WNDL8000超高压电缆护层测试仪.doc

WNDL8000超高压电缆护层故障测试仪WNDL8000超高压电缆护层故障测试仪用户手册 淄博威纳电气有限公司目 录注意事项3第一章 概述4第二章 功能特点4 一、测试仪的功能特点4二、定点仪的功能特点4第三章 技术指标5一、测试仪的技术指标5二、定点仪的技术指标5第四章 仪器结构6一、测试仪的结构6二、定点仪的结构9第五章 使用方法11一、护层故障测距11二、护层故障定点21三、护层直流耐压试验24注意事项1. 本仪器使用时，请勿在阳光曝晒的环境下长期工作（特别是夏季），以免造成仪器内部温度过高而无法正常使用。仪器内部设有超温保护，当仪器内部的功率器件温度超过60时，仪器将自动保护，高压电路停止工作，同时液晶屏幕提示：“温度过高，请冷却后重新开机！”。2. 本仪器为高压设备，使用时应按规程操作，同时要有相应的监护措施。测试完成后应先关闭仪器电源，再用放电棒对被测电缆的护层及芯线充分放电，最后拆除仪器接线，确保人身安全。3. 使用脉动直流法注入电压可能很高，在故障点附近的电缆表面（半导体层）可能有高压存在，故禁止用探针直接接触电缆本体。4. 如果电缆正上方有水泥盖板，无法插入探针，可在附近与电缆平行的土壤中测试。如果电缆上方硬化地面面积较大且干燥，可用水将测试点的地面浸湿后再测量。5. 如果护层存在多个故障点，测距结果一般靠近最严重的故障点，应首先对该点定点并修复，如果仍然存在故障，应重复测距和定点过程，直至全部修复。6. 高压信号源的输出电压应低于电缆护层的耐压标准，一般不得超过10kV，尤其在使用冲击法时应特别注意。7. 对于三芯统包电缆的芯线故障，如果故障点处的铠装已经破坏，也可以用跨步电压法辅助定点，但由于铠装很可能多点破损，所以定点结果不唯一，只在其它定点方法（如声磁同步法）失效的情况下作为辅助手段使用。8. 更换探针或电流传感器时应先关闭仪器后再更换，以防带电拔插损坏仪器。9. 严禁拆卸仪器，仪器内部部分电路有高压储能，即使在断电状态拆卸仪器也会有触电危险。10. 仪器若出现问题，请不要试图自行维修，以免发生触电危险，并立即与本公司售后服务热线联系，电话 安全警告l 仪器最大输出电压：10kV，注意安全！l 在仪器工作时要远离输出夹钳！l 不得将金属物插入仪器内！l 仪器严禁拆卸！以防触电！第一章 概述WNDL8000超高压电缆护层故障测试仪（以下简称测试仪），既能进行超高压电缆护层故障测距，又能为超高压电缆护层故障定点提供高压脉冲信号源，与本公司生产的超高压电缆护层故障定点仪配合使用，完成超高压电缆护层接地故障的精确定点。还可用于护层直流耐压试验。超高压电缆护层故障定点仪（以下简称定点仪）是一台集计算机技术、数字信号处理技术于一体的具有创新特色、高性能的智能化仪表，主要用于超高压电缆金属护层接地故障的精确定点，也可用于芯线接地故障的辅助定点（在护层已经破坏的情况下）。该定点仪还可通过电流传感器在井孔中测量故障电缆中的阻性电流，对电缆故障点进行分段定位。特别适用于穿PVC排管敷设的电缆。第二章 功能特点一、测试仪的功能特点1采用四线法测量护层电阻，克服了导线电阻与接触电阻对测量结果的影响，测距精度高。2自动显示操作提示、测试项目、测试进程，直至显示测距结果。操作简便， 克服了高压电桥调平衡困难的缺点。3具有仪器接地不良闭锁、高压零位启动等多重安全防护功能。4. 