1、LYST-600電纜(lǎn)外護套故障測試係統描述
1.1簡介
高壓電纜故障定位電橋是基(jī)於MURRAY電橋原理而設計,適(shì)用於敷設後各種電線電纜的擊穿點及沒(méi)有擊穿但絕緣電阻值偏低的缺陷點的定(dìng)位,也是高壓電纜護套(tào)故障定位(wèi)*有效的方法。當(dāng)然,也 可(kě)用於電纜廠內各種線纜缺陷點的定位。
電纜外護套故障測試係統采用(yòng)開關電源構成高壓恒流源,空載電壓15kV,短路電流30mA。采用高靈敏度(dù)放(fàng)大器及檢流計指 示平(píng)衡,與比例(lì)電位器構成平衡電(diàn)橋(qiáo),整體置於高電位。測(cè)量電纜為特別設計的雙芯高壓橡皮電纜,四端電阻測量(liàng)法(fǎ)避免了引線電阻引入的誤差,電纜通過編織屏蔽層可靠(kào)接地,麵板上操作鈕處於(yú)地電(diàn)位, 通過絕緣杆操作電橋。高壓恒流源(yuán)和電橋集成在一個便攜式鋁合金箱內。因此,該設(shè)備電壓高、重量輕、 操作方(fāng)便、使用**。
1.2功能
具有三種功能:
1、直流耐壓試驗
可輸出 0~15kV 直流電壓,可用於電纜直流(liú)耐壓試驗。
2、燒穿故(gù)障點
燒穿及降低高阻及閃絡型故障點的電(diàn)阻。
3、故障預定位
利用電(diàn)橋原(yuán)理進行(háng)預定位,四端電阻測量法避免了引(yǐn)線電(diàn)阻引入的誤差。
1.3適用用戶(hù)
高壓電纜外(wài)護套故障測距儀特別適用於:
1、敷設後(hòu)電纜的(de)高阻擊穿點,特別是難以燒成低阻的線性高阻擊穿點如電纜中間接頭的線性高阻擊穿。
2、閃絡型擊穿點,擊穿後恒流源能維持電弧,有穩定電流通過電橋,電橋有足夠的靈敏度。
3、電橋法僅僅要求線芯(xīn)電阻的均勻性。因此,PVC聚氯乙(yǐ)烯絕緣電纜(波特性不好),沒有(yǒu)良導體回流的電纜,超高壓電纜金屬(shǔ)護套缺陷點,僅有鋼鎧裝的電纜(lǎn)的故障定位,隻能用電橋法定位。
4、尚未擊穿,但電阻偏低的缺陷點,如用兆歐表(biǎo)發(fā)現電纜阻值較低,但運行電壓下不(bú)擊穿的絕緣缺陷點。
由於上述特點高壓電纜故障定位電橋為下述幾類用(yòng)戶所(suǒ)青睞:
1、從事專業定位的(de)電纜修試隊伍:如大中型供電局及大型(xíng)用電企業的電纜修試班。絕大部分的電(diàn)纜擊穿點均可用(yòng)高壓電纜故障定位電橋迅速找到大致的擊穿位置。與波反射法及定點儀配合使用,各(gè)取所長,使定位更快更可靠。
2、小型用戶(hù):如小型供電局及中型用電企業(yè)。電纜不多,一般走向清楚,不太(tài)長,故(gù)障次數有限,若配(pèi)齊一套波反射法定(dìng)位儀,價(jià)格高,對使用人員(yuán)的素質和經驗要求較高,不是*佳選擇。選用高壓電纜故障定位電橋價格較低,操作方便,能應付日常需要,是較好的選擇。
3、電纜生產廠:在廠內,可用作各種線纜擊穿點的(de)定位,選配數字(zì)電容表,可找出斷線點。該設備重量輕,便於攜帶至現場為電纜用戶作定位服(fú)務。
1.4技(jì)術指標
直流輸出 0~15kV
短路電流(liú) 30mA
定位比(bǐ)例(lì)精(jīng)度 (0.2%L+1)m
重量 10kg
體積 38cm_36cm_27cm
工(gōng)作(zuò)電源 工頻220V 15%
1.5供貨清單
1
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高壓(yā)電纜外護套故障測(cè)距儀
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1台
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2
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放(fàng)**
