WL50波反射定位仪

1、wl5o波反射法电缆故障定位仪用户手册厂瓦 警告用户 1. 仪器携带光盘包含有：WL50系统恢复软件、PC机后台软件、说明书、启动 U盘制作 工具等，请务必保存好。 2. 仪器携带U盘带启动功能，里面保存有WL50系统恢复软件。将 U盘插到WL50面板 USB接口，打开电源，仪器自动恢复系统软件。注意：WL50系统正常时，在开机前请 不要将带有启动的 U盘插到USB接口。请存放好U盘，更不要随意格式化U盘。 3. 在用U盘进行系统恢复时， 请插上电源适配器，以免系统恢复过程电池电量不足出现关 机。 4. 请保存好WL50外包装箱。 5. 因本公司产品不断更新改进，说明书与仪器有所不同，如有疑问

2、，请与公司联系。 WL50波反射法电缆故障定位仪用户手册MFanbosK_ 目 录 1 主要用途 i 2 技术指标 1 3 仪器工作方式 2 4 操作说明 2 4.1 仪器操作界面2 4.1.1 按键说明 3 4.2 三种工作方式操作步骤 7 4.2.1 低压脉冲测试步骤 7 4.2.2 脉冲电流测试步骤 8 4.2.2.1 通过波形识别故障点击穿与否 10 4.2.2.2 如何利用延时设置 10 4.223 如何标定故障距离 12 4.2.3 稳定电弧法测试步骤 12 5 典型故障波形 14 6 比较法测试电缆全长或校正电缆波速度 15 7 附录1预定位基础知识介绍 16 7.1 低压脉冲反

3、射法测试 16 7.1.1 低压脉冲反射法应用范围以及工作原理 16 7.1.2 发射脉冲的选择 16 7.1.2.1 脉冲的形状16 7.1.2.2 脉冲的宽度 16 7.1.3 典型故障反射脉冲波形 17 7.1.3.1 断线故障 17 7.1.3.2 短路故障 17 7.1.4 怎样标定反射脉冲的起始点 18 7.1.5 脉冲反射波形比较测试 18 7.2 脉冲电流法测试19 7.2.1 直流高压闪络测试法 19 7.2.1.1 应用范围 19 7.2.1.2 接线与试验要求19 7.2.1.3 故障点击穿与否的判断 20 7.2.2 冲击高压闪络测试法 20 7.2.2.1 应用范围2

4、0 7.222 接线与试验要求20 7.223 故障点击穿与否的判断 21 7.2.3 典型脉冲电流测试波形 21 8 附录2 23 8.1 三种工作方式接线示意图 23 8.2 典型电缆波速度推荐 24 8.3 附件清单24 8.4 电池充电说明25 8.5 自动关机说明25 8.6 文件导出25 8.7 仪器系统恢复25 8.8 PC机后台软件安装及使用 27 8.9 简单故障排查27 第III页 WL50波反射法电缆故障定位仪用户手册an bos 1主要用途 WL50是集低压脉冲、脉冲电流和稳定电弧法于一体的便携式电缆故障测试仪，采用8.4英寸 TFT彩色液晶显示屏幕， 触摸屏操作，可通

5、过 USB接口和计算机连接，仪器内可存储600条电 缆故障波形，具有携带方便、使用简单、操作方便、大屏幕显示等特点。能测试高压电缆以及 各种控制电缆低阻、短路、断线和高阻等故障。 2技术指标 发射脉冲输出电压 36V 发射脉冲脉宽 50ns . 10s 保护电压 200V AC (50/ 60Hz) 输出阻抗 33, 43, 50, 60, 75, 100, 150欧 采样信号灵敏度 0 . 40dB 测量范围（波速 i60m/ s） 0 50km 测量精度 0.2%L+移动光标步长（m 实时采样率 200MHz(WL50200)/100MHz(WL50100) 分辨率（波速i60m/u s）