内置高压恒流源，输出的电压、电流连续可调，允许输出长期短路运行。5. 可以使用芯线进行护层故障测距，克服了高压电桥因现场没有绝缘良好的护层而无法测距的缺点。6. 具有测距和高压脉冲源两种功能,既能进行护层故障测距，又能为超高压电缆护层故障定点提供信号源。7. 输出电流大，能方便地用于护层直流耐压试验。二、定点仪的功能特点1运用最先进的数字信号处理技术，直接显示信号波形，抗干扰能力强。2能够通过电流传感器测量故障电缆中的阻性电流，对故障点进行分段。3自动指示故障点方向，迅速查找故障点。4自动调零，抵消地电位变化影响。5灵敏度高，响应范围大。6配置高性能可充电锂电池，充满电后能连续工作15小时以上。7欠压指示功能：电池欠压时电量指示闪烁。8自动关机功能：电池欠压或长时间无操作时能够自动关机。9机壳质轻便携。第三章 技术指标一、测试仪的技术指标1. 测距精度：误差0.1% 2. 测试盲区：0m3. 输出电压：010KV可调4. 输出电流：0100mA可调5. 最大输出功率：小于1kW6. 工作电源：AC220V、50Hz、6A7. 体积：420mm320mm340mm8. 重量：12kg二、定点仪的技术指标1. 定点精度：误差2cm2. 电压信号检测灵敏度：0.1mV3. 电流信号检测灵敏度：2mA4. 信号最大输入范围：探针300V5. 电源：7.4V、2400mAH可充电锂电池6. 充电器电源：AC220V、50Hz7. 体积：主机180mm110mm185mm8. 重量：主机0.5kg第四章 仪器结构一、测试仪的结构1测试仪的外观如图2-1-1： 图2-1-1 WNDL8000超高压电缆护层故障测试仪2测试仪的面板如图2-1-2：图2-1-2 仪器面板其中：(1)AC 220V 插座：接220V、50Hz 交流电源，要求电源及电源线能承载大于6A的电流。(2)电源开关：用来开关测试仪的电源。(3)电源指示灯：用来指示测试仪的电源通断、保护地和测试地的连接状态。接通电源后，该指示灯亮。当测试仪未接地或接地不好时，该指示灯闪烁，测试仪自动闭锁高压合操作，禁止高压输出。(4)高压指示灯：高压输出指示。测试仪有高压输出时该指示灯亮。(5)电压显示：显示测试仪的输出电压值。(6)电压调整：根据被测电缆的耐压水平调节测试仪的输出电压。(7)零位：电压调整电位器的零位开关位置指示。只有“电压调整”旋钮在“零位”时才能进行高压合操作。(8)电流显示：显示测试仪的输出电流值。(9)电流调整：根据需要调节测试仪的输出电流。(10)高压合指示按钮：启动测试仪后，测试仪并没有高压输出，只有“电压调整”旋钮在零位，按“高压合”按钮后才能输出高压。有电压输出时，该按钮指示灯亮，同时高压指示灯亮。(11)高压分指示按钮：用来停止高压输出。无高压输出时该按钮指示灯亮。(12)直流脉冲指示按钮：该指示按钮抬起时，指示灯常亮，测试仪工作在直流输出方式，该方式主要用来进行护层故障测距。该指示按钮按下时，指示灯闪烁，测试仪工作在脉冲输出方式，该方式主要用来进行护层故障定点。该按钮只有在“高压合”状态有效。(13)操作按钮:测试仪操作按钮有“上一步” 、“下一步”、“确认”三个按钮，用于测试仪的操作。(14)液晶显示屏：用来显示操作提示、测试项目、测试进程、测试结果。(15)故障相：用来连接被测的故障电缆护层，插入与红色夹钳相连的插头。(16)辅助线(相)：用来连接对地绝缘良好的电缆护层或对地绝缘良好的芯线，插入与绿色夹钳相连的插头。