*節(jié) LYST-600E220KV電纜故障測試儀功能介紹

一、產(chǎn)品介紹：
電纜故障測試儀是迎合工業(yè)級電力行業(yè)方案和IT時代的快速發(fā)展,將原來電纜故障測試儀的局限性用工控嵌入式計算機平臺系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)服務業(yè)務、USB通信技術(shù)系統(tǒng)化，提高了儀器的使用功能和利用價值以及便捷的現(xiàn)場環(huán)境操作。特別對于日益增多的地埋電纜故障提供了一套*多方案的服務方式。整套系統(tǒng)滿足中華人民共和國電力行業(yè)標準《DL/T849.1～ DL/T849.3-2004》電力設(shè)備測試儀器通用技術(shù)條件，該套設(shè)備為國家電網(wǎng)，南方電網(wǎng)的合格供應商產(chǎn)品。該系統(tǒng)測試由系統(tǒng)主機、故障定位儀和電纜路徑儀三部分組成，用于電力電纜各類故障的測試，電纜路徑、電纜埋設(shè)深度的尋測。以及鐵路控制電纜和路燈電纜故障的測試。

二、LYST-600E220KV電纜故障測試儀產(chǎn)品特性：

◆ 采用工控嵌入式計算機平臺系統(tǒng)，全電腦XP系統(tǒng)操作平臺，集成化軟件測試，并配有電纜故障測試軟件。

◆ 采用的USB通信接口，采集信號穩(wěn)定，主機可自動選擇低6.25MHz、高達100MHz五種采樣頻率，自適應脈寬，能滿足不同長度電纜的測試要求，減少了粗測誤差，提高了測試精度。

◆ 軟件實現(xiàn)波形可任意壓縮、擴展，同屏隨機顯示兩個更接近標準的波形供你準確比較分析，雙游標移動可到0.15米，提高測試精度，減少誤差。

◆ 主機支持主機自帶WIFI接收功能，3G軟件可隨時實現(xiàn)專家遠程現(xiàn)場實時測試技術(shù)服務，專家遠程操控用戶主機，業(yè)務技術(shù)配備手機安卓版測試軟件，給用戶現(xiàn)場測試提供隨時隨地及時、準確波形分析和交流指導，使您無憂工作（選配）。

◆關(guān)鍵的定點儀部分可直接數(shù)字顯示測試者離故障點距離，采用靜噪技術(shù)，是國內(nèi)同類定點技術(shù)的又一次創(chuàng)新，為快速準確查找電纜故障，減少停電損失提供了有力保障。

◆ 高壓放電部分，國內(nèi)全新的8.4kg高頻高壓電源替換65kg試驗變壓器和操作箱，適用范圍廣，真正綜合輕便化，國內(nèi)。

三、LYST-600E技術(shù)指標：

1、可測試各種35KV以下不同電壓等級、不同截面、不同介質(zhì)及各種材質(zhì)的電力電纜的各類故障，包括：開路、短路、低阻、高阻泄漏、高阻閃絡(luò)性故障。

2、可測試鐵路通信控制電纜、路燈電纜的各類故障。
3、可測量長度已知的任何電纜中電波傳播的速度。
4、可測試電力電纜埋設(shè)路徑及埋設(shè)深度。
顯示方式：12.1英寸工業(yè)級液晶屏（XP操作平臺）   存儲空間：固定8G
測試方法：低壓脈沖法、沖閃電流法、直閃電流法

操作方式：觸控鼠標操作

測試距離：不小于60km                      短測試距離（盲區(qū)）：0-5米或無盲區(qū)

定點誤差：±0.2m                      測試誤差：系統(tǒng)誤差小于±1%

分辨率：V/fm；V為傳波速度m/μs；軟件游標0.10米。
采樣頻率： 6.25MHz、12.5MHz、25MHz、50MHz、100MHz

電源與功耗：  AC 220V±10% 不大于15W   DC 12V（7AH） 不大于20W
待機時間：可連續(xù)使用6小時左右。          主機重量：7kg