6、 0.4m(WL50200)/0.8m(WL50100) 波速度 100 300mj/i s 记忆回波数量 600条 $20 D战D*距彦： C紋蛊曜：!& 图（11）脉冲电流工作模式显示范围设定 （2）调节显示范围：按显示范围”键，如图（11）所示，在显示范围输入对话框上边有提 示用户输入的范围至少应为被测电缆长度的三倍以上，比如被测电缆长度为1000m,那 么显示范围应为 3000m以上，设定好显示范围后按“ 确定”退出。 （3）按“波形A”即显示等待触发，如图（12）所示。 第9页 WL50波反射法电缆故障定位仪用户手册 图（12）脉冲电流工作模式等待触发界面 图（13 ）脉冲电流法测试

7、电缆故障波形 （4）将故障定位电源放电棒、高压输出电缆、接地线、电源线以及脉冲电流耦合器连接好。 若满足直闪测试，把故障定位电源球隙顺时针调到底（或者把仪器切换到直流工作模 式）。打开电源，调节升压旋钮，待故障定位电源对故障点冲击放电后，WL50将自动 触发并显示波形。若发现波形幅值太小， 可调节WL50信号增益或者增大故障定位电源 的放电球隙，重复上述（1）（4）步骤，直到采集到满意的波形。 （5）调节电缆波速度： 脉冲电流方式下波速度为160m/卩s。 第#页 WL50波反射法电缆故障定位仪用户手册, （6）移动光标标定故障距离。从图（13）中可以看出，故障点击穿后反射回来的脉冲信号方向

8、一致。脉冲电流法故障距离定位的依据是找到最大信号前面开始下降的拐点。如图（13） 移动起始光标和终止光标，测量电缆故障点离测试端的距离。 注意：在脉冲电流工作模式下，需要注意以下四点：一如何通过波形识别故障点是否击穿；二 如何标定故障距离；三如何利用好延时设定；四脉冲电流方式下波速度为160m/卩s。 4.221通过波形识别故障点击穿与否 瞅冲曲愎 倩号增fitmiin电池 口 试验日期2007-06-01正常赋s 30011故障距喜二0就速度:160 b/u 图（14）脉冲电流方式未击穿波形 用户可以参阅本文 附录1预定位基础知识章节内容，了解如何通过听声音、观察电压表指 针摆动和电流表指针

9、摆动判断故障点击穿与否。这里再简单介绍一下如何通过观察波形判断故 障点击穿与否。图（14）是典型的 脉冲电流方式未击穿波形 ，只要看到如图（14）波形，就可 断定故障点未击穿，此时使用者可增大放电球隙或增大放电电压继续测试。 4.222 如何利用延时设置 在一般情况下，由放电装置或者球隙产生高压放电脉冲导致故障点击穿，此时仪器采集装置记 第13页 录的波形为故障点多次反射脉冲波形，此波形直观清晰，如图（13）。而有些情况，放电装置或 者球隙产生的放电脉冲未直接击穿故障点，而是由电缆终端反射回来的电压脉冲在故障点叠加 后击穿故障点，波形参见 附录1章节的图（31）（这种情况通常称之为 长延时放电

10、），在这种情 况下仪器记录了从球隙放电到故障点击穿后的整个过程的波形，这个波形数据量大，而且在一 起显示给人感觉很乱。这时用户可以通过延时设置，使仪器不采集或者不显示最前面部分没有 实际意义的数据，至于如何恰当设置采样延时要结合实际采集的波形来看。下图为同一电缆故 障，在没有采样延时和分别设置不同采样延时的脉冲电流波形，其中图15（a）没有采样延时 采集的脉冲电流波形，图15（ b）采样延时为4500ns时采样的脉冲电流波形，图15（ c）采样 延时为5600ns时的脉冲电流波形，从（a）、（b）和（c）三个图中可以看出，图形（c）效果最好。 （a）没有采样延时采集的脉冲电流波形 （b）采样延

