ZPDL841電纜故障測試儀簡介

一、系統組成

ZPDL841電纜故障測試儀由測試主機、路徑信號產生器、路徑信號接收器和定位儀等幾部分組成。

故障測試主機包括一體化電腦、低壓脈沖產生和數據處理，用于測試故障的距離，也可用來測量電纜的長度和電波在電纜中的傳播速度。

路徑信號產生器產生頻率30KHz、zui大幅度30V的斷續正弦波信號，用于尋測電纜路徑。

路徑信號接收器用來接收路徑信號，用于查找電纜走向和估測電纜埋設的深度。

定位儀用于故障點的精確定位。

二、ZPDL841技術性能

1、 故障測試系統

●可測試各種電力電纜的各類故障及同軸通信電纜和市話電纜的開路、短路故障。

●可測量長度已知的任何電纜中電波傳播的速度。

●測試距離：不小于40千米

●系統誤差：小于1米

●采樣頻率：25MHz

●zui小分辨率：0.2米

●測試盲區：小于16米

●電源：直流12V（免維護電瓶）

●重量：5Kg

2、路徑信號產生器

●輸出信號頻率：30KHz

●振蕩方式：斷續

●輸出功率：30W

●電源：220V±10％

●重量：4Kg

3、ZPDL841定位儀

●測試靈敏度：50Ω內阻的信號源輸出300Hz信號，定點儀在維持輸出為2V、信雜比優于20：1的情況下輸入信號不大于10μv。

●輸入阻抗：不小于1.2KΩ。

●使用2×2000Ω耳機。

●工作電壓：DC9V±10％。

●使用環境溫度：-20℃～70℃

三、進入與退出系統

　　一、ZPDL841測試原理

    本儀器采用時域反射（TDR）原理測量電纜故障的距離。對于低阻、開路故障，儀器向被測電纜發射一系列電脈沖,有故障的電纜會在故障點產生一個反射信號（如果沒有電纜故障，反射為電纜全長）；對于高阻故障，給電纜上加一沖擊直流負高壓，使故障點產生反射脈沖。我們根據發射脈沖和反射脈沖的時間差及電纜中電波的傳播速度，可測出故障點到測試端的距離為：

S=VT/2　式中：S代表故障點到測試端的距離

　　　　　　　V代表電波在電纜中的傳播速度

　　　　　　　T代表電波在電纜中來回傳播所需要的時間

在速度V已知和時間T已經測出的情況下，就可計算出故障點距測試端的距離S 。

這一切只需稍加人工干預，就可由計算機自動完成，測試故障迅速準確。

二、ZPDL841測試系統控制面板介紹

　　測試面板可分為四部分：菜單欄、狀態欄、圖形顯示區、功能鍵區。

　　１、菜單欄 

　　菜單欄包括“數據管理”和“測試幫助”兩個菜單：

“數據管理”菜單：包括“打印”、“讀盤”、“存盤”、“結束”四個菜單項。

選擇“打印”可將屏幕顯示內容用打印機打印出來；選“存盤”可將測試的波形和數方式；第二個是選擇的電纜介質所對應的電波速度（若是測速度，則不顯示介質信息）；第三個是故障距離（或電纜長度）；zui右邊顯示測試日期。

  初始化數據：包括測試

壓取樣”，“電阻電壓取樣”，“電流取樣”三個菜單項；

“直閃”包括“電壓取樣”“電流取樣”兩個菜單項。

介質選擇：

程序初始化時設置為“油浸紙型”，如果是其它介質的電纜，可根據電纜的介質選擇。

共有四種類型供選擇：“油浸紙型”、“不滴流型”，“交聯乙烯”，“聚氯乙烯”，“自選介質”五個菜單項。

選擇其中一項就等于選擇一種速度，即電波在該電纜中的傳播速度。

數據采樣與測量：共有八個按鍵。

　　“采樣”鍵：在系統測試時采用。每按動一次“采樣”鍵，系統便采集一次數據，并可以在圖形顯示區繪出波形圖來。

　　“擴展”鍵：為了精確計算故障距離，按此鍵可將顯示的波形擴展后再計算故障距離。每按一次波形擴展一倍，按四次為一個循環。

　　“卷動”鍵：波形被擴展后,故障點特征波形可能會處于*屏以外的其它屏內，按此鍵可將顯示內容一屏一屏地向左移動，直到故障波形在當前屏內顯示出來，便于光標精確定位。

“歸位”鍵：需要光標快速回到屏幕zui左端時按此鍵。

“定位”鍵：計算距離起點鍵。在光標移動到特征波形的起始拐點處按此鍵。

“左移”鍵和“右移”鍵：這兩個鍵用于控制光標的左右位移。當按動它們時，游標移動，每按一次移動一個單位。

如果需要快速移動游標，可以用鼠標拖動游標，到合適的位置松開即可；也可以在波形的特征點上點鼠標的左鍵直接對準游標。

“復位”鍵：系統復位鍵。無論系統處于何種狀態，按此鍵均可退回到系統主界面。

“存儲”鍵：按此鍵可將測試的波形和數據存儲于電腦內存中。（“存儲”與數據管理菜單里的“存盤”不同。“存盤”是將數據存儲在磁盤上，可*保存，而“存儲”只是將數據存儲在電腦內存中，關機后數據會丟失。）

