RX83电缆故障测试仪简介

RX83电缆故障测试仪简介RX83电缆故障测试仪简介

RX83型电缆故障测试仪是本公司*新设计的一种体积小、功能全、操作方便的智能型电缆故障测试仪，也是本公司系列化电缆故障测试仪器的主要配套设备。

**节  主要技术性能指标：

    1、使用范围：适用于测量各种不同截面、不同介质的各种电力电缆、高频同轴电缆，市话电缆及两根以上均匀铺设的地埋电线等电缆的高低阻、短路、开路、断路以及高阻泄漏和高阻闪络性故障。

    2、测试距离：*短  15 ~ 20 米，*长不小于 15Km。

    3、测量误差：全范围系统误差不大于 ±1 %。

    4、工作方式：低压脉冲、直流高压闪测及冲击高压闪测。

    5、采样速率：30MHz。

    6、机内发送脉冲宽度与幅度：0.2μs，150V ±10%  ；

                                2μs，200 V ±10%  。

    7、显示方式：320 × 240 LCD 图形与字符。

    8、电源与功耗：

       AC 200V ±10%            不大于  10W

       DC 6V（7AH）             不大于  6W

    9、体积：300× 250 × 150(mm 3)

**节   RX83电缆故障测试仪简介 仪器面板及操作功能

 1、仪器正视图

图中①为手把转动定位锁，转动手把时需向里按住，才能转动手把。

②为输入信号幅度调节旋钮。③ 为发送低压脉冲宽度（0.2 / 2 μs）转换按键。④为电源开关和充电指示。压下开关按钮（开）则电源接通，关掉按钮（关）如灯亮仪器在充电状态。⑤为操作键盘。⑥ 为LCD 彩色显示屏。⑦为手把并可做支撑。

图一、RX83电缆故障测试仪正视图

2、键盘功能介绍

    ·“0~9”为数字键，仅在输入数字时（日期、菜单选择、速度选择、键入全长等）为数字键，其它状态为功能键。

    ·“采样”键，仪器处于等待状态。当低压脉冲或冲闪信号进入触发电路之后，完成采样、存储和显示。采样一次屏幕刷新一次，可反复进行。

    ·“扩展”键，采样后为扩展波形，采完样按此键波形显示为压缩波形，然后可根据显示需要将波形依次扩大。

    ·“1/2”键，可在显示两个波形时选择当前波形（左边有数字），或在单屏显示（一个波形）时选择所要显示的波形。

    ·“     ”键，为单双屏选择键。单屏显示为一个波形，双屏则显示两个波形。

    ·“起点”键，先将光标移至发送脉冲前沿或闪测**反射波前沿，按下此键则确定了计算距离的起点。

    ·“快 / 慢”键，为光标移动速度转换键。在屏幕下方有 快或慢显示。

·“        ”键 ，为光标左右移动键。

·“返回”键，工作状态在测试显示主界面时，为主界面返回到“工作选择”界面功能键。（选择存储、读取波形等都需用到“返回”功能键）。

·“速度    ”键，此键为双功能键，在状态显示需选择速度时按此键则自动改变速度值，即：V= 160m /μs（油浸纸）、172m /μs 、(交联)、184m/μs（聚氯乙稀）、144m/ μs、（不滴流）、000m/μs，（自选）此时说明机内设置的几种常用速度值已送完而需重新键入所需要的速度值，可用数字键键入。速度选择必须在选定工作状态之后、采样之前完成。其次该键为回车（确认）键。

·“ 打印       ”键，在对测试波形及测试计算结果需“打印”时可直接按“打印”键则自动完成打印。在键入数据时，如果键错需修改时按此键则可修改，按一次则向前消掉一位，可重新键入正确数字。

·“复位”键，为系统硬复位键，无论处于什么状态按此键则立即回到主菜单（工作选择）。

3、仪器后面板

后面板左半部分上为计算机USB接口，与计算机连接有专用软件，与仪器配合可上机操作。下为打印机接口。打印机接口只能与本仪器配套专用微打连接，可打印输出测试结果。右半部分上为输入/ 输出BNC插座，与被测电缆用连线接通，下方为 ～220V 电源输入插座，内装1A保险丝。