11、时为4500ns脉冲电流波形（c）采样延时为5600ns脉冲电流波形 图（15）没有采样延时和有采样延时显示的脉冲电流波形 4.223 如何标定故障距离 故障距离的标定是脉冲电流测试的关键。用户可以阅读本文附录1中怎样标定反射脉冲的起 始点一节所述内容，及参考图（29）、（ 30）、（ 31）、（ 13）所示的各种典型脉冲电流波形的故 障距离标定方法，来提高标定的准确性，减小测试误差。 4.2.3 稳定电弧法测试步骤 （1）将WL50工作方式切换到稳定电弧方式。 （2）根据现场测试电缆长度调节显示范围，比如长度为L（m），那么显示范围调到 L*1.2（m）。 （3）调节电缆波速度。 （4）电缆

12、故障定位电源 和WL50接线。 连接好电缆故障定位电源高压输出电缆、电源线、接地线和放电棒。 将高压输出电缆与被测试电缆接好，将双头BNC测试线连接好 WL50和电缆故障定位 电源。 将电缆故障定位电源 功能转换开关完全提起，旋转到“低压脉冲”位置，压下。 按“波形A”，再按“ 键”即单次触发，记录下当前波形。然后按“波形B”保存 当前波形作参考波形。 将电缆故障定位电源 功能转换开关 完全提起，旋转到“稳定电弧”位置，压下。将放 WL50波反射法电缆故障定位仪用户手册an bos 电方式设置为“单次”。 (5) 按“波形A”显示等待触发。 (6) 打开电缆故障定位电源 电源，调节“升压”旋钮

13、，设定合适的电压值，按“脉冲触发” 按扭，电缆故障定位电源 产生高压脉冲对故障电缆放电一次，击穿故障点。放电脉冲同 时触发WL50，WL50即自动发送低压脉冲记录并显示故障波形。关断电缆故障定位电 源电源开关，并对电缆放电。若发现测试波形不理想，可重复上述 (5)和(6)步骤，直到 记录下满意的波形为止。 (7) 移动光标标定电缆故障距离。 图(16 )为稳定电弧法电缆故障波形。稳定电弧法实质 即借助高压脉冲击穿故障点，在 故障点击穿瞬间由 WL50向故障电缆发射低压脉冲，此时低压脉冲在故障点产生短路反 射，把这个波形和故障点未击穿前的波形比较，就可以看到在故障点处两条波形明显的 分叉点，此方

14、法简单方便。图(16)标有燃弧之前的波形为故障点击穿之前的低压脉冲 波形，低压脉冲在高阻故障点不产生反射，只有在电缆对端产生开路反射；而标有燃弧 过程的波形为故障点击穿过程的低压脉冲波形，故在故障点产生短路反射。 图(16)稳定电弧测试高阻电缆故障波形 第#页 WL50波反射法电缆故障定位仪用户手册Fanbos 5典型故障波形 图（17）电缆对端开路或者断线波形 图（18）电缆对端短路或者中间短路波形 图（19）电缆中间接头及对端开路反射波形图 （20）中间短路和完好电缆对端开路波形比较 第15页 上述四个图是典型的低压脉冲波形，可帮助用户更好识别不同故障类型的波形变化、根据波形 判断故障类别

15、、判断电缆的中间接头以及如何用比较法测试中间短路或者断线的故障。 WL50波反射法电缆故障定位仪用户手册 6比较法测试电缆全长或校正电缆波速度 图（21）对端开路和短路时波形比较法测试电缆长度 为了更好校正电缆波速度或者测量电缆全长，建议用户分别测试电缆对端开路和短路波形，然 后进行比较，如图（21）。从图中可以看出，用比较测试法将开路和短路时的低压脉冲测试波形 叠加比较，比起开路或者短路的单个脉冲波形更容易判别电缆对端反射波形的拐点。打开终止 光标，并将终止光标移动到波形分叉点。假如已知电缆波速度 V=160m/ s，此时按“行波速度” 键，然后配合、两个方向键将波速度调节到160m/s,此