(17)测试地：用来连接接地体,插入与黑色夹钳相连的插头。为了接线方便，测试地接线提供了一个黑色夹钳和一个接地钳，可通过黑色夹钳将未使用的电缆护层或芯线接地，也可以将黑色夹钳和接地钳同时接地。(18)保护接地：仪器保护接地。为保障人身设备安全，必须用接地线可靠接地。3接线盒的结构测试仪工作时需要在电缆对端用接线盒配合，接线盒的面板布置见图2-1-3：图2-1-3 接线盒面板其中：（1）故障相：该输出线连接红色夹钳，与测试仪连接的故障相对应，连接故障电缆护层。（2）辅助线(相)：该输出线连接绿色夹钳，与测试仪连接的辅助线(相)对应，连接辅助线(相)电缆护层或电缆芯线。（3）测试地：该插孔输出线连接黑色夹钳，与接地体相连。为了接线方便，测试地接线提供了一个黑色夹钳和一个接地钳，可通过黑色夹钳将未使用的电缆护层或芯线接地，也可以将黑色夹钳和接地钳同时接地。二、定点仪的结构1定点仪的外观如图2-2-1，仪器包括主机、探针（2根）、电流传感器等。 图2-2-1 仪器外观2定点仪的面板如图2-2-2：图2-2-2 面板（1）液晶显示屏：显示测量信号波形、故障点方向、增益大小、电池电量等。（2）电源开关：需按一秒钟以上才能打开或关闭仪器电源。（3）复归键：改变测量位置需按复归键清屏，重新测量。（4）增益+：用来增大输入信号增益。（5）增益-：用来减小输入信号增益。（6）探针输入：接探针，用来输入电压信号。（7）传感器输入：接电流传感器，测量电流信号。（8）充电插孔：对内置锂电池充电。第五章 使用方法一、护层故障测距1. 预备工作当故障护层的对地绝缘电阻较大时，可先用测试仪将故障点“复现”，待故障点的绝缘电阻降低到100K以下时，再进行测距操作，测距结果会更加准确。测试仪工作时至少需要一条对地绝缘良好的电缆护层或电缆芯线，要求其对地绝缘电阻要大于故障护层的对地电阻。在测距前首先用兆欧表测量各相护层的对地绝缘情况，找出需要测试的电缆，我们把该电缆称为“故障相”。选出对地绝缘电阻最大（大于1000倍护层故障电阻）的电缆芯线或护层，我们将芯线或护层称为“辅助线(相)”。如果电缆芯线或护层都能满足要求，优先选用满足要求的电缆芯线。另外推荐测试时还需要将其它未使用的电缆护层和电缆芯线的两端接地。为了便于描述，我们采用“故障相”、“辅助线(相)”表示满足以上条件的电缆芯线或护层，使其与面板上的接线相对应。2. 测距时的接线方法分为以下几种情况2.1 利用电缆芯线作为辅助线(相)如果测试现场有对地绝缘良好电缆芯线可以利用，请优先选用电缆芯线作为辅助线(相)，接线如图3-1-1：图3-1-1 用电缆芯线作为辅助线(相)接线图2.2利用电缆护层作为辅助线(相)如果测试现场没有电缆芯线可利用，使用对地绝缘最好的电缆护层作为辅助线(相)，接线如图3-1-2：图3-1-2 用电缆护层作为辅助线(相)接线图把测试仪的电源线、高压输出线连接好, 红色夹钳接故障相护层，绿色夹钳接辅助线(相)，通过黑色夹钳将未使用的电缆护层或芯线接地，也可以将黑色夹钳和接地钳同时接地。同时推荐将其它未使用的电缆护层和电缆芯线都接地。将测试仪的“保护地”接地，确保接地良好，并在地线上连接好放电棒。3. 对端接线盒接线与测试仪的接线对应，红色夹钳接故障相护层，绿色夹钳接辅助线(相)，通过黑色夹钳将未使用的电缆护层或芯线接地，也可以将黑色夹钳和接地钳同时接地。同时推荐将其它未使用的电缆护层和电缆芯线都接地。