外形尺寸：180mm×300mm×400mm              溫度-20℃～﹢40℃，相對濕度80%。

四、路徑儀技術(shù)指標

信號頻率：15KHz正弦波                           輸出功率：Pomax≥100W
輸出阻抗：Zo=Zc(電纜特性阻率)                   震蕩方式：斷續(xù)
主機重量：9.8kg                                 環(huán)境溫度：－10℃～＋40℃
外形尺寸：180mm×300mm×400mm                   相對濕度：RH≤85%（25℃）

五、LYST-600E測試儀面板

電纜故障測試儀面板示意圖如圖2所示，請注意根據(jù)測試要求選擇對應的輸出口及開關(guān)。

1、電源適配器充電插座：本儀器使用50Hz、220V交流適配器變12V電源供電，電池充滿，需6小時。

2、儀器指示燈：

電源指示：單色二極管，開機正常工作時時紅燈亮。

欠壓指示：紅色二極管，欠壓時紅燈亮，同時報警聲響。如主機顯示欠壓，請你先關(guān)機后插入220V的適配器充電，等30秒后開機使用。

脈沖指示：綠色二極管，開機后綠燈亮，工作狀態(tài)在脈沖法測試狀態(tài)。

閃沖指示：紅色二極管，在工作狀態(tài)欄，選擇閃絡(luò)測試法，點采樣鍵，紅燈亮。

3、輸出插座：儀器使用BNC－50KY（Q9）插座，用于測試電纜故障的信號輸出。

4、輸出振幅：用于調(diào)節(jié)輸入、輸出脈沖幅度大小。使用時應根據(jù)屏幕顯示波形進行調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)過小時，脈沖反射很小，甚至無法采樣，如圖3。調(diào)節(jié)過大時，反射脈沖相連與基線無交點甚至基準線會變成斜線，如圖4。一般采樣前，輸入振幅旋鈕旋轉(zhuǎn)1/3左右，然后根據(jù)采樣波形大小再進行調(diào)節(jié)，重新采樣。

5、程序開關(guān)：打開該開關(guān)即啟動主機進入工作界面，請按Windows XP系統(tǒng)提示關(guān)機。為了保證程序正常運行，禁止用該開關(guān)直接關(guān)機。

6、顯示屏：儀器用12.1大屏幕液晶顯示屏，嚴禁用手過壓非觸摸系統(tǒng)，用右下的觸控鼠標操作。此顯示屏上嚴禁放置重物或擠壓。

7、復位鍵：測試主板程序刷新復位鍵。每次開機后按此鍵，脈沖指示燈閃滅一次，測試程序即進入工作狀態(tài)。在測試過程中有端口錯誤提示時，請退出測試程序，按復位鍵刷新程序后，在重新進入測試程序。

8、USB接口： 可與該機連接同時操作，能將測試波形及測試數(shù)據(jù)利用計算機進行處理，存貯，學習分析波形、打印?？捎靡苿由暇W(wǎng)卡接發(fā)郵件，為你現(xiàn)場提供網(wǎng)上服務。

9、觸控鼠標：和一般筆記本電腦鼠標一樣，用于操作整個系統(tǒng)。

一、LYST-600E電纜測試主機

1、打開程序開關(guān)，在桌面打開電纜測試軟件，您在使用時，廠家已安裝在主機上，你可直接使用。

2、雙擊桌面電纜測試系統(tǒng)，屏幕顯示主控界面如下圖。測試故障請按“電纜故障測試”鍵，需退出，請按“退出系統(tǒng)”鍵。

3、關(guān)機請按電腦操作方式，后關(guān)掉“程序開關(guān)”電源。建議本機在使用中不要電源，或頻繁開關(guān)機。

4、如主機顯示欠壓，請你先關(guān)機后插入220V充電，等30秒后開機使用。

二、測試系統(tǒng)控制面板介紹

按“電纜故障測試”鍵，系統(tǒng)進入測試面板，測試面板可分為四部分：菜單欄、狀態(tài)欄、圖形顯示區(qū)、功能鍵區(qū)。

（１）、菜單欄

菜單欄包括二個菜單：

“數(shù)據(jù)管理”菜單：包括，“存儲”，“讀取”，“測試報告”“退出”四個菜單項。

選擇“測試報告”可將屏幕顯示內(nèi)容形成一個“電纜故障測試報告”格式，選擇“打印”或“取消”鍵來完成你所要的工作；選“存儲”可將測試的波形和數(shù)據(jù)存儲于電腦的硬盤或者軟盤中，作為資料保存；選“讀取”可調(diào)出以前測試時存在磁盤內(nèi)的波形；選“退出”可退出該測試軟件。

