1、LYST-600高壓電纜直流電橋描(miáo)述
1.1簡介
高壓電(diàn)纜故障定位電橋是基於MURRAY電橋原理而設計,適(shì)用(yòng)於敷設後各種電線電纜的(de)擊穿點及沒有擊穿但絕緣電阻值偏(piān)低的缺陷點(diǎn)的(de)定位,也是高壓電(diàn)纜護套故障定位(wèi)*有效的方法。當然,也 可用於電纜廠內各種線纜缺陷點的定(dìng)位。
高壓電纜直流電橋采用(yòng)開關電源構成高壓恒流源,空載(zǎi)電壓15kV,短路電流30mA。采用高靈敏度放大器及檢(jiǎn)流計指 示平衡,與比(bǐ)例電位器構成平衡電橋,整體置於高電(diàn)位。測量電纜為特別設計(jì)的雙芯高壓橡皮電纜,四端電阻測量法避免了引(yǐn)線電阻引入的(de)誤差,電纜通過編織屏蔽層可靠接地,麵板上操作(zuò)鈕處於地電位, 通過絕緣杆操作電橋。高壓恒流源和電橋集成(chéng)在一個便攜(xié)式(shì)鋁合金箱內。因此,該設備電壓高(gāo)、重量輕、 操作方便、使用**。
1.2功(gōng)能
具有三種功能:
1、直流(liú)耐壓試驗
可輸出 0~15kV 直流電(diàn)壓,可用於電纜直流耐壓試驗。
2、燒穿故障點
燒穿及(jí)降低(dī)高阻及閃絡型(xíng)故障點的電阻。
3、故障預定(dìng)位
利用電橋原理進(jìn)行預定位,四端電阻測量法避免了引線電阻引入的誤差。
1.3適用用戶
高壓電纜外護套故障測距(jù)儀特別適用於:
1、敷設後電(diàn)纜的高阻擊穿點,特別是難(nán)以燒成低阻的線(xiàn)性高阻擊(jī)穿點如電纜中間接頭的線(xiàn)性高阻擊穿。
2、閃絡型擊穿點,擊穿(chuān)後恒(héng)流源能維持電弧,有穩定電流通過電橋,電橋有(yǒu)足(zú)夠(gòu)的靈敏度。
3、電橋法僅僅(jǐn)要求線芯電阻的均勻性。因此(cǐ),PVC聚氯乙烯絕緣電纜(lǎn)(波特性不好),沒有良導體回流的電(diàn)纜,超高壓電纜金屬護套缺陷點,僅有鋼(gāng)鎧裝的電纜的故障定位,隻能用電橋法定(dìng)位(wèi)。
4、尚未(wèi)擊穿,但電阻偏低(dī)的缺陷(xiàn)點,如用兆歐表發現電纜阻值較(jiào)低,但運行電壓下不擊穿的絕緣缺陷(xiàn)點。
由於上述特點高壓電(diàn)纜故障定(dìng)位電橋為下(xià)述幾類用(yòng)戶所青睞:
1、從事專業定位的電纜修試隊(duì)伍(wǔ):如大(dà)中型供電局及大(dà)型用電企業的電纜修試班。絕大部分(fèn)的電纜擊穿點均可用高壓電(diàn)纜故障定位電橋迅速找到大致(zhì)的擊穿(chuān)位置。與波反射法及定點儀配合使用,各取所長,使定位更快更可靠。
2、小型用戶:如小型供電局及中型用電企業。電纜不多,一般(bān)走向清楚,不太長,故障次數有限,若(ruò)配齊一套波反射法(fǎ)定位儀,價格高,對使用人員的素質和經驗要求較(jiào)高,不是*佳選擇(zé)。選用(yòng)高壓電纜故障定位電橋(qiáo)價格較低,操作方便,能(néng)應付日常需要,是(shì)較好的(de)選擇。
3、電纜生產廠:在廠內,可用作各種(zhǒng)線纜擊穿(chuān)點(diǎn)的定位,選配數字電容表,可找出斷線點。該設備(bèi)重量輕,便於攜帶至現場為電纜用戶作定位服務。
1.4技術指標
直流(liú)輸出 0~15kV
短路電流 30mA
定位比例精度 (0.2%L+1)m
重量 10kg
體積 38cm_36cm_27cm
工作電源 工頻220V 15%
1.5供貨清單(dān)
1
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高壓電纜外護套故障測距儀
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1台
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2
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放**
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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(gēn)
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5
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低阻值短路線(xiàn)(用於35kV及以下電纜)
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1根(gēn)