16、时显示两光标之间的距离为电缆 的全长；假如已知电缆的全长，调节行波速度，直到显示的故障距离为已知电缆全长，此时对 应的波速度就是所要校正该类型电缆的波速度。 第#页 WL50波反射法电缆故障定位仪用户手册，aribos 7附录1预定位基础知识介绍 7.1低压脉冲反射法测试 7.1.1 低压脉冲反射法应用范围以及工作原理 低压脉冲反射法（以下简称低压脉冲法）用于测量电缆的低阻（故障电阻小于100欧姆）、短路 与断路故障。据统计这类故障约占电缆故障的10%。低压脉冲法还可用于测量电缆的长度、核 定电磁波在电缆中的传播速度，还可用于区分电缆的中间头、T型接头与终端头等。 该方法测试时，向电缆注入低压

17、脉冲，该脉冲沿电缆传播到阻抗不匹配点，如短路点、故障点、 中间接头等，脉冲产生反射，回送到测试点被仪器记录下来。根据波形上发射脉冲与反射脉冲 的时间差厶t乘于脉冲在电缆传播的速度（行波速度）即可计算出电缆的故障距离。 7.1.2 发射脉冲的选择 7.1.2.1 脉冲的形状 电缆故障测量仪器使用的电压脉冲一般有矩形、指数、钟形（又叫升余弦）等。由于矩形脉冲 形成比较容易，故应用比较多。 7.1.2.2 脉冲的宽度 脉冲总有一定的时间宽度，假定为T,则在T时刻以内到来的反射脉冲与发射脉冲相重迭，无 法区分出来，因此就不能测出故障点距离，出现了盲区。假设脉冲发射宽度是0.5 口 s，电缆波 速度是1

18、60m/口 s,其测量盲区就是40米，仪器发送脉冲愈宽，测量盲区愈大。从减小盲区的角 度看，发送脉冲宽度窄一些好，但脉冲愈窄，它所包含的高频成分愈丰富，而线路高频损耗大， 使反射脉冲幅值过小，畸变严重，影响远距离故障的测量效果。为解决这一问题，脉冲反射仪 器把脉冲宽度分成几个范围，根据测量距离的远近来选择脉冲宽度，测量距离愈远，脉冲愈宽。 第17页 WL50波反射法电缆故障定位仪用户手册 7.1.3 典型故障反射脉冲波形 7.1.3.1 断线故障 脉冲在断路点产生全反射，反射脉冲与发送脉冲同极性，如图（22）所示。 A相 B相 C相 第仃页 图（22）断线故障低压脉冲反射波形 断路故障的波形上

19、第一个故障点反射脉冲之后，还有若干个相距仍然是故障距离的反射脉冲， 这是由于脉冲在测量端与故障点之间多次来回反射的结果。由于脉冲在电缆中传输存在损耗， 脉冲幅值逐渐减小，并且波头上升变得愈来愈缓慢。实际上有用的是第一个反射脉冲，注意不 要把后续反射脉冲误认为是其它故障点的反射脉冲。 7.1.3.2 短路故障 短路故障脉冲在短路点产生全反射，反射脉冲与发送脉冲极性相反，如图（23）所示。 F A相 B相 C相 图（23）电缆短路故障低压脉冲反射 WL50波反射法电缆故障定位仪用户手册an bos 7.1.4 怎样标定反射脉冲的起始点 一般的低压脉冲反射仪器依靠操作人员移动标尺或电子光标，来测量故