4、操作菜单介绍

·开机后自动显示“欢迎使用” “电缆故障测试仪”

·日期键入显示界面

按任意键后显示键入年月日

可用数字键依次键入年月日具体数字，当键错某一数字后，可按 “（打印）    ”键消掉该数字，再重新输入，键入年月日后就转入本仪器测试工作选择主菜单。当不需要键入年月日时，按任意键后转入工作选择主菜单。

·工作选择菜单

在工作选择菜单中根据工作需要选择按键。

①选择数字1“脉冲”时，界面如下图：

②选择数字2“直闪”、 数字3“冲闪”时，进入测试显示主界面如图二所示。

③选择数字4“存储”时，界面如下图：

④选择数字5“读取”时，界面如下图：

5、测试显示主界面介绍

主界面分三个区，上方为计算参数与结果区。中间为波形显示区，根据需要可显示一条或两条波形，同时显示竖线光标和时间刻度。下方为状态和日期显示区，状态显示分别为脉冲、直闪、冲闪，在“脉冲”测全长和测故障时则提示要选择速度，测速度则提示键入全长值。闪测状态只提出速度选择。

图二、测试显示主界面

第三节  电缆故障测试步骤及测试方式选择

    在测定电缆故障之前，测试人员除掌握本机性能与操作方法之外，必须首先确定电缆故障的性质，以便采用适当的工作方法与测试方法。

    首先用兆欧或万用表在电缆一端测量各相对地及相对相之间的绝缘电阻，根据阻值高低确定是低阻短路或断线开路，或者是高阻闪络性故障。

    1、凡是电缆故障电缆绝缘电阻下降至该电缆的特性阻抗，甚至直流电阻为零的故障均为低阻故障或短路故障。凡是电缆绝缘电阻无穷大或虽与正常电缆的绝缘电阻值相同，但电压却不能馈至用户端的故障称为开路或断路故障。是否断路，还可将电缆终端相连用万用表在始端测量被短路电缆两相的阻值予以确认。此类故障可用低压脉冲法直接测定。

    2、当阻值很高（数百兆到数千兆）且在作高压试验时有瞬间放电现象，此类故障一般称为闪络性故障，可采用直闪法或冲闪法测试确定。

    3、高阻故障：阻值高于电缆特性阻抗的故障。可用冲闪法测试。

    4、按一定方式粗测之后再进行准确定点，必要时需找电缆路径，丈量电缆长度或距离。

**章     RX83电缆故障测试仪简介低压脉冲测试法

低压脉冲测试法具有操作简单、波形易于识别、准确度高等特点。对于短路、低阻、断路故障用此法测试，可直接确定故障距离。即使无此类故障，一般高压闪络测试前，也可用低压脉冲法测电缆全长或速度，与闪络测试波形比较，通常会利于波形分析，达到快速确定故障点目的。

**节    低压脉冲测试的基本原理

    测试电缆故障时，电缆可视为一条均匀分布的传输线，根据传输线理论，在电缆一端加脉冲电压，则此脉冲按一定的速度（决定于电缆介质的介电常数和导磁系数）沿线传输，当脉冲遇到故障点（或阻抗不均匀点）就会发生反射，用测试仪记录下发送脉冲和反射脉冲之间的传输时间△T，则可按已知的传输速度 V来计算出故障点的距离 Lx，    Lx =  V·△T / 2如图三所示：

图三、低压脉冲测试原理图

测全长则可利用终端反射脉冲：L = V·T / 2

同样已知全长可测出传输速度：V = 2L / T

**节    脉冲法测全长

测全长操作步骤如下：开机— 复位( 主菜单 ) —键1（脉冲菜单）— 键2（全长测量），然后根据接线图接线，如图四所示：

图四、低压脉冲测试接线图

使用脉冲法测试时，按图连接后，根据所测电缆类型，选择合适传输速度和脉宽，调节输入振幅电位器到 1 / 3 位置，按采样键即可。

图五、低压脉冲测全长波形（终端开路）

根据显示波形大小，调节幅度电位器，重新采样。当 0.2μs 脉宽输入振幅*大还无反射波时，选用2μs 脉冲测试。为了便于比较可分别接故障相、电缆好相做两次采样，如图二所示。按      键可选单波形或双波形显示，用1/2键改变操作区，选择当前波形1或波形2。完成采样后，移动光标定起点，再移动光标到波形反射点，此时屏幕所显示的长度就是电缆全长值。对于短电缆*好将终端短路测全长，终端反射为反向脉冲。