（２）、工作狀態(tài)欄

工作狀態(tài)欄里顯示個五方面的信息：依次顯示在屏幕的右側(cè)，“測試方式”，“電波速度”；“操作人員”“測試地點”“測試時間”。在測試時以上數(shù)據(jù)都會根據(jù)你的測試選擇自動鏈接并顯示出來。若是測速度，“電波速度”則不顯示介質(zhì)信息； “操作人員”、“測試地點”欄需要你輸入相關(guān)數(shù)據(jù)，“測試時間”自動認可計算機時間。

（３）、圖形顯示區(qū)

圖形顯示區(qū)用來顯示采樣所得的波形，本軟件采用特殊技術(shù)，在測試時會同時顯示兩個波形，你可以連續(xù)采出更標準的波形，并同屏對比，或點擊顯屏中央線右側(cè)上、下點頭單獨全屏分析，以便對波形進行詳細分析處理，減少誤差。藍色游標線為起始定位游標，綠色游標為故障卡位游標，鼠標移至游標線上即可隨意拖動。并在二者游標間的小格內(nèi)直接顯示故障距離。

（４）、功能鍵區(qū)

功能鍵區(qū)顯示在屏幕的下方。由8個按鍵組成，每個鍵執(zhí)行一定的功能，這8個功能鍵的作用如下：

◆“測試選擇”鍵：在系統(tǒng)測試時采用，點擊會彈出一個窗口：根據(jù)所測電纜點擊選擇“測試方式”、“范圍及采樣頻率”、“介質(zhì)選擇”后點擊“確定”鍵。

窗口菜單：包括二個子菜單：“測故障”“測速度”、，選擇每一菜單項就對應一種測試方式。選擇“測速度”時你需輸入電纜的長度。

“工作方法”菜單：包括三個子菜單：“低壓脈沖”，“沖閃電流法”，“直閃電流法”。

“采樣頻率”對應以下五種：你只需選擇與被測電纜的大概長度對應的一項，同時你也就選擇了對應采樣頻率，這樣采樣自動適應脈寬，所得波形更標準，拐點更明確。

可選大概長度范圍有：

●5m＜L＜615 m     采樣頻率100MHz

●615m＜L＜1229 m      采樣頻率50MHz

●1229m＜L＜2458 m     采樣頻率25MHz

●2458＜L＜4915 m      采樣頻率10MHz

●4915m＜L＜50000m     采樣頻率6.25MHz

“介質(zhì)選擇”菜單包括：

●油浸紙型:V=160m/μS

●不滴流型:V=144m/μS

●交聯(lián)乙烯:V=172m/μS

●聚氯乙烯:V=184m/μS

●自選介質(zhì)V=***m/μS

五個菜單項，選擇其中一個菜單項就等于選擇一種速度。可根據(jù)用戶特殊電纜添加介質(zhì)。如你所測的電纜電波速度不在以上四種內(nèi)，請你輸入自選介質(zhì)的電波速度。

輸入時請點擊測試軟件界面左下方的#小鍵盤（本機出廠時已給你設(shè)定好了），輸入你所選擇的電波速度。

◆“采樣”鍵：在系統(tǒng)測試時采用此鍵，每按動一次“采樣”鍵，系統(tǒng)便采集一次數(shù)據(jù)，并可以在圖形顯示區(qū)繪出波形圖，依次顯示在上、下兩個顯屏上。