20、障距离。实际测试时， 人们往往没有把握应该把光标定在何处来标定反射脉冲的起始点。一般故障点愈远，反射脉冲 上升愈圆滑，标定愈困难。所以建议现场技术人员在实际测试时，应选波形上反射脉冲造成的 拐点作为反射脉冲的起始点。 7.1.5 脉冲反射波形比较测试 波形比较法测试前提：待测试电缆中必须有一相完好电缆。 波形比较法，即分别测试一根完好电缆终端短路和开路时的波形（测试电缆全长或者校正波速 度时），或者分别测试完好电缆和故障电缆（测试短路或断线故障时），把两次测试波形重叠比 较后就很容易分辨出电缆终端或者故障点。采用波形比较法可以减小因人为判断差别而引起的 测试误差。图（24）为三相电缆，其中 A

21、、B两相绝缘完好，C相对地故障，用低压脉冲反射 法首先测试A相对屏蔽的波形，然后再测试 C相电缆对屏蔽的故障波形如图（25）所示，最后 将两个波形重叠比较，如图（26）。从图（26）中很容易找到两个波形的分叉点。 图（24）三相电缆示意图 图（25）完好电缆测试波形与故障电缆测试波形 第19页 图 （26）完好电缆测试波形与故障电缆测试波形比较 7.2脉冲电流法测试 脉冲电流分直流高压闪络与冲击高压闪络两种测试方法。 7.2.1 直流高压闪络测试法 7.2.1.1 应用范围 直流高压闪络测试法（简称直闪法）用于测量闪络击穿性故障，即故障点电阻极高，在用高压 试验设备把电压升到一定值时就产生闪络

22、击穿的故障。据统计，能用直闪法测量的电缆故障， 约占电缆故障总数的20%在预防性试验中出现的电缆故障多属于该类故障。直闪法获得的波形 简单、容易理解。而一些故障点在几次闪络放电之后，往往造成故障点电阻下降，以致不能再 用直闪法测试，故实际工作中应珍惜能够进行直闪测试的机会。 7.2.1.2 接线与试验要求 II G 图（27）直流高压闪络测试法接线原理图 把脉冲电源面板的球隙（如图中的球隙G）顺时针调到底或者把脉冲电源切换到直流高压输出档, 把高压输出红夹子接到电缆的故障相，黑夹子接到与故障电缆发生故障的铠装屏蔽或者其它 相，脉冲电流耦合器放在高压输出接地线上。 线方向一致，即箭头指向故障电缆

23、。 注意：耦合器的箭头指示方向必须和脉冲电源地 721.3 故障点击穿与否的判断 逐渐升高加在电缆上的直流电压，当电压超过故障间隙击穿电压时，故障点击穿放电。故障点 击穿，除了测量仪器被触发显示出波形外，还可通过以下现象判断： 电压突然下降（电压表指针向刻度零点摆动）。 直流泄漏电流突然增大（微安表指针突然向上摆动）。 7.2.2 冲击高压闪络测试法 7.2.2.1 应用范围 在故障点电阻不很高时， 因直流泄漏电流较大， 电压几乎全降到了高压试验设备的内阻上去了, 电缆上电压很小，故障点形不成闪络，必须使用冲击高压闪络测试法，简称冲闪法。冲闪法亦 适用于测试大部分闪络性故障，当然，由于直闪法波

24、形相对简单，容易获得较准确的结果，应 尽量使用直闪法测试。 7.222 接线与试验要求 冲闪法接法如图（28）所示，它与直闪法接线（图 （27）基本相同，不同的是把 球隙G调到故障 点能够击穿放电的距离。首先，通过调节调压升压器对电容 C充电，当电容C上电压足够高时， 球形间隙G击穿，电容C对电缆放电，这一过程相当于把直流电源电压突然加到电缆上去。其 它注意事项和7.2.1.2 一样。 图（28）冲闪法测试法接线原理图 WL50波反射法电缆故障定位仪用户手册 7.223 故障点击穿与否的判断 冲闪法的一个关键是判断故障点是否击穿放电。一些经验不足的测试人员往往认为，只要球间 隙放电了，故障点就

