1、LYST-600電纜故障電橋法測量描述
1.1簡介
是基於MURRAY電橋原理而設計,適用於敷設後各種電線電纜的擊穿點及沒有擊穿(chuān)但絕緣電阻值偏低的缺陷(xiàn)點的定位,也是高壓電纜護套故障定位*有效的方法(fǎ)。當然,也(yě) 可用(yòng)於電纜廠內各(gè)種線纜缺陷點的定位。
電纜故障電橋法測量采(cǎi)用開關(guān)電源構成高壓恒流源,空載電壓15kV,短(duǎn)路電流30mA。采用高靈敏度放大器及檢流計指 示平衡,與比例電位器構成(chéng)平衡電橋(qiáo),整體置於高電位。測量電(diàn)纜為特別設計的雙芯高壓橡皮電纜,四端電阻測量法避免了引線(xiàn)電阻引入的誤差,電纜(lǎn)通過編(biān)織屏蔽層可靠接(jiē)地(dì),麵(miàn)板上操作(zuò)鈕處於地電位, 通過絕緣杆(gǎn)操作電橋。高壓恒流源和電橋集成在一個便攜式鋁合金箱內(nèi)。因此,該(gāi)設備電壓高、重量輕、 操作方便(biàn)、使用**。
1.2功能
具有三種功能:
1、直流耐(nài)壓試驗
可輸出 0~15kV 直流電壓,可用於電纜直流耐壓試驗。
2、燒(shāo)穿故障點
燒穿及(jí)降(jiàng)低高阻(zǔ)及閃絡型故障點的電阻。
3、故障預定(dìng)位
利用電橋原理進行預(yù)定位,四(sì)端電阻(zǔ)測(cè)量法避免了引線電阻引入的誤差(chà)。
1.3適用用戶
高壓電(diàn)纜外護套故障測距(jù)儀特別適用於:
1、敷設後電纜的高阻擊穿點,特別是(shì)難以燒成低阻的線性(xìng)高阻擊穿點如電(diàn)纜中間接頭的線性(xìng)高阻擊穿。
2、閃絡型擊穿點,擊穿後(hòu)恒(héng)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電阻的均(jun1)勻性。因此(cǐ),PVC聚氯乙烯(xī)絕緣電纜(波特性(xìng)不好),沒(méi)有(yǒu)良導體回流的電纜,超高壓電纜金屬護套缺陷點,僅(jǐn)有鋼鎧裝的電纜的(de)故障定位,隻能用電橋法定位。
4、尚未擊(jī)穿(chuān),但電阻偏低的缺陷點(diǎn),如用兆歐表發現電纜阻值較低,但運行電壓下(xià)不擊(jī)穿(chuān)的絕緣缺陷點。
由(yóu)於上述特點高壓電纜故障定位電橋為下述幾類用戶所青(qīng)睞:
1、從事專業定位的電纜修試隊伍:如大中型供電(diàn)局及大型用電企業的電(diàn)纜修試班。絕大(dà)部分的電纜擊穿點均可用高壓電纜(lǎn)故障電橋迅速找到大致的擊(jī)穿位置。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(yòng)戶:如小型供電局及中型用電企業(yè)。電(diàn)纜不多,一般走向清楚,不太長,故障次數(shù)有限,若配齊(qí)一套波反射法定位(wèi)儀,價格高,對使用人員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(chǎng):在廠內,可用作各種線纜擊穿點的定(dìng)位,選(xuǎn)配數字電容表(biǎo),可找(zhǎo)出斷(duàn)線點(diǎn)。該設備重量(liàng)輕,便(biàn)於攜帶至現場為電(diàn)纜用戶作定位服務。
1.4技術(shù)指標
直流輸出(chū) 0~15kV
短(duǎn)路電流 30mA
定位(wèi)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
1
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高壓電纜(lǎn)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
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5
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低阻值短路線(用於35kV及以下電(diàn)纜)
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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(bèi)用保險絲(5A,5×20)