◆“擴展”鍵，采用壓縮波形計算距離時誤差較大，按此鍵可將顯示的波形擴展狀態(tài)，顯示波形的全貌，這樣卡拐點是更，誤差更小。每點擊一次波形擴展一倍，可連續(xù)擴展五次，直到你感覺卡位合適為至。

◆“壓縮”鍵，按此鍵可將顯示擴展狀態(tài)的波形壓縮，直到你感覺卡位合適為止。

◆“定位”鍵，在分析波形卡位時，將藍色游標線移到所選波形的起點位置，按“定位”鍵。再次移動綠色游標線至你選的拐點處，故障距離則自動顯示出來。

◆“歸位”鍵，在分析波形卡位時，當你對上次操作或?qū)τ螛司€所卡的位置不準確或不滿意時，按“歸位”鍵，兩個游標線自動回到初始位置，你便可以重新找你認為更準確的拐點。

◆“卷屏”鍵，在分析波形卡位時，當你想卡的多個波形不在顯屏中部時，你可按“卷屏”鍵，向左、右移動整個波形，找出更為理想的多個波形中波形拐點更明顯的點來。

◆“微調(diào)”鍵，在分析波形卡位時，你用鼠標拖動游標線時，可能一次沒有卡在你選擇的位置拐點處，用“微調(diào)”鍵可幫助你對藍、綠色游標線進行移動，直到你認為更準確的拐點處。大大減少了卡位時人為的誤差，為第二步定點提供了更為準確的距離。

◆ “Exit” 鍵，分析處理波形結(jié)束退出鍵，退出測試軟件。

為順利快速的解決電纜故障，測試電力電纜故障請遵循以下步驟：

一、分析電纜故障性質(zhì)，了解故障電纜的類型；

不同性質(zhì)的電纜故障要用不同的方法測試，而不同介質(zhì)的電纜則有不同的測試速 度。不同耐壓等級的電纜則有不同的耐壓要求。而被測試電纜的接頭位置及近是否在電纜上方施過工。這些在測試前都必須做到心中有數(shù)。

二、 用電纜儀主機的低壓脈沖法測試電纜長度、校對電纜的電波傳輸速度；

測試電纜全長可以讓我們更加了解故障電纜的具體情況，可以判斷是高阻還是低阻  故障，可以判斷固有的電波速度是否準確（準確的電波傳輸速度是提高測試精度的保證。當速度不準確時，可反算速度。）。這些都可以用低壓脈沖測試法來解決。

三、選擇合適的測試方法，用電纜儀主機進行電纜故障粗測；

對不同電纜故障要用不同的方法，低阻故障（開路、短路等）要用低壓脈沖法測試；而高阻故障（泄漏、閃絡(luò)等）則要用閃絡(luò)法方法測試。選定方法后測出電纜故障的大致位置。選擇合適的測試方法，用測試儀主機對電纜進行故障距離粗測。低阻故障用低壓脈沖法測量，高阻故障用高壓閃絡(luò)法測量。

注：表中Zo為電纜的特性阻抗值，電力電纜阻抗一般為10—40W之間。

低壓脈沖法測試比較簡單，直接測試。而高壓閃絡(luò)法測量則需要注意接線及所加直流電壓的高低。10KV油禁紙電纜和交聯(lián)乙烯電纜的高耐壓分別為50KV和35KV，一般不得超過電纜的高耐壓，高壓設(shè)備的地線必須與被測電纜的鉛包接地良好連接。

四、用路徑儀探測埋地電纜的走向；

定點前首先必須知道電纜的路徑，若已知路徑可省去此步驟。

五、用定點儀對故障點定位；

按定點放電方式接好高壓設(shè)備，根據(jù)電纜的性質(zhì)及電纜的耐壓等級來決定升壓程度。對電纜故障點進行定位，后確定在1米范圍內(nèi)。

一、電纜故障測試原理

本儀器采用時域反射（TDR）原理，對被測電纜發(fā)射一系列電脈沖，并接收電纜中因阻抗變化引起的反射脈沖，再根據(jù)電波在電纜中的傳播速度和兩次反射波的特征拐點代表的時間，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