　　“調用”鍵：與“存儲”配合使用。按此鍵可在屏幕上顯示上次存儲的內容，以便分析與計算。

　　“比較”鍵：按此鍵可將當前采樣的的波形和存儲在電腦內存內的波形同時顯示在屏幕上，用戶可對這兩幅波形進行比較分析。

“平移”鍵：按此鍵進入圖形左右移動功能，點“左移”“右移”鍵可將屏幕上顯示的兩個波形的起點對齊，以便計算距離。

三、ZPDL841故障測試方法 

故障測試一般分以下幾個步驟：

首先摸清故障電纜的基本情況：用搖表及萬用表測量故障電纜的絕緣電阻，并用低壓脈沖測量電纜的全長、是否有斷線、短路等。

第二、根據故障的具體情況確定合適的測試方式，測量電纜故障距離。一般我們把斷線故障和直流電阻值在100Ω以下的電纜故障稱為低阻（開路）故障，采用低壓脈沖法測試，其它的故障采用沖閃法或直閃法。

第三、探測故障點附近電纜埋設的路徑及深度。

zui后確定故障點的準確位置。

測試前將電纜始端和終端頭的所有連線斷開。

測試系統的面板上有“輸入振幅”和“位移”兩個旋紐，分別用來調整下次采樣的輸入信號幅度和波形的上下位置。●測速度

　　對于有些電纜，電波傳播的速度未知，必須通過測試來確定。我們只要知道電纜的全長，就可以通過測試計算出該電纜中電波傳播的速度。

在“測試方法”菜單選擇“測速度”，根據電纜的長度選擇“0.2μS”或“2μS”，一般500 m以下用0.2μS。鍵入電纜全長后按“采樣”鍵，配合調整“位移”和“幅度”旋紐，使信號的幅度和基線處于便于觀察的位置。

　　移動游標至低壓脈沖的下降沿后按“定位”，再移動游標至反射信號的前沿，屏幕上即可顯示此種電纜中電波的傳播速度。如果發射和接收的波形離的太近，可按“擴展”鍵將波形擴展后再計算。

● 測故障

在“測試方式”菜單選擇“測故障”，并選擇適當的脈沖寬度，按“采樣”后屏幕即顯示故障波形。

開路故障的反射信號與發送脈沖極性相同，短路故障的反射信號與發送脈沖極性相反。

注：由于測電纜全長時的接線及波形與測開路故障時*相同，所以程序中未單獨列出測全長菜單。

低壓脈沖測試開路故障（電纜全長）和短路故障的波形如下。

２、沖閃方式

沖閃方式用于測試高阻泄漏性故障，大部分電纜故障都可以使用沖閃方式測試。通常采用接線簡單、人身和設備均非常安全的電流取樣法。

沖閃電流取樣方式的接線如下：將球間隙調整合適（一般為距離1-2mm），然后按“采樣”鍵，旋轉操作箱上的調壓器升壓到高壓放電打火，直到電腦屏幕上顯示下面的波形。３、直閃方式

直閃法用于測試高阻閃絡性故障。

用直閃法時一定要注意監視高壓電流，以防電流過大而燒壞高壓變壓器。直閃的波形一般為上下對稱、間隔基本相同的方波。在信號輸出地線和電纜地線間串接一幾百歐姆的電阻。

先將輸出電位器調到zui小，打開電源后再將幅度旋紐調整到適當的位置，此時儀器輸出一個30KHz正弦信號，此信號在電纜周圍產生電磁場，調整路徑信號接收器的 “音量”和“微調”旋紐，使耳機里的聲音清晰、悅耳，即可尋測電纜路徑和估測電纜埋設的深度。５、ZPDL841故障點精確定位

我們已使用適當地測試方法測量出了故障點的距離，但由于各種因素的影響，如人為讀數的誤差、電纜的余纜、拐彎等，在地面上不一定能準確地找到故障點，還必須使用故障定位儀來準確地確定故障點位置。

故障點定位時是利用高壓設備給電纜加一沖擊直流負高壓，用定位儀在測量出的故障點附近探聽電纜故障點放電的聲音。

高壓放電的間隔以１秒鐘一次為宜。

故障定位時高壓部分的接線如下圖：打開定位儀電源，適當調節音量旋紐，將定位儀放置在電纜路徑上測量出的故障點附近，此時耳機中應該有故障點放電的聲音，如果聽不到聲音可移動定位儀的位置，直到耳機里的放電聲zui大，此處即為故障點。

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