定光标时，对终端开路电缆以发射负脉冲下降沿与基线交点为准定光标起点，以反射负脉冲下降沿与基线交点定光标终点。

第三节   脉冲法测故障

 脉冲法测故障与测全长的测试原理相同，操作方法也基本相同。开机—复位（主菜单）—键 1（脉冲菜单）—键1（故障测量）然后按图四接线，连接电缆被测电缆故障相，其它操作方法也与测全长相同。定光标时，发射负脉冲下降沿与基线交点定为起点，反射正脉冲上升沿与基线交点定为终点。如果是断路故障，测试波形、定光标方法与测全长时相同。

短路故障定光标时，以发射负脉冲下降沿与基线交点为准定光标起点，以反射正脉冲上升沿与基线交点定光标终点。

图六、低压脉冲测低阻、短路故障波形

第四节    脉冲法测速度

测电波在电缆中传输速度时，必须知道电缆全长。操作方法如下：开机—复位（主菜单）—键 1（脉冲菜单）—键3（速度测量）。然后按图四接线，键入全长值并回车确认“    ”。采样波形、定光标方法与测全长时相同，当分别定光标起点、终点后，屏幕左上角将显示测试速度值。

第三章   直流高压测试法（直闪法）

**节  基本原理

与脉冲法相同，只是测试脉冲不是由机内发出而是由外加直流高压，使故障点闪络放电而产生。如图七：

图七、直闪法原理图

当故障相施加直流高压到一定值后，故障点被击穿而短路放电，此时由故障点产生一反相跃变电压V该电压沿电缆传输，当传到始端后，始端阻抗大于电缆特性阻抗，所以发生正反射2V，此电压又向后传输，到故障点后被短路所以反射电压－2Vt，经过一段时间负反射电压又传到始端，这样往返数次，直到闪络放电结束而终止。

由**个正向跃变电压到始端的时间T0到**次反射负向电压传到始端的时间 T1的时差，△T=T1－T0，就可以由已知传输速度算出故障点的距离Lx= V·△ T / 2。

**节    测试连线与操作步骤

1、 按下图将高压设备测试仪与被测电缆相连接。

a  电压取样直闪法

b  电流取样直闪法

图八、直流高压闪测法接线图（a、b）

图中：T1为0 ~ 200V调压器，C为高压电容1— 4μF / 10—4 0KV

     T2为 1— 5KVA 高压变压器，V为电压表，D 为高压整流硅堆，R1、R2为取样电阻，IS 为电流取样器

    2、接好线后，开机按步骤进入到仪器处于等待的状态（采样），此前操作与脉冲法相同。

3、（调T1）逐步升高直流高压，当发现电压或电流表摆时则说明故障点闪络放电，仪器会显示出波形，调输入幅度反复采样几次，直到采到波形*佳为止。

第三节    测试波形与故障距离计算

直闪法电压取样和电流取样其测试波形如图九所示。由波形计算故障距离的方法与脉冲法相同。

图九、直闪法测试波形（a） 电压取样（b）电流取样。

第四章     冲击高压闪测法（冲闪法）

**节  基本原理

    与直闪法相同，只不过给电缆不是加直流高压而是通过球间隙施加冲击电压，使故障点击穿放电，而产生反射电压（或者电流），由仪器记录这一瞬态过程，通过波形分析来测定故障点的位置。它是测高阻及闪络性故障的主要方法。同样取样方式也分电压取样和电流取样，当然细分还可分为**和低端电压取样，电感与电阻取样，始端与终端取样等。由于低端电流取样接线简便、**可靠、波形易于识别，所以推荐使用电流取样法。

**节   电流取样冲闪法

    冲闪法操作方法如下：开机—复位（主菜单）— 键1（工作选择菜单）—键 2（直闪）或3（冲闪），根据工作选择菜单提示，按键3进入冲闪工作模式，进入冲闪后，按接线图提示连接接线和取样器，如图十二所示：