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6
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備用9V電(diàn)池
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1塊
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7
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備用保險絲(5A,5×20)
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2隻
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8
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用戶手冊
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1份
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9
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合格證
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1份(fèn)
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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高壓電纜直(zhí)流電橋(qiáo)麵板說明
1、接地柱(zhù):為儀器外殼及電(diàn)橋電氣**接地點,通過專用接地線與地相連,使用過程(chéng)中務必可靠接地,以確保人身**。
2、保險絲:5A(5_20)。
3、電源插座:AC220V_15%。
4、測量電纜首端:紅色測量夾頭。
5、測量電纜末端: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:電源開關打開時,指示燈亮。否則應檢查電(diàn)源和保(bǎo)險絲。
9、工作指示:電壓調節旋(xuán)鈕(niǔ)逆時針旋轉到底,零位合(hé)閘後,指(zhǐ)示燈亮,方可輸出高壓(yā)。
10、電源開關:左為開,右為關(guān)。
11、電壓預置:顯(xiǎn)示輸出電壓(yā)範圍,同(tóng)時選(xuǎn)擇了顯示量程。
12、高壓調節:高(gāo)壓(yā)調節電位器帶零位開關,逆時針調(diào)節到底能聽到哢嗒(dā)一聲,完成零位合閘,順時針調節為升壓,逆時針調節為降壓。
13、檢流計:指示平衡情況。
14、電池開關/靈敏度調節(jiē)旋鈕:有三個用途:(1)檢(jiǎn)流計(jì)電池的開關。(2)在“關(guān)”位置時,短路比例電位器,斷開檢流計,防止衝擊電流損壞電橋。(3)調節檢流計靈(líng)敏(mǐn)度。順(shùn)時針旋(xuán)轉,靈敏度由(yóu) 小到大。在調節過程中,應逐步提高靈敏度,使指針偏轉對‰旋(xuán)鈕的微小調節敏感。
15、定(dìng)位(wèi)千分比調節:為電橋(qiáo)電阻調節旋鈕,外圈數字對應為100‰,內圈對(duì)應為10‰、1‰。讀數(shù)P‰=外圈數字+內圈數字,如圖2(a)讀(dú)數應為720‰,圖2(b)讀數應為315‰。

16、檢流計調零:調(diào)節表頭電氣零(líng)位。內置放(fàng)大(dà)器、連接線接觸電勢、熱(rè)電勢、空間電場都可能(néng)使指針偏離零位。應在連線完成,電源打(dǎ)開未升壓時調零,可消除上(shàng)述幹擾。
17、更換電(diàn)池:打開電池(chí)開關後,若調零時檢流計不動(dòng)作,可(kě)能是電池電(diàn)量不足(zú),應更換9V方塊電池。方(fāng)法如下:先關閉電源,並(bìng)對測量電(diàn)纜可(kě)靠放電,儀器側放,打開底部小門,擰(nǐng)開高壓橋體下部的 尼龍(lóng)蓋,拉出(chū)電池,更換。應注意(yì),電橋工作時電池處於高電位,因此,換(huàn)好的電池及電池連接線 一定要放回原位,擰好尼龍蓋。
3、LYST-600高壓電纜直流電橋(qiáo)操作(zuò)說明(míng)
3.1定位(wèi)原(yuán)理