4. 仪器接地检查打开电源开关，电源指示灯亮，则表示测试仪接地良好。若电源指示灯闪烁，则表示测试地和保护地的电阻太大，应关闭电源，重新检查保护接地和工作接地是否可靠。夹钳和接地体可能存在氧化层，用夹钳夹住接地体后用力摩擦去掉氧化层，确保连接可靠。5. 护层故障测距操作打开电源后，液晶屏幕显示软件版本信息，2秒钟后进入提示界面。若“直流脉冲”指示灯闪烁，则需按一下该按钮切换到直流工作状态。5.1接线提示接线提示界面如图3-1-3：图3-1-3 接线提示按照提示检查测试仪接线、对端接线盒接线是否与液晶上的提示一致。确认无误后按“确认”按键。5.2系统校零系统校零的界面如图3-1-4：图3-1-4 系统校零系统校零要求关闭高压输出。若未关闭高压输出，仪器会自动检测，发出声音告警，并闭锁下一步操作，直到关闭高压输出后才进行系统校零。确认高压分指示灯亮，按“下一步”键开始系统校零。界面如图3-1-5：图3-1-5 系统校零系统校零完成时，显示界面如图3-1-6，按下一步继续，若想重新校零按上一步键。图3-1-6 系统校零215.3护层电阻测试界面护层电阻测试界面如图3-1-7：图3-1-7 护层电阻测试先将“电压调整”旋钮调至零位，按“高压合”按钮启动高压输出，分别调节“电压调整”、“电流调整”旋钮，使输出处于恒流状态，电流值尽量大。等待显示电流值稳定后，按“下一步”键开始测量电缆护层电阻，界面如图3-1-8：图3-1-8 护层电阻测试测量完成后，显示电缆护层全长的电阻，界面如图3-1-9：图3-1-9 护层电阻测试若想重新测量电缆护层的电阻，请按“上一步”键，继续测量请先将“电压调整”旋钮调至零位，再按“高压分”键关闭高压输出。仪器自动检测高压输出状态，若未关闭高压输出，仪器会声音告警提示，同时闭锁下一步操作,直到关闭高压输出后才能继续进行测试。按“确认”键继续测试。5.4对端操作提示仪器显示操作提示界面如图3-1-10：图3-1-10 操作提示按照提示，通知电缆对端操作人员将黑色夹钳从接线盒测试地插孔内拔出，等待对端的操作人员确认后，再按“确认”按键。5.5故障相校零故障相校零的界面如图3-1-11：图3-1-11 故障相校零故障相校零要求关闭高压输出。若未关闭高压输出，仪器会自动检测，发出声音告警，并闭锁下一步操作，直到关闭高压输出后才进行故障相校零。确认高压分指示灯亮，按“下一步”键开始故障相校零，并显示测量进度。界面如图3-1-12：图3-1-12 故障相校零故障相校零完成时，显示界面如图3-1-13，若想重新校零请按上一步键，按下一步继续。图3-1-13 故障相校零5.6近端护层电阻测量：近端护层故障电阻测量界面如图3-1-14：图3-1-14 护层故障电阻测量将“电压调整”旋钮调至“零位”，按“高压合”按钮，调节“电压调整”、“电流调整”旋钮，使输出处于恒流状态，使输出电流值尽量大。等待显示电流值稳定后，再按“下一步”键开始测量近端护层电阻，界面如图3-1-15：图3-1-15 护层故障电阻测量测量完成时,显示近端护层电阻和护层对地绝缘电阻，界面如图3-1-16：图3-1-16 护层故障电阻测量按照提示操作，重新测量按“上一步”键，继续测量先将“电压调整”旋钮调至“零位”，再按“高压分”键关闭高压输出。仪器自动检测高压电源状态，若未关闭高压电源，仪器发出声音告警提示，同时闭锁下一步操作。按“下一步”键显示测试结果。