STB智能电缆故障测试仪使用说明书.docx

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STB智能电缆故障测试仪使用说明书

ST-2000B智能电缆故障测试仪使用说明书

第一章技术说明

ST-2000B智能电缆故障测试仪是我们精心设计和制造的全新一代便携式电缆故障测试仪器。

它以单片机为处理器，配以精巧的数据采集器，体积小、重量轻、便于携带。

它秉承我们一贯高科技、高精度、高质量的宗旨，将电缆测试水平提高到一个新境界。

它具有测试准确、智能化程度高、适应面广、性能稳定以及轻巧便携等特点。

一、ST-2000B智能电缆故障测试仪的技术特点

1、可测试各种型号在35KV以下电压等级的铜铝芯电力电缆、同轴通信电缆和市话电缆的各类故障，如开路故障、短路故障、高阻闪络性故障和高阻泄漏性故障。

2、具有多种测试方法，如在低压方式下的直接法及在高压方式下的电流耦合法，可保证您百分之百的测试成功。

3、由于电缆故障测试仪可用电池供电，再配以先进的电流取样技术，使该系统真正做到操作人员和测试仪完全与高压隔离。

保证了人机的安全，完全适应野外工作的需要。

4、高速信号处理器采用先进的信号处理技术，测试波形特征清晰易辨，并可以对测试波形进行放大或缩小处理，使得电缆故障分析更容易掌握。

5、我们开展网上服务业务，只要您将测试波形通过E-mail发给我们，您当天即可得到专家的分析和指导。

我们定期还会将收集到的各类电缆故障波形及其分析结果通过E-mail发给您，使您很快也会成为电缆故障测试专家。

二、技术参数

●脉冲幅度：

。

●脉冲宽度：

和两种。

●测试盲区：

在最高测试频率50MHz测量时为20米。

●主机测量误差：

1%。

千米以下电缆不超过5米，千米以上电缆不超过10米

●读数分辨率：

。

：

电波在电缆中的传播速度（m/us）；：

采样频率（）。

比如油浸纸电缆的传播速度为,用采样，则读数分辨率为。

●采样频率：

50、25、12、6

预制5种电缆介质的电波传播速度：

油浸纸：

，交联：

，塑料电缆（市话电缆）：

，不滴流：

，同轴电缆：

，以及自选介质。

●电源：

可交流或直流工作，内装有12免维护可充电电瓶。

●工作温度：

0—50℃。

●主机体积：

300×210×240。

●主机重量：

5.5。

三、测试原理

电缆故障一般分为两大类：

低阻、开路故障和高阻故障。

所有故障都会造成特性阻抗的失配，仪器根据雷达回波测距原理，向电缆发射一个低压脉冲或高压脉冲，当遇到特性阻抗不匹配的地方时，就会产生反射波，仪器以极高的速度将发射波和反射波采集下来并显示在屏幕上，根据电波在电缆中已知的传播速度，可测出故障点到测试点的距离：

S：

故障点距测试点的距离。

V：

电波在电缆中的传播速度。

T：

电波在电缆中一个来回传播所需的时间。

这样，在V和T已经测出的情况下，就可计算出S，即故障点距测试点的距离，整个测试过程只需要稍加人工干预就可由计算机自动完成，测试电缆故障迅速准确，深受用户欢迎。

四、仪器的组成框图

智能电缆故障测试仪功能原理图

第二章仪器及附件介绍

一、电缆故障仪的功能键介绍

面板上有12个功能键（其中10个键是双功能键），排列如下：

界面介绍

按键使用请看说明书

按键在左上角标有0～9阿拉伯数字的十个功能键便是双功能键。

它们分别代表0～9十个阿拉伯数字，以便在自选介质情况下输入电缆的传播速度和电波测速值。

打开电源即可显示下图信息：

ST-2000B型电缆故障测试仪

陕西锐峰电力科技有限公司

按任意数字键进入下面显示：

主功能菜单

1．标准波形

2．低压脉冲

3．高压冲闪

请按（1—3）键选择进入功能

如果选择标准波形显示，则按动数字键“1”，此时仪器便处在标准波形显示状态，并可练习故障距离的测试；如果选择高压冲闪测试方法，则按动数字键“3”，显示高压冲闪接线图；再按任意键，仪器便处在高压测试状态，按下“采样”键，即可开始采集波形和数据；如选择低压脉冲测试方法，则按动数字键“2”，显示低压脉冲接线图，再按任意键此时屏幕显示：

