高智能电缆故障检测仪使用说明书

仪器概述该电缆故障测试仪采用时域分析法能测试各种电压等级的动力电缆、通信同轴电缆、市话电缆、控制电缆、矿用电缆和海底电缆等电缆的低阻、短路、断路、高阻泄漏故障和高阻闪络性故障。该电缆测试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检测仪器，它以笔记本电脑为主机，配以基于电脑USB接口的数据采集器，直接使用电脑USB接口。其体积、重量均为目前同类型产品中最小的。不用任何外接电源，仅用笔记本电脑中的电池供电即可，故体积小、重量轻、免维护、便于携带。在操作界面的设计方面具有独到之处。各种参数的设立、仪器工作状态的显示、测试波形的压缩扩展和存储调出、波形位移、同屏对比等各种功能的操作均可通过光电鼠标或少数几个热键就能方便完毕。采集的测试波形清楚，回波拐点明显，特别容易判断故障距离。特别要提到的是，本仪器抗电磁干扰的能力特强。特殊的电路设计使仪器在数万伏冲击高压的测试环境中不会发生死机现象。本仪器的设计秉承了我公司一贯高科技、高精度、高质量的原则，将电缆故障测试水平提高到了一个全新境界。该电缆故障检测仪具有测试准确、智能化限度高、适应面广、性能稳定、软件界面等显著特点。第一章技术说明一、仪器的技术特点1.可测试各种型号35KV以下电压等级的铜铝芯电力电缆、同轴通信电缆和市话电缆的各类故障，如开路故障、短路故障、高阻闪络性故障和高阻泄漏性故障。2.具有多种测试方法，如低压脉冲法、冲击高压电流取样法、直流高压闪络法等。3.由于笔记本电脑是电池供电，而数据采集器使用的是电脑的电源，再配以先进的电流取样技术，使该系统真正做到操作人员和测试仪完全与高压隔离，抗干扰能力强，同时保证了测试可靠性和人机的安全。4.前置采样测量单元采用先进的信号解决技术，全汉化大屏幕显示，测试波形特性清楚易辩，使得电缆故障分析更容易掌握。5.采用基于Windows平台的软件，更具人性化设计，操作简便。6.公司开展的网上服务业务更加方便用户，只要您将测试波形通过E-mail发给我们，您在当天即可得到专家的分析和指导。公司定期还会将收集到的各类电缆故障波形及其分析结果通过E-mail发给您，使您不久也会成为电缆故障测试专家。7.双通道同屏对比数据解决技术，有助于您进行波形的对比分析。8.技术参数最大测距:15测量盲区:冲击电流取样法盲区小于10低压脉冲法盲区小于20脉冲幅度:在50Ω时不小于250V。脉冲宽度:短距离（0.2μs）、中距离（2μs）、远距离（4μs）三种。采样频率:48MHz、24MHz、12MHz、6MHz。系统测量误差：主机测量结果再配合数显同步定点仪测量，系统误差小于50cm。读数分辨率:V/2fV电波在电缆中的传播速度（m/μs）f采样频率（MHz）。比如油浸纸电缆的传播速度为V=160m/μs，用f=40MHz采样，160/（2×40）＝2预置了5种电缆介质的电波传播速度：油浸纸：160m/μs；交联聚乙烯：172m/μs；聚氯乙烯：184m对于其它非动力电缆，可以在输入该电缆的已知全长后测出电波在该电缆中的传播速度。采样方式：电流取样法。低压脉冲法电源：直接取自USB接口，电流不大于260mA。在笔记本电脑充满电的情况下，仪器可连续工作约1.5小时。工作温度：-10ºC～45ºC主机体积：330×230×150mm，重量：数据采集器：208×140×50mm,重量：二、仪器组成框图仪器系统组成框图见图一。当软件测量方法选择“低压脉冲法”时，有短距离（0.2μs）、中距离（2μs）、远距离（4μs）三种测试脉冲宽度可供选择。其幅度大约为250VPP的测试脉冲信号加到被测电缆上和主机的输入电路上。测试波形通过内部信号解决及数据解决电路后显示到屏幕上。同时在状态显示栏中显示电缆的介质（电缆类型）、电波传播速度、采样频率、测试日期等。软件选择“闪络法”时，内部脉冲信号断开，仪器处在闪络法等待状态。当冲击高压测试系统加到被测电缆的冲击高压使故障点闪络放电时，形成单次闪络波形并通过电流取样器输入仪器，仪器开始采样。这以后的工作与低压脉冲的相同，并显示出测试结果波形。图一系统组成框图三、测试原理电缆故障一般分为两大类：低阻、开路故障和高阻故障。仪器根据雷达测距原理，向电缆发射一个低压脉冲或高压脉冲。当碰到特性阻抗不匹配的地方时，就会产生反射波，仪器以极高的速度将发射波形和反射波形采集下来并显示在屏幕上，用双游标卡在波形的两个特性拐点上。仪器根据电波在电缆中的传播速度，便可测算出故障点到测试点的距离。