图十二、电流取样冲闪法接线图

  图中：T1为0 ~ 250V1—2KVA 调压器，T2为高压变压器，功率 1— 5KVA，D 为高压整流硅堆，大于 50KW/ 0.2 A（高压试验变压器已内置），C 为高压电容，容量1—8μF，耐压大于 10KV ~ 40KV，V 为直流电压表，IS 为电流取样器（配套附件），J为放电球隙。

    以上设备除电流取样器IS之外 ，其余为外配设备，可用电缆高压试验设备，也可用高压一体化发生器（注意须连接高压放**）。

    根据接线图连接完毕，检查无误后，再用速度键选择传输速度或者重新键入速度值。然后按采样键，仪器进入等待采样状态。

    调整球隙、输入振幅调节旋钮后，对故障电缆升压。电压升到一定值，球隙放电，仪器记录采集波形，根据波形大小可重新调整输入振幅，重复采样。冲闪测试波形如图十三所示：

图十三、冲闪法电流取样测试波形

    波形特点如下：**个小正脉冲为球间隙击穿而故障点未放电时电容器对电缆的放电电流脉冲（输入幅度小或者仪器灵敏度低时**个小脉冲可能不出现），**个大的正脉冲为故障点击穿之后形成的短路电流脉冲，其次为由该放电电流脉冲形成的一次、二次等多次反射电流脉冲，因衰减而幅度逐次减小。由于故障特性的差异和电容电压与引线电感的存在，而在反射正脉冲的前沿出现负反冲，计算故障距离时起点为**个放电正脉冲的前沿，终点为**次反射正脉冲之前的负脉冲前沿。

第三节    电压取样冲闪法

其原理与电流取样相同，只不过测试波形不是取放电电流脉冲及反射波，而是取故障点放电产生的电压跃变与反射波，当然取样器及接法也不尽相同，按取样电感接线位置不同分**电压取样和低端电压取样。

3 -1 **电压取样

    **电压取样接线图如图十四所示：

图十四、**电压取样冲闪法接线图

    接线图中除电感L、电阻R1、R2为新增器件，其它同前电流取样法。增L是为了防止电压脉冲被电容C短路，因为电感上的电压变化就是所要获得的测试波形，所以L也叫取样电感，R1、R2为电阻分压器，J为放电球隙。

**电压故障冲闪测试波形为一幅度很大的余弦振荡，而放电电压脉冲及反射波形叠加在该振荡波形之上，如图十五波形（a）所示为被压缩显示的波形全貌。计算故障距离时将其中有用部分再扩展显示，如图十五（b ）所示。

图十五、**电压取样波形（a）、（b）

3 -2 低端电压取样

低端电压取样接线图如图十六所示，显然是将取样电感L随同电阻分压器从电容器的上端与电缆始端移到电容器的地端。

显而易见，这种方式比**要**可靠的多，同时由于取样电感小，小于电缆等效电感，所以余弦大振荡的幅度小了很多，而反射脉冲幅度相对不变，并几乎在水平基线上，如图十七所示。这样不仅便于识别也便于计算故障距离。所以除推荐电流取样外，低端电压取样也有同样的优点而常被采用。

图十六、低端电压取样冲闪法接线图

图十七、低端电压取样冲闪法测试波形

第五章   高压闪测法注意事项

    高压闪络测试时，由于工作电压极高，稍有不慎就会对人身**及设备造成损失，因此操作中应注意以下几点：

    ① 高压闪络测试时，高压试验设备应由专业人员操作，仪器接线、调整时应断电并彻底放电。

② 高压试验设备电源与测试仪工作电源分开使用，测试仪连接应远离高压线。

③ 电流取样器接地端必须可靠接地，否则高压放电通路断开，高压会感应到测试仪而对仪器造成**隐患。

④ 从测试仪**考虑，闪络测试时工作菜单一定要选择在冲闪或直闪状态，如果错误选择于低压脉冲状态进行高压闪络测试，将有可能损坏测试仪内部低压脉冲电路。

⑤ 应正确接地，即高压设备，电流取样器地线一定要就近接电缆的铅包。测试仪保护接地应与高压设备地线分开连接。

⑥ 测试时各连接点应无放电火花，否则会影响测试波形。
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