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2隻
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8
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用(yòng)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電纜故障電橋法測量麵板說明(míng)
1、接地柱(zhù):為(wéi)儀器外殼及電橋(qiáo)電(diàn)氣**接地點,通過專用接地(dì)線與(yǔ)地相連,使(shǐ)用過程中務(wù)必可靠(kào)接地,以確保人身**。
2、保(bǎo)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、測量電纜末端:黑色測量夾頭。
6、輸出電流表:單位mA。
7、輸(shū)出電壓表:單位kV。
8、電源指示:電源開關打開時,指示燈亮。否則應檢查電源和保險絲。
9、工作指示:電壓調節(jiē)旋鈕逆時針旋(xuán)轉到底,零位合閘後,指示燈亮,方可輸出(chū)高壓。
10、電(diàn)源開關:左為開,右為關。
11、電壓預置:顯示輸出電壓範圍(wéi),同時選(xuǎn)擇了顯示量(liàng)程。
12、高(gāo)壓調節:高壓調節電位器帶零位開關,逆時(shí)針調節到底能聽到(dào)哢嗒一聲,完成(chéng)零位合閘,順時針調節(jiē)為(wéi)升壓,逆時針調節為降(jiàng)壓。
13、檢流計:指示(shì)平(píng)衡情況。
14、電池開關/靈敏度調節(jiē)旋鈕(niǔ):有三個用途:(1)檢流(liú)計電池的開關。(2)在“關(guān)”位置時,短路比例電位器,斷(duàn)開檢流計,防止衝擊電流損壞(huài)電橋。(3)調節(jiē)檢流計靈敏度。順時針旋轉,靈敏度由 小到大(dà)。在調節(jiē)過程中,應逐步提高靈敏度,使指針偏轉對‰旋鈕的微小調節敏感。
15、定位千(qiān)分比調節:為電橋電阻(zǔ)調節(jiē)旋鈕,外圈(quān)數字對應為100‰,內圈對應為10‰、1‰。讀數P‰=外圈數字+內圈數字,如圖2(a)讀數應為720‰,圖2(b)讀數應為315‰。

16、檢(jiǎn)流計調零:調節表頭電氣零位。內置放大器、連(lián)接線接觸電勢、熱電勢、空間電(diàn)場都可能使指針偏離零位。應在連線完(wán)成,電源打開未升壓時調零,可(kě)消除上述(shù)幹擾。
17、更換電池:打開電池開關後,若調零時檢流計不動作,可能是電池電量不足,應更換9V方塊電池。方法如下:先關閉電源,並對測量電纜可靠放電,儀器側放,打開(kāi)底部小門,擰開高壓橋體下部的 尼龍蓋,拉出電池,更換。應注意,電橋工作時電(diàn)池處於高(gāo)電(diàn)位(wèi),因此,換好的電池及電(diàn)池連接線 一定要放回原位,擰好(hǎo)尼龍蓋。
3、LYST-600電(diàn)纜(lǎn)故障電橋法(fǎ)測量操作說(shuō)明
3.1定位原理
利用Murray電橋對(duì)擊穿點定位是經(jīng)典的辦(bàn)法,方便(biàn)而準確。電橋法的依(yī)據是線芯(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(sān)芯電力電纜,長度為L,B相(xiàng)線(xiàn)芯(xīn)對鋼帶在L1處擊穿(chuān)。借助於A相作(zuò)為輔助(zhù)線(xiàn),使用低阻值(zhí)連線短路N、Y 兩端。L 1段電纜線(xiàn)芯電阻為R1,L2段電纜及A相電纜線芯的電阻為(wéi)R2。與定位電橋構成Murray電橋回路。其電路原理如圖4。


比(bǐ)例臂電阻與10圈刻度盤相連,電阻比例P可由刻(kè)度盤(pán)讀取,因此:
由此可見,隻要(yào)電橋有一定的靈敏(mǐn)度並能平衡,電(diàn)橋(qiáo)法定(dìng)位簡單而精準。
3.2測量(liàng)步驟