S=VT/2S：故障点距测试端的距离。V：电波在电缆中的传播速度。T：电波在电缆中故障点与测试端间一个来回传播所需的时间。这样，在V和T已知的情况下，就可计算出S，即故障点距测试点的距离。这一切只需要稍加人工干预（用双游标卡在波形的特性拐点上）就可由计算机自动完毕，测试电缆故障迅速准确。仪器操作界面介绍本仪器的操作界面重要分为两部分：第一部分是参数设立界面；第二部分是波形数据解决界面。在数据采集器接上以后，由桌面系统图标进入电缆仪测试系统后的第一个界面是参数设立界面。参数设立界面示意图如图二所示。此界面的上方为型号标记和主机与采样单元通信状态栏（设备状态栏）。右侧为参数选择菜单栏（如被测电缆的选择、采样频率的选择、测试方法的选择、两组波形的对比、波形的打印、波速的测量、打开所需的文献和帮助文献的选取等等）。下方为参数状态显示栏（显示已经拟定的采样频率、被选用的电缆类型、测试方法等等）。屏幕中部为波形显示屏。波形显示屏又被划分为上下两部分，上部为波形展开显示屏，下部为全采集数据显示屏（或波形对比屏）。图二参数设立界面示意图当点击屏幕右侧“采样”键后，系统自动进入波形数据解决界面。其界面如图三所示。与参数设立界面不同的是主菜单内容发生了变化。所有的模拟按键均是为获得对的数据而设立。例如波形的压缩、扩展，游标的切换，波形打印，数据保存等模拟操作键。在状态栏中明确显示当前的仪器设立参数和准确的工作日期与时间。此外要说明的是，操作过程中在上述基本界面上还会出现相关的提醒小模块子菜单，提醒数据采集及数据传输过程和历史波形数据库，供波形对比选择等信息图三波形数据解决界面第三章仪器的标准配置仪器配置清单1、笔记本电脑（含说明书、电源线和充电器）1台2、电缆故障检测仪主机1台3、数字式同步定点仪（含耳机、探头）、途径信号发生器1套4、电流取样器1个以上为该电缆故障检测仪全套配置，现场测试故障电缆还需选配以下高压设备：1、一体化遥控交直流高压发生器1套必要时，还可配置如下的分离式的高压交直流发生器2、2/3/5KVA直流（交直流）实验变压器1台3、与第2项配套之操作箱1台4、1微法/2微法/30KV以上脉冲电容1个5、高压放电棒1根注：第1项可以代替2、3、4、5项此外可以选配XD-201电缆辨认仪1台。以便在现场需要从多根电缆中辨认故障电缆或在多根电缆中寻测所需电缆时提供必要的帮助。第四章仪器操作方法与环节开机前的准备工作：1．由于本机不用外接电源，所以在进行现场故障测试之前应对笔记本电脑进行充电（充电时间大约4个小时）充足后可保证本仪器正常工作约2小时；也可在现场外接220伏电源直接供电。仪器进入现场后，一方面用USB电缆将笔记本电脑和数据采集器连接起来。将Q9夹子线接在数据采集器的Q9输出插座上。2．启动笔记本电脑电源开关。待笔记本电脑进入桌面系统后，点击电缆仪图标，仪器进入测试界面。数据采集器的“电源”、“脉冲法”指示灯亮，屏幕右上角显示“仪器已经连接”。3．根据被测电缆的种类、长度及故障性质，点击屏幕右侧的模拟键进行设立。此时状态栏将显示设立后的当前状态。4．设立完后将光标处在“采样”键。点击此键，仪器开始数据采集工作。5．在数据解决界面，可根据波形的具体情况对波形进行扩展、压缩、移动双游标判读故障距离、波形位移、波形存储、波形打印等功能操作。具体操作时，也可运用触摸鼠标将光标移至荧屏右下方的“波形、游标”操作键上，点击相应键即可对波形进行左右位移、展宽、压缩操作和双游标的左右位移。“波形、游标”操作键结构示意图如图四所示图四“波形、游标”操作键结构示意图1—波形左移按键2—波形右移按键3—波形高、中、低速移动速度切换按键4—波形压缩按键5—波形展宽按键6—波形压缩或展宽后的还原按键7—游标移动速度（粗、微、中）切换按键8—游标慢速左移按键9—游标慢速右移按10—游标选择的切换11—游标快速左移按键12—游标慢速右移注：假如笔记本电脑具有触摸屏功能，其操作过程就显得十分简朴，只要用触摸笔（或手指）就能完毕仪器所有操作功能。第五章电缆的故障测试一、应用低压脉冲法检测低阻、短路、断路、电缆全长将Q9夹子线夹在故障电缆的故障相和电缆外皮。打开计算机，点击桌面上的“FH-2电缆故障测试仪”图标，进入电缆测试工作预置界面。在仪器进入设立界面后，根据被测电缆的种类、长度，用光标点击屏幕右侧模拟键中的“电缆种类”、“采样频率”、“测试方法”，进行选择。1．电缆种类的选择：依据被测电缆的种类，用光标连续点击“电缆种类”模拟键。观测屏幕下方的状态栏，直到显示的电缆种类与被测电缆的种类一致为止。