這樣，在V已知和T已經(jīng)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。

本測試系統(tǒng)故障測試有低壓脈沖法、直閃電流法、沖閃電流法三種基本方式。

二、低壓脈沖方式

低壓脈沖用于測試電纜中電波傳播的速度、電纜全長、低阻故障（故障相電阻值低于1K）和開路故障及短路故障。

脈沖測試的基本原理

測量電纜故障時，電纜可視為一條均勻分布的傳輸線，根據(jù)傳輸線理論，在電纜一

端加上脈沖電壓，該脈沖按一定的速度（決定于電纜介質(zhì)的介電常數(shù)和導磁系數(shù)）沿線向遠端傳輸，當脈沖遇到故障點（或阻抗不均勻點）就會產(chǎn)生反射，且閃測儀記錄下發(fā)送脈沖和反射脈沖之間的傳輸時間△T，則可按已知的傳輸速度V來計算出故障點的距離Lx，Lx＝V•△T/2，如圖8所示：測全長則可利用終端反射脈沖：L＝V•T/2

同樣已知全長可測出傳輸速度：V＝2L/T

測試時，在電纜故障相上加上低壓脈沖，該脈沖沿電纜傳播直到阻抗失配的地方，如中間接頭、T型接頭、短路點、斷路點和終端頭等等，在這些點上都會引起電波的反射，反射脈沖回到電纜測試端時被測試儀接收。測試儀可以適時顯示這一變化過程。

根據(jù)電纜的測試波形我們可以判斷故障的性質(zhì)，當發(fā)射脈沖與反射脈沖同相時，表示是斷路故障或終端頭開路。當發(fā)射脈沖與反射脈沖反相時，則是短路接地或低阻故障。

凡是電纜故障點絕緣電阻下降到該電纜的特性阻抗，甚至電流電阻為零的故障均稱為低阻故障或短路故障（注：這個概念是從采用低壓脈沖反射法的角度，考慮到阻抗不同對反射脈沖的極性變化的影響而定義的）。

凡是電纜絕緣電阻無窮大或雖與正常電纜的絕緣電阻值相同，但電壓卻不能饋至用戶端的故障均稱為開路（斷路）故障。

電纜的故障相（或被測相）與地線分別接到測試系統(tǒng)的輸入線（輸入線的另一端與測試系統(tǒng)Q9連接），將測試系統(tǒng)的“USB接口”與筆記本電腦的USB口連接，打開桌面測試軟件，即可測試。

●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。但測試前必須知道電纜的全長。

在“工作方式”菜單選擇“測速度”、“低壓脈沖”，根據(jù)電纜的大概長度，選擇適應的范圍，鍵入電纜全長，輸入時請點擊測試軟件界面左下腳小任務欄的#小鍵盤（本機出廠時已給你設(shè)定好了），輸入你所選擇的電纜長度。

然后按“確定”鍵，再按“采樣”鍵，配合調(diào)整“卷屏”鍵和“幅度”旋紐，使信號的幅度和波形、基線處于便于觀察的位置。

如果無波形顯示或反射波形過小，將輸入振幅電位器旋大（注意：請微調(diào)），重新采樣。

如果采樣時死機，即提示端口錯誤，請“Exit” 鍵，退出測試軟件，按主機“復位鍵”，重新進入測試軟件，重新采樣。

移動藍色游標線至低壓脈沖的上升沿，如果認為拖動鼠標放的游標線不到位，按“微調(diào)”鍵的左、右調(diào)節(jié)，直到合適處，再按“定位”鍵，再移動綠色游標線至反射脈沖的前沿，如果認為拖動鼠標放的游標線不到位，按“微調(diào)”鍵的左、右調(diào)節(jié)，直到合適處，屏幕下方測試結(jié)果區(qū)速度值即為此種電纜中電波的傳播速度值。

如果你對本次卡為起點、終點選擇的拐點都不滿意，你可用“位歸”鍵后，藍、綠色游標線將自動回到初始位置，這樣你可以重新卡位。

● 測故障

測故障時工作狀態(tài)菜單選擇“測故障”，在“工作方式”菜單選擇“低壓脈沖”，并選擇適當電纜概長度范圍，按“確定”鍵，在按“采樣”鍵后，屏幕下方測試結(jié)果區(qū)即顯示故障波形。

