压缩到很小，基本上只显示反射脉冲，更便于观察。故障点标定：反射脉冲波形的起始点(如上图中虚线的位置)是故障位置。屏幕的最左侧作为发射脉冲的起始点，将虚线光标移动到故障反射脉冲波形起始点，此时屏幕上显示的距离值就是故障距离。自动测试时仪器能够自动把虚线光标移动到故障反射脉冲的起点，但有时需要手动修正虚线光标的位置。虚线光标在其他位置时，显示的距离值没有实际意义。波速度：从仪器使用说明书测试原理中我们知道，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，因此必须首先知道精确的波速度。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。例如普通铁路信号电缆的波速度为201m/us(201米每微秒)，铁路数字信号电缆的波速度为238m/us(238米每微秒)。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（详细方法见使用说明书）。增益：是指仪器对发射仪器的放大倍数，调节增益可以改变屏幕上显示的波形的幅值，可以通过相应的按键增加或减小增益。反射脉冲的幅值以调到接近满屏为最佳。自动测试时仪器自动调节增益。阻抗平衡：仪器内部有一平衡电阻网络，通过调节使之与电缆的特性阻抗相匹配，以尽量减小仪器发射脉冲对接收信号的影响，突出反射脉冲，便于判断故障点。测试时仪器自动调节阻抗平衡。2、定位测试区域划分若线路较长，障碍在点处，而负极接地点附近不存在障碍，则可划分为下述五个区域。等位面AB埋地故障电缆发射机 障碍点区域图I负极接地影响下的反摆区开始把接收机放在位置I，由于探针A1、B1插在离负极接地点不远，B1处的地电位远高于A1处的地电位，大地中的直流信号电流从B1流入接收机，再通过A1流入大地，此时接收机面板的直流信号微安表头的指针以反时针方向摆动，此时称两针“反摆”，即反摆区。越向前方直流信号表头指针反摆幅度越减小（若负极接地附近存在障碍且较大时会出现顺摆现象）。II负极接地点与正极障碍点之间的无感区当探测到位置II约在负极接地点与正极障碍点之间区域时，由于流过大地的信号电流密度很小，即仪表使用说明书图9中电位曲线上较平坦的区域，地电位梯度很小，接近于零，也就是接收到的信号电压小于仪表的灵敏度UL。此时，直流表头指针居中左右摆动，无稳定状态，此区域是附近不存在障碍的无感区。III正极障碍点影响下的顺摆区（有感区）当探测到位置III并接近正极障碍点时，电流密度及电位梯度又开始增大，直流表头指针顺摆，说明处于障碍点的有感区之内，前方存在障碍，此时探针A3处的地电位高于B3处的地电位了,表头指针顺摆幅度随着接近障碍而越来越大，此时为了防止漏测必须引起注意。IV测过障碍点后的反摆区（有感区）当探测到位置IV时，直流表头指针变为逆时针方向摆动，称为“反摆”。说明此时探针B4处的地电位高于A4处的地电位了。探针A4超过障碍点，并且B4与的距离大于A4与的距离了，应返回细查定位。V在障碍点正上方对障碍点定位当把探测架返回到位置V插入地面时，应符合直表头指针理论既不顺时针又不反时针方向摆动，而基本居中微微左右摆动。而实际情况是当两探针插在障碍点等距离两侧时，只要移动探针几厘米，表头指针将发生明显的顺摆或反摆现象。在对障碍点定位时，探针A5、B5已在障碍的两侧的等位面上，A5、B5两者间几乎没有电位差，信号电流几乎不流入接收机，此时，障碍就在两探针连线中点的下方，误差不会超过几厘米。3、有感测距理论值与实际经验值简介通过理论计算与模拟测试可以知道，当土壤电阻率一定，电缆线路对地绝缘电阻不等时，其有感测距是不同的。因此，在查找电缆线路上的对地绝缘障碍时，其有感测距如下（从下表可看出，电缆芯线对地绝缘阻值越低其有感测距越长，越易测试定位。建议在雨后电缆芯线对地绝缘阻值很低时及时进行测试，其测试效果会更好）：对地绝缘电阻不等的输出电流及有感测距的情况对照表对地绝缘电阻（M）土壤电阻率（m）输出电流(mA)理论计算有感测距(m)实际测试有感测距(m)0.000138.01219.98160.0138.0614.13110.138.028.166.50.238.01.57.065.50.538.00.85.1641.038.00.43.652.53.038.00.152.231.64、电缆线路上多个障碍点的探测（电缆芯线对地绝缘不良也许不只1处破损接地，应通过认真仔细的排查，确定故障点数和处所，以避免盲目乱开挖和切割电缆造成人力和材料的浪费。）（1）在探测短距离线路上的障碍时怎样判断线路上是否存在障碍当线路上只存在一个障碍并再无其它接地时，把该障碍点查找到后，用探头继续向前探测一定距离，如果射频交流信号很小，说明前方已没有障碍了。如果还能收到较强的射频交流信号，说明前方仍有障碍，可以继续向前探测。（2）探测线路上两个障碍点时的情况a两个障碍的对地绝缘电阻值相差较大、相隔较远时通过模拟测试，若在线路上存在两个障碍，一个电阻值大至1M，一个小至68，相距250m。由于漏电信号电流几乎都由电阻小的障碍点流进，而流进电阻值大的障碍点的信号电流几乎没有，在电阻值大的附近就接收不到信号电流，因此当大障碍存在时，在一定距离内存在的小障碍往往被掩盖，待把大障碍撤去（修