5.7测试结果显示护层对地绝缘电阻、护层全长电阻、测量端到故障点的护层电阻，以及故障点到测量端的距离占全长的比例。显示界面如图3-1-17：图3-1-17 测试结果测试完成后请关闭仪器电源，用放电棒对被测电缆的护层及芯线充分放电，拆除仪器接线及对端接线，把线收好以便下次使用。提示：在干扰比较大的场合，可重复进行多次测量，并求其平均值所得结果会更准确。若被测电缆护层存在多个故障点时，测距会存在一定误差，测试结果会距离最严重的故障点较近。定点时需加大范围测试。 WNDL8000超高压电缆护层故障测试仪二、护层故障定点测试仪具有高压脉冲输出功能，可用做超高压电缆护层故障定点的信号源，配合定点仪在故障测距所得结果附近进行定点。1定点时的接线接线如图3-2-1所示：图3-2-1 定点时的接线测距完毕后，首先将电缆护层的所有接地点均解开，将参照相的输出线拆除；把测试仪的电源线、高压输出线连接好, 红色夹钳接故障相护层；绿色夹钳不用，必须从插孔中拔除，拆掉该连接线；黑色夹钳和接地夹钳与接地体相连，确保测试仪的“保护地”与地相连。同时在测试地线上连接好放电棒，在故障电缆对端需做好安全监护工作。2接地检查打开电源开关，电源指示灯亮，表示测试仪接地良好。若电源指示灯闪烁，则表示测试地和保护地之间的电阻太大，应关闭电源，重新检查保护接地和工作接地是否可靠。夹钳和接地体可能存在氧化层，用夹钳夹住接地体后用力摩擦去掉氧化层，确保连接可靠。3高压电源调节确认测试仪的接线正确，并在对端采取安全措施后，把“电压调整”旋钮调至“零位”，按“高压合”按钮，分别调节“电压调整”、“电流调整”旋钮，使输出电流尽量大。按下“直流脉冲”按钮，此时该按钮指示灯按脉冲输出的频率闪烁，仪器输出高压脉冲，为护层故障定点提供信号源。电流由护层注入，由故障点流入大地并返回信号源。4用跨步电压法进行护层故障定点（1）工作原理 在故障点附近，电流从护层破损点向各个方向流入大地，在地面上的任意两点间有电位差存在，即跨步电压。通过检测跨步电压的强度和方向，能够确定故障点的位置，见图3-2-2所示。3-2-2 跨步电压定点原理示意图（2）准备工作根据故障测距结果，将主机和探针携带至探测区域，探测区域主要根据测距结果选择，例如测距结果为1000m，则探测区域应在950m-1050m之间。组装探针，将探针输出线接信号输入插孔（注意颜色对应）。将两探针沿电缆路径插入土壤；在定点过程中必须保持两探针的方向，黑色探针朝向信号源端，红色探针朝向远端；两探针间隔一定距离，信号较弱时将距离适当拉开，信号强时将距离缩短，非常接近故障点时距离可以很小以便于精确定点。若电缆为穿PVC排管敷设，根据需要接入电流传感器，通过传感器测量井孔裸露故障电缆中流过的电流，查找故障点的位置。（3）跨步电压信号定点按电源开关1秒钟以上，打开电源，将探针插入故障电缆上方附近的土壤中（不要用手扶探针），按复归键，观察液晶显示的信号波形。如果波形幅值很小，应将增益调高。再观察液晶显示的信号波形，直至增益调节合适。再按复归键，等待15秒钟左右，观察故障方向指示箭头。然后沿箭头指示的方向前移10米左右继续测量，待显示信号较强且箭头方向反向时，表示已越过故障点。缩短移动距离，往回仔细查找箭头方向改变且信号较强的点即为故障点。定点过程中，如果显示的信号幅值很小，箭头指示的方向会左右改变，该测量点距离故障点还比较远，可继续向前移动测量。或提高信号增益多测量一段时间，箭头