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1根
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3
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專用接地線
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1根
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4
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電源線
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1根
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5
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低(dī)阻值短路線(用於35kV及以下(xià)電纜(lǎn))
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1根
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6
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備用9V電池
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1塊
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7
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備用保(bǎo)險絲(5A,5×20)
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2隻
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8
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用戶手(shǒu)冊
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1份
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9
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合(hé)格證
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1份
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10
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電橋測試盒
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1隻
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2、LYST-600電纜外護套故障測試係統麵(miàn)板說(shuō)明
1、接地(dì)柱:為儀器外殼及電橋電氣**接地點,通過專用接地線與地相連(lián),使(shǐ)用過程中務必可(kě)靠接地,以確保人身**。
2、保險絲:5A(5_20)。
3、電源插座:AC220V_15%。
4、測(cè)量電纜首端:紅色測量夾頭。
5、測量電(diàn)纜末端:黑色測量夾頭。
6、輸出電流(liú)表:單位mA。
7、輸出電壓表:單位kV。
8、電源指示:電源開關打(dǎ)開時(shí),指示燈亮。否則應檢查電源和保險絲。
9、工作指示:電壓調節旋(xuán)鈕逆時針旋轉到底,零位合閘後,指示燈亮,方可輸出高壓。
10、電源開關:左為開,右為關。
11、電壓預(yù)置:顯示輸(shū)出電壓範圍,同時(shí)選擇了顯示量程。
12、高(gāo)壓調節:高壓調節電位器帶零位開關,逆時針(zhēn)調節到底能(néng)聽到哢嗒一聲,完成零位合閘,順時針調(diào)節為升壓,逆時針調節為(wéi)降壓。
13、檢流計:指示(shì)平衡情(qíng)況。
14、電池開關/靈敏度(dù)調(diào)節(jiē)旋鈕:有三個用途:(1)檢流計電池的開關。(2)在“關”位置時,短路比例電位器(qì),斷開檢流計(jì),防止衝擊電流損壞電橋。(3)調節檢流計靈敏度。順時針旋轉,靈敏度由 小到大。在調節過程中,應逐步提(tí)高靈敏度,使指針偏(piān)轉對‰旋鈕的微小調節敏感。
15、定位千分比調節(jiē):為(wéi)電橋電阻調(diào)節旋(xuán)鈕,外圈數字對應為(wéi)100‰,內圈對應為10‰、1‰。讀數P‰=外圈數字(zì)+內圈數字,如圖(tú)2(a)讀數應為720‰,圖2(b)讀數應為315‰。

16、檢流計(jì)調零:調節表頭電氣零位。內置放大器、連接線接觸電勢、熱電勢、空間電場都可能使指針偏離零位。應在連線完成,電(diàn)源打開未升壓時調零,可消除上述(shù)幹擾。
17、更換電池:打開電池開關(guān)後,若調零時(shí)檢流計不動作(zuò),可能是電池電量(liàng)不足,應更換9V方塊電池。方法如(rú)下:先(xiān)關閉電(diàn)源,並對測量電纜可靠放電,儀器側放,打(dǎ)開底(dǐ)部小門,擰開高壓橋體下(xià)部的 尼龍蓋,拉出電池(chí),更換。應(yīng)注意,電橋工(gōng)作時電池(chí)處於高電位(wèi),因此,換好的(de)電池及電池(chí)連接線 一定(dìng)要放回原位,擰好尼龍蓋。
3、LYST-600電纜外護套故障測試係統操作(zuò)說明
3.1定(dìng)位原理
利用Murray電橋對擊穿點定位是經(jīng)典的辦法,方便而準確。電橋法的依據是線芯(或屏(píng)蔽層(céng))電阻均(jun1) 勻,與長度成比例。下圖3為一典型用法。
鋼帶鎧裝三芯電力電纜,長度為L,B相線芯對鋼帶在(zài)L1處(chù)擊穿。借助於(yú)A相作為輔助線,使用低阻值連線短路N、Y 兩端。L 1段電纜線芯電阻為R1,L2段電纜及A相電纜(lǎn)線芯的電阻為R2。與定(dìng)位電橋構成Murray電橋回(huí)路(lù)。其電路原理如圖4。


比例臂電阻與10圈刻度盤(pán)相連,電阻比例P可由刻度盤讀取,因此:
由此可見,隻要電橋有一定的靈敏(mǐn)度並能平衡(héng),電橋法定位簡(jiǎn)單而精準。
3.2測量步驟
故障線芯AB,輔助(zhù)線芯CD,線芯截麵相同,長度均為L,測量端距離故障點為Lx。 測(cè)量夾紅、黑夾子分別接至電(diàn)纜線芯(xīn)A、C兩端,在遠端通過專用C型(xíng)夾(jiá)短(duǎn)路線短路D、B兩端。
1、用萬用表,搖表或其它(tā)耐壓(yā)設備確認電纜擊穿狀態,記錄各芯的對地絕緣電阻或擊穿殘壓等數值。
2、記錄待測電纜(lǎn)長度、型號、截麵等參數,沿電纜敷設(shè)路徑巡視,在遠端短路故障電纜及輔助電(diàn)纜出線端(duān)子,留(liú)一人在遠端監(jiān)護(hù),以免高壓傷人。