25、击穿了，显然这种想法是不正确的。 球间隙击穿与否与间隙距离及所加电压幅值有关，距离越大，间隙击穿所需电压越高，通过球间 隙加到电缆上的电压越高。而电缆故障点能否击穿取决于故障点电压是否超过临界击穿电压，如 果球间隙较小，电缆上得到的冲击高压小于故障点击穿电压，显然，就不会出现击穿。 除根据仪器记录波形判断之外，还可通过以下现象来判断故障点是否击穿： 电缆故障点没击穿时，一般球间隙放电声嘶哑，不清脆，而且火花较弱；而故障点击穿 时，球间隙放电声清脆响亮，火花较大。 电缆故障点未击穿时，电流表摆动较小；而故障点击穿时，电流表指针摆动范围较大。 7.2.3典型脉冲电流测试波形 第21页 图（30）故

26、障点直接击穿脉冲电流法波形 图中实线标出故障点放电脉冲的起始处，虚线标出故障点反射脉冲起始处。图（29）和图（30）是 典型的脉冲电流放电波形。 WL50波反射法电缆故障定位仪用户手册 ranbos 第23页 8附录2 8.1三种工作方式接线示意图 图（32）低压脉冲测试接线示意图 图（33）脉冲电流测试接线示意图 图（34）稳定电弧 WL50波反射法电缆故障定位仪用户手册 8.2典型电缆波速度推荐 常规电缆波速度（m/宙） 06kV油浸纸绝缘电缆 162m/ pS 10kV油浸纸绝缘电缆 160m/ pS 35kV油浸纸绝缘电缆 160m/ pS 树脂浸渍纸(impregnated pape

27、r) 150171 (m/ ps) 干纸(dry paper) 216264 (m/ ps) 市话通讯电缆 大约 182 (m/ p) 橡皮电缆 大约 120 (m/ p) 橡胶电缆 150170 (m/ ps) 10kV塑料电缆 大约 172 (m/ p) PVC聚氯乙烯 152175 (m/ ps) EPR乙烯丙烯 155175 (m/ ps) PTFE聚四氟乙烯 213 (m/ p) PE聚乙烯 大约 200 (m/ p) XLPE交联聚乙烯 156176 (m/ ps) 6kV交联聚乙烯绝缘电缆 V=168m/ ps 10kV交联聚乙烯绝缘电缆 V=172m/ ps 注意：以上推荐电缆

28、波速度只对低压脉冲方式和稳定电弧两种方式有效，而脉冲电流方式下, 所有电缆的波速度应为 160m/卩s 8.3附件清单 序号 附件名称 数量 1 220VAC输入，9VDC输出电源适配器 1台 2 CC-1线性电流耦合器 1个 3 带夹子信号连接线 1根 4 信号连接线 1根 5 触摸笔 1支 6 WL50用户手册 1份 7 出厂合格证书 1份 8 随机光盘 1张 9 U盘 1个 10 出厂检验报告 1份 11 附件包 1只 第25页 8.4电池充电说明 （1）仪器采用锂电池供电，充满电能持续工作二个半小时。 （2）电池欠压时，仪器在关机状态下，插上适配器，连续充电五六小时，电池可充满电。 用户也可以插上适配器边使用仪器，边充电。 （3）仪器充电时，面板红色指示灯每隔2秒钟闪烁一下，电池充满后红色指示灯亮。 （4）充电器采用220VAC输入，输出为9VDC/3A。用户切勿私自更换电源适配器，若要更 换适配器，型号一定要符合220VAC输入，输出电压为 9V，电流最小要3A。 8.5自动关机说明 在两种情况下，仪器会自动关机： （1）仪器在正常运行状态下，八分钟之内一直没有任何操作，则进入自动关机倒计时状态, 同时界面出现提示信息，最后自动关机。 （2）在电池欠压时，也会进入自动关机倒计时状态，四分钟后自动关机。关机后请充电五 六个