故障線芯AB,輔助線芯CD,線芯截麵相同,長(zhǎng)度均為L,測量端距離(lí)故障點為Lx。 測量夾紅、黑夾子分別接至電纜(lǎn)線芯A、C兩端,在遠端通過專用C型夾短路(lù)線短路D、B兩端。
1、用萬用表,搖表或其它耐(nài)壓設備確認電纜擊穿狀態,記錄各芯的對地絕緣電阻或擊穿(chuān)殘壓等數值。
2、記錄待測電纜長度、型號、截麵等(děng)參數,沿電纜敷設路徑巡視,在遠端短路故(gù)障電纜(lǎn)及輔助電纜出線端(duān)子,留一人在遠端監護,以免高壓傷人。
3、接線(xiàn)。儀器接地端可靠接至定位現場接地體。測量首端(紅夾(jiá))接(jiē)在故障電纜線芯,首(shǒu)端電纜上(shàng)金屬鱷魚夾子跟儀器接地端相連(lián),應與被測電纜鋼(gāng)帶(或銅屏蔽)可靠連接,測(cè)量末端(黑(hēi)夾)接輔 助電纜線芯。接地棒接在儀器接(jiē)地端。內置的高(gāo)壓源(yuán)輸(shū)出“-”極性高壓,通過比例電位器,經二 根測量電纜,加在電纜線芯上(shàng),流過擊(jī)穿點,經鋼帶和金屬鱷魚夾流入儀器接地端。可見,金屬鱷 魚夾與鋼帶(dài)(或銅屏蔽)可(kě)靠(kào)相連很重要,否則沒有(yǒu)電流回路,無法定位。
4、電(diàn)源接(jiē)在AC220V。儀器內(nèi)電源插(chā)座(zuò)接地點懸空,因此,不要求電源線可靠(kào)接地。
5、電橋調零。電池開關置“開”,旋轉“調零”鈕(niǔ),(若指針(zhēn)偏左,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“關”。確認電池開關置“關(guān)”!在“關”位(wèi)置時,不但(dàn)關 閉檢流計放大器電池,同時(shí)短路比例電位器,斷開檢流計。可避免升(shēng)壓燃(rán)弧(hú)階段的脈(mò)衝電流損壞電 橋。因此,在電流(liú)穩定前,電池開關必須處(chù)於(yú)“關”位置。
6、選擇適當的電壓範圍。對於低電壓(yā)電(diàn)纜,選“5kV”檔(dàng),可防止誤操作使(shǐ)電壓過(guò)高(gāo)。
7、升壓。打開“電源開關(guān)”,電源指示燈亮。“高壓調節”鈕逆時針到底,零位啟動,工作指示燈亮。
8、順時針緩慢旋轉“高壓調節”鈕,觀察電壓表及電流表,直到電流表超過10mA。若電流不穩定,可(kě)繼續升高電壓,保持一段時間,形(xíng)成穩定電弧或導電(diàn)區,使測試(shì)過程(chéng)的(de)電流穩定。
9、平衡調節。順時針旋(xuán)轉“電(diàn)池開關/靈(líng)敏度”鈕,逐檔增大靈敏度,至檢流計(jì)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(shí)針旋轉)。逐檔(dàng)提高 靈敏度,使指針偏轉對“‰”旋鈕的(de)微小調(diào)節敏感即可。
10、記下此時“‰”刻度盤的讀(dú)數P1‰,應有(yǒu)P1≤500。
11、降電壓,關閉“電(diàn)源開關”,放電,並經另一人確認。將測量(liàng)鉗交換位置,(回流接(jiē)地C形夾不必更換位置)。重複步驟(4)至(10)得到另一(yī)讀(dú)數P2,應有P1+P2=1000。該過程能避免讀數及測量鉗(qián)使用上的錯誤,P1+P2不必追求完全等於1000。在990及1010之間均屬正常。在高壓合閘,無(wú)電流輸出,當前靈敏度檔重複調零能得到更為準確的比例。
12、計算故障點(diǎn)的(de)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(suàn)的電纜延長了一倍(bèi)。
4、LYST-600電(diàn)纜(lǎn)故障(zhàng)電橋法測量使(shǐ)用經驗
4.1測(cè)量鉗的正確使用
在預定位故障點時,測量鉗的紅黑夾(jiá)子分別(bié)接至比例電位器及檢流計,相(xiàng)當於雙臂電橋的P、C端,顯然 不能直接短路(lù),鋁芯表麵有氧化層,應砂光(guāng)處理。
4.2使用該設備完成耐壓試驗
該設備可以用於耐壓試驗,與一(yī)般耐壓設備不同,它不能過流跳閘,應(yīng)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(tóng)時輸出高壓,應同時接至電纜線芯,金屬屏蔽或其它線芯接儀器地。