低压脉冲菜单

1．测全长

2．测故障

3．测速度

请按（1—3）键选择功能

按《复位》键退出

如果要做测量电缆全长，则按数字键“1”，进入测量电缆全长功能；如果要做测量电缆故障，则按数字键“2”，进入测量电缆故障功能；如果要做测量电缆速度，则按数字键“3”，进入测量电缆速度功能。

下面分另介绍每个功能键的作用

键：

该键可以改变采样的频率，左上方循环显示频率50MHz、25MHz、12MHz和6MHz。

测量电缆时，应根据被测电缆长度来选择采样频率。

键：

该键的作用是改变电缆的介质，在测量完成后，若测量电缆速度选择输入电缆的长度。

键：

该键的作用是采集波形。

每按一次键，便采集采集波形。

键：

该键的作用是改变游标的移动快慢，“快”是“慢”的8倍。

键：

该键的作用是改变波形的显示倍数的，1倍、2倍、4倍、8倍和16倍。

键：

该键的作用是确定计算的启始位置。

键：

该键的作用是游标回到起始位置。

键：

移位键：

这两个键用于控制游标的左右位移。

当最初按动它们时，每按一次，移动一个亮点。

当按奇次游标将变快，在快移时，若要变慢游标移动，再按动一次可变慢移动 。

键：

按此键、游标回到起始位。

键：

该键只使用在低压脉冲测量方式。

按下此键，可以切换输出的脉冲宽度为2us换是0.2us；。

键：

按动此键后，系统退出该功能，返回顶级菜单。

二、附件及高压测试电器介绍

用高压闪络测试电缆故障时，除了要用电缆故障测试仪外，还要用到下列附件和高压设备：

1、球间隙（Js）

2、电流取样器（L）

3、调压箱（VT）

4、高压脉冲电容（C）1—2ｕF/15KV

5、升压器（PT）

第三章波速测定及介质预置

一、波形测定

确定电缆故障点距测试端的距离，必须首先知道脉冲波在电缆中的传输速度。

人们经过大量实验，精确测定出下述几种电缆的电波传输速度：

油浸纸电缆：

V=160m/us、交联乙烯电缆：

V=172m/us、聚氯乙烯电缆（市话电缆）V=184m/us、不滴流电流：

V=160m/us、同轴电缆：

V=200m/us。

由于脉冲波在电缆中的传播速度只与介质有关,故这几种常见的介质的电缆的传播速度已在本仪器中预置,使用时只需点击速度键进行选择实际电缆的传播速度即可。

当实际使用电缆不属于上述几种介质电缆时,或者不知道脉冲波在被测电缆中传播速度的情况时,可用本仪器来测定,方法如下:

首先,将仪器输出连线与电缆正常相及地相连,并使仪器选择低压脉冲测速度,当采集到波形后,用速度键选择输入已知的电缆长度数目,并确认。

再移动显示界面中的两光标到图示位置,即发射脉冲的起点和回波的起点。

这时屏幕的测试状态上方显示“xxm/us”,这个数字便是被测电缆的电波传播速度。

再选择低压脉冲测故障输入速度就可测量故障点。

二、介质预置

要测出故障点到测试端的距离，必须知道脉冲在电缆中的传播速度。

而常见的油浸纸电缆、交联电缆、聚氯电缆、不滴流电缆和同轴电缆的电波传播速度已在本仪器中预置。

使用时，只需连续按动速度项的上下键，即可选择这几种介质电缆中的一种。

若使用的电缆不属于上述几种介质的电缆，仍使用前述方法，选择自选介质，输入自选介质的传播速度。

三、采样频率选择

若故障点在20m到1000m范围内，可选用50MHz；在20m到2500m范围内，可选择25MHz；在30m到4000m范围内，用12MHz;在60m到8000m范围内，可选用6MHz。

第四章低压脉冲测试方式

一、低压脉冲法的测试原理和测试对象

低压脉冲法的测试原理是根据电缆发生故障时，故障点的特性阻抗一定会发生变化，所以故障点就一定会产生驻波并向测试端反射，其反射系数。

这里R为电缆的故障阻抗，r为电缆的特性阻抗.从上面公式可以看出当时（这时电缆为短路状态）为-1，它表示入射波与反射波的方向相反；当时（这时电缆为开路状态），k为+1，它表示入射波与反射波的方向相同。