3、接線。儀(yí)器接地端可靠接至定位現場接地體。測量首端(紅夾)接在故障電纜線芯,首端電纜上金屬鱷魚夾子跟儀器接地端(duān)相連,應與被測電(diàn)纜鋼帶(或銅屏蔽(bì))可靠連接,測量末端(黑夾)接輔 助電纜線芯。接地棒接在儀器接地端。內(nèi)置的高壓源輸出“-”極性高壓,通過比例電(diàn)位器,經二 根測量電纜,加在電纜線芯上(shàng),流過擊穿點,經鋼帶和金屬鱷魚夾流入儀器接地端(duān)。可見,金屬鱷(è) 魚夾與鋼帶(或銅屏蔽)可靠相連很重要,否則沒有電流回路(lù),無法定位。
4、電源接在AC220V。儀(yí)器內電源插座接地(dì)點懸空,因此,不要求電源(yuán)線可靠接地。
5、電橋調零。電池開關置“開”,旋轉“調零”鈕,(若指針偏左(zuǒ),順時針旋轉,指針偏右,逆時針旋轉)。使檢流計指零。此後電池開關及時置(zhì)“關”。確(què)認電池開關置“關”!在“關(guān)”位置時,不但關 閉(bì)檢(jiǎn)流計(jì)放大器電池,同時短路比例電位器,斷開檢流計。可避免升壓(yā)燃弧階段的脈(mò)衝(chōng)電流損壞電 橋。因此,在電流穩定前,電(diàn)池開關必須處於“關”位置。
6、選擇適當的(de)電(diàn)壓範圍(wéi)。對於低電壓電纜,選“5kV”檔,可防止誤操作使電壓過高。
7、升壓。打開“電源開關”,電源指示燈亮。“高壓調節”鈕逆時針到底,零位啟(qǐ)動,工作指示燈亮。
8、順時針(zhēn)緩慢旋轉“高壓調節”鈕,觀察電壓表及電流表,直到電流(liú)表(biǎo)超(chāo)過10mA。若電流不穩定,可繼(jì)續升高電壓,保持一段時間,形成穩定電弧或(huò)導電區,使測試過程的電流穩定。
9、平衡調節。順時針(zhēn)旋轉(zhuǎn)“電池開關/靈敏(mǐn)度”鈕,逐檔(dàng)增大靈敏度,至檢流計有明顯偏轉但不過度,旋轉“‰”刻度盤,使檢流計指零(若指針偏左,順時針旋轉,指針偏右,逆時針旋轉)。逐檔提高 靈敏度,使指針偏轉對“‰”旋鈕的微小調節敏感即可(kě)。
10、記下此(cǐ)時“‰”刻度盤的讀數P1‰,應有P1≤500。
11、降電壓,關閉“電源開關”,放電(diàn),並經另一人確認。將測量鉗交換位置,(回流接地C形夾不必更換位置)。重複步驟(4)至(10)得(dé)到另(lìng)一讀數P2,應有P1+P2=1000。該過程能避免讀數及測量鉗使用上的錯誤,P1+P2不必追求完全等於1000。在990及1010之間均屬正常(cháng)。在高壓合閘,無電流輸出,當前靈敏度檔重複調零能(néng)得到更為準確的比例。
12、計(jì)算故障點的位(wèi)置
Lx = 2 _ L _ P1‰
應特別注意公式中的“2”,因為輔助電纜使參與計算的電(diàn)纜延(yán)長(zhǎng)了一倍。
4、LYST-600電纜外護套(tào)故障測試係統使用經驗
4.1測量鉗的正確使用
在預定位故障點時,測量(liàng)鉗的紅(hóng)黑(hēi)夾(jiá)子分別接至(zhì)比(bǐ)例電位器及檢(jiǎn)流計,相當於雙臂電(diàn)橋的(de)P、C端,顯然 不能直接短路,鋁芯表麵有氧化層,應(yīng)砂光處理。
4.2使用(yòng)該(gāi)設備完成耐壓(yā)試驗
該設備(bèi)可以用於耐壓試驗,與一般耐壓設備不同,它不能過流跳閘,應觀察電壓及電流表的讀數判斷絕(jué) 緣狀況。接線應注意:兩個測量(liàng)鉗同時輸出(chū)高(gāo)壓,應同時接(jiē)至電纜線芯,金屬屏蔽或其它線(xiàn)芯接儀器地。
4.3如何使電流穩定
電橋在穩定電流下才能平衡。升壓前,靈敏度檔應位於“關”位置,短路電橋,防止衝擊電流損(sǔn)壞檢流 計放(fàng)大(dà)板(bǎn)。開始升壓時,高(gāo)阻擊穿(chuān)點往往有爬電,使電流波動,保持*大電流幾分鍾(zhōng),電流將趨於穩定。 某些閃絡(luò)型故障,需要更長時間,故障點經頻頻放電,形成電弧後,電流達到穩定。使用脈衝源和定(dìng)位 電橋同時(shí)加壓,可(kě)提(tí)高燒(shāo)穿功(gōng)率,縮短電流穩定(dìng)時間。
4.4電橋的靈敏度選擇