利用Murray電橋對擊(jī)穿點定位是經典的(de)辦法,方便而準確。電(diàn)橋法(fǎ)的依據是(shì)線芯(或屏蔽層)電阻均 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(wéi)L,B相線(xiàn)芯對鋼帶在L1處擊穿。借(jiè)助(zhù)於A相作為輔(fǔ)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(duàn)電纜及(jí)A相(xiàng)電纜(lǎn)線芯的電阻為R2。與(yǔ)定(dìng)位電橋構成Murray電橋(qiáo)回路。其電路原(yuán)理如圖4。


比例臂電阻(zǔ)與10圈刻(kè)度盤相連,電阻(zǔ)比例(lì)P可由刻度盤讀(dú)取,因此(cǐ):
由此可見,隻要電(diàn)橋有一定的靈敏度並能平(píng)衡,電橋法定位簡(jiǎn)單而精準。
3.2測量步驟(zhòu)
故障線芯AB,輔助線芯CD,線芯截麵相(xiàng)同,長度均為L,測量端距離故障點為Lx。 測量夾紅、黑(hēi)夾子分別接至電(diàn)纜(lǎn)線芯A、C兩端,在遠端通過專用C型夾短路線短路(lù)D、B兩端。
1、用萬用表,搖表或其它耐壓(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、記錄待測電纜長度、型號、截麵等參數,沿電纜敷(fū)設路徑巡視,在遠端(duān)短路故障電纜及輔(fǔ)助電纜出線端子,留一人在遠(yuǎn)端監護,以免高壓傷人。
3、接線。儀器接地端可靠接至定(dìng)位現(xiàn)場接地體。測量首端(duān)(紅夾)接在(zài)故障電纜線芯,首(shǒu)端電(diàn)纜上金屬鱷魚夾子跟儀器接地端相連,應與被測電纜鋼帶(或銅屏蔽)可靠連接,測(cè)量末端(黑夾)接輔 助電纜線芯。接(jiē)地棒接(jiē)在儀器接地端。內置的(de)高(gāo)壓源輸出“-”極性高(gāo)壓,通過比例電位器,經二 根測量電(diàn)纜,加在(zài)電纜線(xiàn)芯上,流(liú)過擊穿點,經鋼帶和金屬鱷魚夾流入儀器接地(dì)端(duān)。可見,金屬鱷 魚夾與鋼帶(或銅屏蔽)可靠相連很重要,否則沒有電流回路,無法定位(wèi)。
4、電源接在AC220V。儀(yí)器內電源插座接地點懸空,因此,不要求電源線可靠接地。
5、電橋調零。電池開關置“開”,旋轉“調零”鈕,(若指針偏左,順時針旋(xuán)轉,指(zhǐ)針偏右,逆時針旋轉)。使檢流計指零(líng)。此後電池開關及時置“關”。確認電池開(kāi)關置(zhì)“關(guān)”!在“關”位置時,不但關(guān) 閉檢流計(jì)放大器電池,同時短路比例電位器,斷開檢流計。可避免升壓燃弧階段的脈衝(chōng)電流損壞電 橋。因此,在電流穩定前,電池開關必須處於“關(guān)”位置。
6、選擇適當(dāng)的電(diàn)壓範圍。對於低電(diàn)壓電纜,選“5kV”檔,可防止誤操(cāo)作使電壓過高(gāo)。
7、升壓。打開“電源開關”,電源指示燈(dēng)亮(liàng)。“高壓(yā)調節”鈕逆(nì)時針到底,零位啟動,工作指示燈亮。
8、順時針緩慢旋轉“高壓調節”鈕,觀察電壓表及電(diàn)流表,直到電流表超過10mA。若電流不穩定,可繼續升高(gāo)電壓,保持一段時間,形成穩定電弧或導電區,使(shǐ)測試過程的電流(liú)穩定。
9、平衡調節。順時針旋轉“電池開關/靈敏度”鈕,逐檔(dàng)增大靈敏度,至檢流計有明顯偏轉但不過度(dù),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(zhú)檔提高 靈敏度,使(shǐ)指針偏轉對“‰”旋鈕的微小調(diào)節敏感即(jí)可。
10、記下此時“‰”刻度盤的讀數P1‰,應有(yǒu)P1≤500。
11、降電壓,關閉“電源開關”,放電,並(bìng)經另一人確認。將測量鉗交換位置,(回流(liú)接地C形夾不必更換位置)。重複步驟(4)至(10)得到另一讀數P2,應有P1+P2=1000。該過程能(néng)避免讀(dú)數及測量鉗(qián)使用上的錯誤,P1+P2不必追求完全等於1000。在990及1010之(zhī)間均屬(shǔ)正常。在高壓合閘,無(wú)電流輸出,當前靈敏度檔重(chóng)複調零能得到更為準確的比例。
12、計算故障點的位置(zhì)
Lx = 2 _ L _ P1‰
應特別注意公式中的“2”,因為輔助電纜(lǎn)使(shǐ)參與計算的電(diàn)纜延長了(le)一倍。
4、LYST-600高壓電纜直流電橋使用經驗
4.1測量鉗的正確使(shǐ)用
在預定位故(gù)障點時,測量鉗的紅黑夾子分別接至比例電位器及檢流計,相當於雙臂電橋的P、C端,顯然 不能直接短路,鋁(lǚ)芯(xīn)表(biǎo)麵有氧化層,應砂光處理。
4.2使用該設備完成耐壓試驗