4.3如何使電(diàn)流穩定
電橋在(zài)穩定電流下才能平衡。升壓前,靈敏度檔應位於“關(guān)”位置,短路電橋(qiáo),防(fáng)止衝擊(jī)電流損壞檢流(liú) 計放大板。開始升壓時,高阻擊穿點往往有爬電,使電流波動,保持*大電流幾分鍾,電流將趨於穩(wěn)定。 某些閃絡型故(gù)障,需要更長時(shí)間,故障點(diǎn)經頻頻(pín)放電,形成電弧後,電流達到穩定。使用脈衝源和定位 電橋同時加壓,可提高(gāo)燒穿功率(lǜ),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、通過電橋的電(diàn)流越大,靈(líng)敏度越高。
2、電纜導體電阻越(yuè)大,電橋獲得的靈敏度越高(gāo),即細而長的(de)電纜(lǎn)靈敏度較高,粗而短的電纜靈敏度較 低。對於截(jié)麵大,長度短的電纜,應盡可能增大電流,選用較高的靈敏度檔位。
3、對(duì)於(yú)相間擊穿的定(dìng)位,選擇截麵較小的線芯為(wéi)橋臂,靈敏度較高。
4.5輔助線芯截麵不同時(shí)的換(huàn)算
可以采用不同截麵的線芯作為輔助電纜,計算(suàn)時,應將輔助(zhù)電纜折算至故障電纜的長度。如故(gù)障截麵為 Sx,輔助電(diàn)纜為S,則(zé)上述公式變(biàn)為:
X = P1‰×(1+Sx/S)×L
可以直觀理解為:輔助電纜愈細,電阻愈大,相當於更長的故障(zhàng)電纜。
4.6成盤電纜的定位
高壓電纜故障定位電橋為敷(fū)設(shè)現場定位而設(shè)計(jì),當然也可以用於出廠試驗中的缺陷點定位。區別是測量(liàng)鉗(qián)夾在電纜的兩端,不必使(shǐ)用低阻短路線(xiàn),沒有輔助電纜參與平衡,計算公式(shì)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,應該心中有數,盡量避免利用鋼(gāng)帶定位(wèi)。
4.8架空電纜的定位
架空電(diàn)纜通常為單芯,僅有絕緣層,浸水耐壓試驗發現的缺(quē)陷(xiàn)點同樣可以定位,與其它成盤電纜(lǎn)唯壹(yī)不 同(tóng)在於,接地(dì)極為水。可將儀器地接至水池的接地點,或用銅帶放在水中,作為接地(dì)極。
4.9多點缺陷點定位
這裏,有必(bì)要區分缺陷點是低阻點還是擊(jī)穿點(diǎn)。理論上,定位比例指向多個漏電流構成的重心(xīn),因此電 橋法不能定位多個(gè)故障點。運行電纜上,故(gù)障過電壓浪湧偶爾能造成電纜多處弱點依次擊穿,導致多點 擊穿。但多個擊穿點情況很難一致,隨(suí)著(zhe)直流電壓上升(shēng),*弱的點先擊穿,流過絕大多數電流,根據比 例計算的位置十分靠近該點。剔除該點(diǎn),再找下一點。實(shí)際中碰到兩個以上點同時流過較大電流的機會 很少,可以說,碰到多點擊穿導(dǎo)致定位不準的幾率,比中大獎更小,因此,不必擔心電橋難以定位多點(diǎn) 擊穿。沒有擊穿(chuān)的低阻點,隨電壓升高,大部分轉化為擊穿點。特殊的低(dī)阻點,如成批(pī)材料絕緣不佳, 定位比(bǐ)例總是在 50%左右,值(zhí)得警惕(tì)。
4.10相間擊穿定位
與前文例子的區別僅僅為,電流應通過另(lìng)一線芯流回電橋,因此,相間擊穿的另一線芯應接至電橋地。 實(shí)際中可能是:相間擊穿及相與屏蔽(bì)擊穿共存,不妨將其它線芯及屏蔽都接地,結果大多(duō)為:相間擊(jī)穿 及(jí)相與屏蔽擊穿是同一點。
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擊穿(chuān)了,找不到輔助電纜相。方(fāng)法是:用萬(wàn)用表(biǎo)挑一相絕緣電 阻較大的為輔助電纜,道理(lǐ)與多點擊穿類似,不難想通。如都燒成一體,為金屬性短路,隻能利用平(píng)行 敷設的其它電(diàn)纜了,還(hái)不行,隻能放臨時輔助電纜。考慮到該套儀器(qì)中其它方法可用,*終束手無策的 機會並(bìng)不多(duō) ,從提(tí)高定 位技術的角度講,我們很希望碰到定不出來的故障(zhàng),可(kě)惜至(zhì)今還沒有這樣的挑戰。