開路故障的反射信號與發(fā)送脈沖極性相同，短路故障的反射信號與發(fā)送脈沖極性相反。確定光標時，對終端開路電纜以脈沖上升沿與基線交點為準定光標起點、終點。

注：由于測電纜全長時的接線及波形與測開路故障時*相同，所以設(shè)計時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。

● 測全長與測故障一樣

三、沖閃方式

電力電纜的高阻故障（高阻故障：故障點的直流電阻大于該電纜的特性阻抗的故障為高阻故障）幾乎占全部故障率的90%以上。沖閃方式用于測試高阻泄漏性故障及高阻閃絡(luò)性故障，大部分電纜高阻故障都可以使用沖閃方式測試。依據(jù)故障性質(zhì)又分為沖擊高壓閃絡(luò)法（沖閃法）和直流高壓閃絡(luò)法（直閃法），下面分別介紹。

沖閃方式測試故障，一般采用電流取樣法。因電流取樣接線簡單，安全性高，波形易于識別，因此推薦使用電流取樣。根據(jù)接線圖連接完畢后，再用速度鍵選擇傳輸速度或重新鍵入速度值。將輸入振幅旋鈕旋至1/3左右（注意：請微調(diào)），然后按采樣鍵，儀器進入等待采樣狀態(tài)。

調(diào)整球隙（若放電，放電球隙清脆響亮，操作箱電流大于10A-15A否則視為未放電，請重新調(diào)整球隙，提高沖閃電壓），輸入振幅旋鈕后，然后通電對故障電纜升壓，電壓升到一定值，故障點發(fā)生閃絡(luò)放電，儀器記錄下波形。根據(jù)波形大小可重新調(diào)整輸入振幅，重復采樣，直到采到相對標準的波形。沖閃測試波形如下圖所示。

如果采樣時死機，請即提示端口錯誤，退出測試軟件，按主機“復位鍵”，重新進入測試軟件，重新采樣。

注意：調(diào)整球隙一般1mm大約代表3KV，請根據(jù)被測電纜電壓等級適當調(diào)整。

波形特點：發(fā)射脈沖為正脈沖，反射脈沖也為正脈沖但前沿有負反沖。因故障性質(zhì)等原因，負反沖大小有差別，但遠小于正脈沖的幅值。

定光標時，藍色游標線選擇在正脈沖上升沿與基線交點處，如果認為拖動鼠標放的游標線不到位，按“微調(diào)”鍵的左、右調(diào)節(jié)，直到合適處，再按“定位”鍵，綠色游標線選擇在負反沖下降沿與基線交點處，如果認為拖動鼠標放的游標線不到位，按“微調(diào)”鍵的左、右調(diào)節(jié)，直到合適處，屏幕下方測試結(jié)果區(qū)顯示故障距離即為主機粗測距離。

如無負脈沖出現(xiàn)，就將終點光標定在反射脈沖的上升沿與基線的交點處，屏幕下方測試結(jié)果區(qū)故障顯示距離因此將增加10%左右。你只需將顯示故障距離減掉10%左右即可定點。

如果你對本次卡為起點、終點選擇的拐點都不滿意，你可用“歸位”鍵后，藍、綠色游標線將自動回到初始位置，這樣你可以重新卡位，得到更確切粗測故障距離。

實測波形及接線圖如下：

圖中：T1、  為3KVA/0.22KV調(diào)壓器

T2、  為3KVA/50KV交直流高壓變壓器

D、   為高壓整流硅堆，大于150KV/0.2A

C 、  為高壓脈沖電容，容量1∽2μF，耐壓小于40KV

V 、  為電壓表

B、   為電流取樣器（配套附件）

以上設(shè)備除電流取樣器B之外，其余為外配設(shè)備。（注意必須將高壓放電棒與高壓地線連接好方可試驗）

現(xiàn)場實物接線圖如圖所示：