2．一般电缆长度在2Km情况下，采样频率宜选用24MHz或48MHz。假如电缆长度大于2Km，采样频率可选用12MHz或6MHz。3．点击“测试方法”。此时状态栏循环显示“脉冲法”和“冲击闪络法”。在选中脉冲法测试时，依次提醒短距离（脉冲宽度0.2μs）、中距离（脉冲宽度2μs）、长距离（脉冲宽度4μs）测试脉冲宽度。所选测试脉冲的宽度原则上根据被测电缆的长度和故障距离而定。在“脉冲法”状态，数据采样盒上的“脉冲”绿色指示灯亮。“长度选择”置短距离时，适合测试电缆长度为20m～1000m；“长度选择”置中距离时，适合测试电缆长度为1000m～3000m；“长度选择”置长距离时，适合测试电缆长度为3000m以上。4．在拟定“测试方法”和“长度选择”以后，点击“采样”键，仪器便自动进入数据解决界面，并开始数据采样过程。但仅采集一次，当完毕数据传输以后，屏幕显示本次采集的波形。上半屏显示的是近距离的扩展波形，下半屏显示的是全数据波形。当再次点击“采样”键时，仪器进入自动采样。此时数据的采样过程是连续自动的。调节仪器的“幅度”旋钮和“位移”旋钮，观测采集到的波形幅度、位置及特性拐点的清楚限度。一旦得到较为抱负的波形，点击“取消采样”键，仪器采样中止。此时屏幕下方提醒“中止成功”。5．在数据解决界面，可根据波形的具体情况对波形进行扩展、压缩、移动双游标判读故障距离、波形对比、波形位移、波形存储、波形打印等功能操作。6．“波形、游标的操作”请参照图四示意图进行操作。7．“保存”图五 保存波形时的提醒界面“保存”操作环节：很多时候，需要将测试结果作为资料保存或留作对比用，就要运用仪器中的“保存”功能，将本次测得的波形保存在仪器的数据库中。点击屏幕右侧的“保存”按键，屏幕将弹出如图五所示的保存界面对话框。用户可根据需要在表中填写文献名和相关的信息，最后点击对话框中的“保存”键，即可完毕波形数据的保存。8．“打开文献”“打开文献”的操作过程：点击屏幕右侧“打开文献”按键，即弹出打开文献对话框，此时选择需要的波形文献，点击打开即可。调用的扩展波形在屏幕的上半部分显示，屏幕下半部分显示的是全数据波形。波形的位移、扩展、压缩、判读同前所述。9．“打印波形”“打印波形”功能在需要用打印机输出测试结果文献时使用。打印时，将计算机与打印机的USB口相连接，点击“打印文献”模拟键，立即显示打印界面。此界面显示出即将打印的测试波形和所有相关测试信息。点击“打印机”即可进入打印机型号选择界面，拟定打印机后。点击“参数修改”拟定打印纸张和打印份数。点击“开始打印”键即可由打印机打印出选定的测试结果文献。打印界面如图六所示。图六波形打印界面10．“波速测量”有时，为了更精确地测量电缆的长度或故障距离，或要测量仪器未预置的其它电缆（如通信电缆、控制电缆等），就需要对被测电缆内的电波传播速度进行重新测量。“波速测量”方法如下：一方面选一段已知长度被测电缆。将仪器检测方法预置在低压脉冲测试状态，选取适当的采样频率和脉冲宽度。“电缆类型”预置在“默认状态”。点击“波速测量”，屏幕将弹出如图七所示“请选择计算方式”提醒菜单。再用光标点击菜单中的“用实时通讯数据计算速度”和“测量吧”模拟键后，仪器开始输出测试脉冲。并在屏幕上显示出发射脉冲与回波脉冲。将波形适当扩展，并用游标卡尺卡住发射脉冲和回波脉冲的前沿拐点。两游标间显示的数字为两脉冲间的间隔时间。如图八所示。图七波速测量过渡界面1图八波速测量过渡界面2此时，点击屏幕右侧“计算速度”模拟键，仪器界面又弹出提醒输入已知电缆长度的子菜单。如图九所示。用数字键输入已知电缆的准确长度后，点击菜单中的“拟定”键。屏幕立即置换成波速测量结果显示界面。在子菜单和“设备当前参数”栏中显示出该电缆中的电波传播速度数值。如图十所示。此数值作为以后测试该种电缆故障的选用值。点击子菜单中的“离开”模拟键，屏幕回到初始界面后便可按提醒进行测试了。如图十一所示测试初始界面。然后在“电缆类型”选择时，置于“其它类型电缆”。点击“开始检测”，仪器将进入传播速度输入界面。如图十二、十三所示。输完速度值后，点击提醒屏中的“确认”键，仪器便自动进行数据采集。测试结果如图十四所示。图九输入电缆长度界面图十波速测量结果显示界面图十一初始界面图十二传播速度计算界面图十三测试界面图十四测试结果界面11．“返回”“返回”键在需要将界面回到设立界面时使用。以便重新设立电缆测试的各种参数和测试方法。12．“退出”在数据解决界面，测试完毕后，需结束本次测试时，点击此键。仪器自动回到计算机的桌面系统。二、