电波在电缆中的传播速度v是一定的，只要测得反射波的时间t，则故障距离。

（1/2是因为电波在电缆中传播了一个来回）。

凡是电缆相与地，或相与相的绝缘电阻下降至该电缆的特性阻抗以下，甚至直流电阻为零的故障均为低阻故障或短路故障。

凡是电缆的绝缘电阻正常，但电压却不能馈至用户端的故障均称为开路故障或断路故障。

上述两种情况称为低阻故障。

介于上述两种情况之间的故障称为高阻故障。

在通信领域中主要表现为电缆绝缘电阻值下降，因而造成混线、串音和屏蔽不良等现象。

过去低压脉冲法仅适应于测试电缆的低阻故障，有时也用来测试脉冲波在电缆中的传播速度和电缆全长。

随着现代电子科学的发展，特别是信号处理的数字化，使高阻故障用低压方法测量成为可能。

对于电力电缆的运行故障（电缆运行时突然跳闸）。

采用此种方法具有测试简便，操作安全，对电缆没有丝毫损伤等特点。

同时波形判断非常简单易行、准确可靠，深受广大客户欢迎。

二、低压脉冲法连线方法和操作步骤

低压脉冲法连线方法如下图所示

1、测试线的芯线（红色夹）与电缆故障相连接，测试线的屏蔽层即地线（黑色夹）与电缆地线连接。

对于市话电缆只需将两个夹子夹到电缆的故障对上即可。

2、将仪器选择到低压脉冲测量故障

可按0.2/2脉宽键选择输出的脉冲宽度；

输出脉冲为0.2us时，测试电缆长度为20m—600m。

输出脉冲为2us时，测试电缆长度为500m—8000m。

可按采样频率键选择采样频率。

可按速度键选择电缆介质。

3、现在就可按采样键采集波形。

5、等波形显示在屏幕上，就可用扩展键、游标定位键、游标归位键、←键、→键和快/慢键对波形进行放大/缩小及测量电缆故障距离。

6、可用存储键，发送存储波形到计算机。

7、在用低压脉冲法对电力电缆故障进行实际测试时，需将被测电缆两端的金属护套（即金属铠装）与大地完全脱开，否则所得到的波形易产生误判断。

8、按采样键，则屏幕显示出下图所示波形：

9、按动→键，将游标移动到脉冲起始点t1，再按游标定位键，游标定位后，再按→键，将活动游标移到反射脉冲拐点t2位,则屏幕便自动显示出故障点到测试端的距离。

第五章高压闪络测试法

一、高压闪络法测试对象

高压闪络测试法适用于测试电缆的高阻故障。

电力电缆的绝大部分故障属于高阻故障。

我们知道，凡是电缆故障点的直流电阻大于该电缆的特性阻抗的故障均称为高阻故障。

高阻故障又分为高阻泄漏性故障和高阻闪络性故障。

在实际应用中，高阻故障又分为运行故障和预试故障。

一般情况下，运行故障比预试故障的绝缘电阻要小的多，（一般在10兆欧以下）。

由于本仪器采用了先进的信号处理技术，对于一般的运行故障都可以用低压脉冲法测试，这是其他同类产品无法做到的。

具体测试方法请参见第四章低压脉冲法测试方法。

对绝缘电阻大于10兆欧的高阻故障因为故障点等效阻抗几乎等于电缆特性阻抗，所以其反射系数几乎为零，因而得不到反射回波信号所以无法用低压脉冲进行测量。

对于此类故障可用冲闪法

二、冲击高压闪络法（冲闪法）连线方法与操作步骤

冲击高压闪络法接线图

1、仪器选择到高压冲闪方式，根据电缆的介质和长度选择好传播速度和采样频率。

2、由图示接好连线，调节球隙距离，刚开始时，按1.5万伏电压调节，电容容量应在两微法以上（针对十千伏电缆）。

调节好后，接通调压器初级电源，缓慢升高电压，当能听到清脆的放电声时，故障点即被击穿。

3、按<采样>键，则屏幕显示出下图所示波形。

（这些波形都是现场实测波形）

4、按动→（右移）键，将游标移动到脉冲起始点t1，再按<游标定位>键，游标定位后，再按→（右移）键，将活动游标移到反射脉冲拐点t2位,则屏幕便自动显示出故障点到测试端的距离。

5、测试中可调节幅度旋钮至合适位置，电流取样器放在电容接地线旁边约定10厘米处。

当认为屏幕上的波形满意时，再点击采样键，使屏幕上的波形稳定，即暂