充分理解影響靈敏度的因素(sù)對測(cè)試有幫助:
1、通(tōng)過電橋的電流越大,靈敏度越高。
2、電纜導體電阻越大,電橋獲得的靈敏度越(yuè)高,即(jí)細而長的(de)電纜靈敏度較高,粗而短的電纜靈敏度較 低。對於截麵大,長度短的電(diàn)纜,應盡可能增大電流,選用較高的靈敏度檔位。
3、對於相間擊穿(chuān)的定位(wèi),選擇截麵較小(xiǎo)的線芯為橋臂,靈敏度較高。
4.5輔助線芯截麵不同時(shí)的換算
可以采用不同截麵(miàn)的線芯作為輔助電纜,計算時,應將輔助電纜折算至故障電纜的長度。如故障(zhàng)截麵為 Sx,輔助電纜(lǎn)為S,則(zé)上述(shù)公式變為:
X = P1‰×(1+Sx/S)×L
可以直觀理解為:輔助電纜愈細,電(diàn)阻愈大,相當於更長的故障電纜(lǎn)。
4.6成盤電纜的定位
高壓(yā)電(diàn)纜故障定位電橋為敷設現場定位而設(shè)計,當然也可(kě)以用於出(chū)廠試驗中的(de)缺陷點定位(wèi)。區別是(shì)測(cè)量鉗夾在(zài)電(diàn)纜的兩端,不必使用低阻短路(lù)線,沒有輔助電纜參(cān)與平衡,計算(suàn)公式不能有“2”, 如下:
X = L× P1‰
4.7銅帶,鋼帶能作為橋臂嗎
電橋定位的精度有賴於導體電阻均勻,電纜廠不一定焊(hàn)接銅帶、鋼帶搭接頭。銅帶接觸(chù)電阻小,對定位 精度影響很小。鋼帶應小心(xīn),可能會引入較大誤差,應該心中有數,盡量避免利用鋼帶定位。
4.8架空電纜的(de)定位
架空電纜通常為單芯,僅有絕緣層,浸(jìn)水耐壓試(shì)驗發現的缺陷點(diǎn)同樣(yàng)可(kě)以定位,與其(qí)它成盤電纜唯壹不 同在(zài)於,接地極為水。可將儀(yí)器地接至水(shuǐ)池的接(jiē)地點,或用銅帶放在水中,作為接地極。
4.9多點缺陷點定位
這裏,有必要區分缺陷點是低阻點還是擊穿點。理論上,定位比例指向多個漏電流構成的重心,因(yīn)此電 橋法不能定位多個故障點。運行電纜上,故障過電壓浪湧偶爾能造(zào)成電纜多處弱點依次擊穿,導致多(duō)點 擊穿。但多個(gè)擊穿點(diǎn)情況很難一致(zhì),隨著直流電(diàn)壓上升(shēng),*弱(ruò)的點先擊(jī)穿,流過絕大多(duō)數電流(liú),根據比 例計算的位置十分靠近該點。剔(tī)除該點,再找下一點。實際中碰到兩個以上點(diǎn)同時流過較大電流(liú)的機會 很少,可以說,碰到(dào)多點擊穿導致定位不準(zhǔn)的幾率,比中大獎更小,因此,不必擔心電(diàn)橋難以定位多(duō)點 擊穿。沒有擊穿的(de)低(dī)阻點,隨電壓升高,大(dà)部分轉化為擊穿點。特(tè)殊的低阻點(diǎn),如成批材(cái)料(liào)絕緣不佳, 定位比例總是在 50%左右,值得警惕。
4.10相間(jiān)擊穿定位
與前(qián)文(wén)例子的區別僅僅為,電流應通過(guò)另一線芯流回電橋,因此,相間擊穿的另(lìng)一線芯應接(jiē)至電橋地。 實際中可能是:相間擊穿及相(xiàng)與屏蔽擊穿(chuān)共存,不妨將(jiāng)其(qí)它線芯及屏蔽都接地,結果大多為:相間擊穿 及相與(yǔ)屏蔽擊穿是同一點。
4.11無良好絕緣輔(fǔ)助線芯的處理
如4.10條中類似,可能所有相間及屏蔽都(dōu)擊穿了,找不到(dào)輔助(zhù)電(diàn)纜相。方法是:用萬用表挑一相絕緣電 阻較大的為輔助電纜,道理與多點(diǎn)擊穿類似,不難想通(tōng)。如都燒成一體,為金屬性短(duǎn)路,隻能利(lì)用平(píng)行 敷設的其它電纜了,還不行,隻能放臨時輔助電纜。考慮到該套儀器中其它方法可用,*終束手無策的(de) 機會並不多 ,從提高定 位技術的角度講,我們很希望(wàng)碰到定不出來(lái)的故障,可惜至今還沒有這樣的挑戰。