該(gāi)設(shè)備可以用於耐壓試驗,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 緣狀況。接線應注意:兩個測量鉗同時輸出高壓,應同時接至電纜線芯,金屬(shǔ)屏蔽或其它線芯接儀器地。
4.3如何使電流穩定
電橋在(zài)穩定電流下才能平衡。升(shēng)壓前,靈敏度檔應位於(yú)“關”位置,短路電橋,防止衝擊電流損壞檢流 計放大板。開始升壓時,高阻擊穿點往往(wǎng)有(yǒu)爬電,使電流波動,保(bǎo)持*大電流幾分鍾,電流將趨於穩定。 某些閃絡型故障,需要更長時間,故障點經頻頻放電,形成電(diàn)弧後,電流達到穩定。使用脈衝源和定位 電橋同時加壓,可提高燒穿(chuān)功率,縮短電流穩定時間。
4.4電橋的靈敏度選擇
充分理解影響靈敏度的因素對測試有幫助:
1、通(tōng)過電橋的電流越(yuè)大,靈敏度越高。
2、電纜導體電阻越大,電橋獲得的靈敏度越高(gāo),即細而長的電纜靈敏度較高,粗而短的電纜靈敏度較 低(dī)。對於(yú)截麵大,長度短的電纜,應盡可(kě)能增大電流,選用較高的靈敏度(dù)檔位。
3、對於(yú)相間擊穿的定位,選擇截(jié)麵較小的線芯為橋臂,靈敏度較高(gāo)。
4.5輔助線芯截麵(miàn)不同時的換算
可以采用不同截麵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。如故障截麵為 Sx,輔助電纜為S,則上述公式變為:
X = P1‰×(1+Sx/S)×L
可以直觀理解為:輔助電纜愈(yù)細,電(diàn)阻愈大,相當於更長的故障電纜。
4.6成(chéng)盤電纜的定位
高壓電纜故障定位電橋(qiáo)為敷設(shè)現場定位而(ér)設計,當然也可以用於(yú)出廠(chǎng)試驗中的缺陷點定位。區別是測量鉗夾在電纜的兩端,不必使用低阻短路線,沒有(yǒu)輔(fǔ)助(zhù)電纜參與平衡,計算公式不(bú)能(néng)有“2”, 如下:
X = L× P1‰
4.7銅帶,鋼帶能作(zuò)為橋臂嗎
電橋定位(wèi)的精度有賴於導體(tǐ)電阻均勻,電纜廠(chǎng)不(bú)一定焊接銅帶、鋼帶搭(dā)接頭。銅帶接觸(chù)電阻小,對定位 精度影響很小。鋼帶應小心,可能會引入較大誤差,應(yīng)該心中有數,盡量避免利用鋼帶(dài)定位。
4.8架空電纜(lǎn)的定位(wèi)
架空(kōng)電纜(lǎn)通常為單芯,僅有絕緣層,浸水耐壓試驗發現(xiàn)的缺陷點同樣可以定位,與其它成(chéng)盤電纜唯壹不(bú) 同在(zài)於,接地極為水。可將儀器地接至水池(chí)的接地點,或用銅帶放在水中,作為接地極。
4.9多點缺陷(xiàn)點定位
這裏,有必要區分缺(quē)陷點(diǎn)是(shì)低阻點還是擊穿點。理論(lùn)上,定位比例指向多個漏電流(liú)構成的重心,因此電 橋法(fǎ)不能定位多個故障點。運行電纜上,故障過電壓浪湧(yǒng)偶爾能造(zào)成電纜多處弱(ruò)點依次(cì)擊穿,導致多點 擊穿。但多個擊穿點(diǎn)情況很難一致,隨(suí)著(zhe)直(zhí)流電壓上升,*弱的點先擊穿,流過絕大多數電流,根據比 例計(jì)算的位置十分靠近該(gāi)點。剔除該點,再找下一點。實際中碰到兩個以上點同時(shí)流(liú)過(guò)較大電流的機會(huì) 很少,可以(yǐ)說,碰(pèng)到多點擊穿導致定位(wèi)不準的幾(jǐ)率,比中大獎更小(xiǎo),因此,不必擔心電橋難以定位多點 擊(jī)穿。沒有擊穿的低阻點,隨電(diàn)壓升高,大(dà)部分轉化為擊穿(chuān)點。特殊的低阻點,如成批材料絕緣不佳, 定位比例總是(shì)在 50%左右,值得(dé)警惕。
4.10相間擊穿定(dìng)位
與前文例子的區別僅僅為,電流應通過另一線芯流回電(diàn)橋(qiáo),因此,相間(jiān)擊穿的另一線芯應接至電橋地。 實際中可能(néng)是:相間擊穿及相(xiàng)與屏蔽擊穿共存,不妨將其它線芯及屏蔽都接地,結果(guǒ)大多為:相(xiàng)間(jiān)擊穿 及相(xiàng)與屏蔽擊(jī)穿是同一點。
4.11無良好絕緣輔助線芯的處理
如4.10條中類似,可能所有相間及屏蔽都(dōu)擊穿了,找不到輔助電纜相。方法是:用萬用表挑(tiāo)一相(xiàng)絕緣電 阻較大(dà)的為輔助電(diàn)纜,道理與多點擊穿類似,不難(nán)想通。如都燒成一體,為金屬性短路,隻能利(lì)用平行 敷設的其(qí)它電纜了,還不行,隻能放臨時輔助電纜。考慮到(dào)該套儀器中其它方法可(kě)用(yòng),*終束手無策的 機會並不多 ,從提高定 位技術的角度講,我們(men)很希望碰到定不出(chū)來的故障,可惜至(zhì)今還沒有這樣的挑戰(zhàn)。