高智能電纜故障檢測儀使用說明書

儀器概述該電纜故障測試儀采用時(shí)域分析法能測試各種電壓等級的動力電纜、通信同軸電纜、市話電纜、控制電纜、礦用電纜和海底電纜等電纜的低阻、短路、斷路、高阻泄漏故障和高阻閃絡(luò)性故障。該電纜測試儀是我公司精心設(shè)計(jì)和制造的全新一代便攜式智能電纜故障檢測儀器，它以筆記本電腦為主機(jī)，配以基于電腦USB接口的數(shù)據(jù)采集器，直接使用電腦USB接口。其體積、重量均為目前同類型產(chǎn)品中最小的。不用任何外接電源，僅用筆記本電腦中的電池供電即可，故體積小、重量輕、免維護(hù)、便于攜帶。在操作界面的設(shè)計(jì)方面具有獨(dú)到之處。各種參數(shù)的設(shè)立、儀器工作狀態(tài)的顯示、測試波形的壓縮擴(kuò)展和存儲調(diào)出、波形位移、同屏對比等各種功能的操作均可通過光電鼠標(biāo)或少數(shù)幾個(gè)熱鍵就能方便完畢。采集的測試波形清楚，回波拐點(diǎn)明顯，特別容易判斷故障距離。特別要提到的是，本儀器抗電磁干擾的能力特強(qiáng)。特殊的電路設(shè)計(jì)使儀器在數(shù)萬伏沖擊高壓的測試環(huán)境中不會發(fā)生死機(jī)現(xiàn)象。本儀器的設(shè)計(jì)秉承了我公司一貫高科技、高精度、高質(zhì)量的原則，將電纜故障測試水平提高到了一個(gè)全新境界。該電纜故障檢測儀具有測試準(zhǔn)確、智能化限度高、適應(yīng)面廣、性能穩(wěn)定、軟件界面等顯著特點(diǎn)。第一章技術(shù)說明一、儀器的技術(shù)特點(diǎn)1.可測試各種型號35KV以下電壓等級的銅鋁芯電力電纜、同軸通信電纜和市話電纜的各類故障，如開路故障、短路故障、高阻閃絡(luò)性故障和高阻泄漏性故障。2.具有多種測試方法，如低壓脈沖法、沖擊高壓電流取樣法、直流高壓閃絡(luò)法等。3.由于筆記本電腦是電池供電，而數(shù)據(jù)采集器使用的是電腦的電源，再配以先進(jìn)的電流取樣技術(shù)，使該系統(tǒng)真正做到操作人員和測試儀完全與高壓隔離，抗干擾能力強(qiáng)，同時(shí)保證了測試可靠性和人機(jī)的安全。4.前置采樣測量單元采用先進(jìn)的信號解決技術(shù)，全漢化大屏幕顯示，測試波形特性清楚易辯，使得電纜故障分析更容易掌握。5.采用基于Windows平臺的軟件，更具人性化設(shè)計(jì)，操作簡便。6.公司開展的網(wǎng)上服務(wù)業(yè)務(wù)更加方便用戶，只要您將測試波形通過E-mail發(fā)給我們，您在當(dāng)天即可得到專家的分析和指導(dǎo)。公司定期還會將收集到的各類電纜故障波形及其分析結(jié)果通過E-mail發(fā)給您，使您不久也會成為電纜故障測試專家。7.雙通道同屏對比數(shù)據(jù)解決技術(shù)，有助于您進(jìn)行波形的對比分析。8.技術(shù)參數(shù)最大測距:15測量盲區(qū):沖擊電流取樣法盲區(qū)小于10低壓脈沖法盲區(qū)小于20脈沖幅度:在50Ω時(shí)不小于250V。脈沖寬度:短距離（0.2μs）、中距離（2μs）、遠(yuǎn)距離（4μs）三種。采樣頻率:48MHz、24MHz、12MHz、6MHz。系統(tǒng)測量誤差：主機(jī)測量結(jié)果再配合數(shù)顯同步定點(diǎn)儀測量，系統(tǒng)誤差小于50cm。讀數(shù)分辨率:V/2fV電波在電纜中的傳播速度（m/μs）f采樣頻率（MHz）。比如油浸紙電纜的傳播速度為V=160m/μs，用f=40MHz采樣，160/（2×40）＝2預(yù)置了5種電纜介質(zhì)的電波傳播速度：油浸紙：160m/μs；交聯(lián)聚乙烯：172m/μs；聚氯乙烯：184m對于其它非動力電纜，可以在輸入該電纜的已知全長后測出電波在該電纜中的傳播速度。采樣方式：電流取樣法。低壓脈沖法電源：直接取自USB接口，電流不大于260mA。在筆記本電腦充滿電的情況下，儀器可連續(xù)工作約1.5小時(shí)。工作溫度：-10oC～45oC主機(jī)體積：330×230×150mm，重量：數(shù)據(jù)采集器：208×140×50mm,重量：二、儀器組成框圖儀器系統(tǒng)組成框圖見圖一。當(dāng)軟件測量方法選擇“低壓脈沖法”時(shí)，有短距離（0.2μs）、中距離（2μs）、遠(yuǎn)距離（4μs）三種測試脈沖寬度可供選擇。其幅度大約為250VPP的測試脈沖信號加到被測電纜上和主機(jī)的輸入電路上。測試波形通過內(nèi)部信號解決及數(shù)據(jù)解決電路后顯示到屏幕上。同時(shí)在狀態(tài)顯示欄中顯示電纜的介質(zhì)（電纜類型）、電波傳播速度、采樣頻率、測試日期等。軟件選擇“閃絡(luò)法”時(shí)，內(nèi)部脈沖信號斷開，儀器處在閃絡(luò)法等待狀態(tài)。當(dāng)沖擊高壓測試系統(tǒng)加到被測電纜的沖擊高壓使故障點(diǎn)閃絡(luò)放電時(shí)，形成單次閃絡(luò)波形并通過電流取樣器輸入儀器，儀器開始采樣。這以后的工作與低壓脈沖的相同，并顯示出測試結(jié)果波形。圖一系統(tǒng)組成框圖三、測試原理電纜故障一般分為兩大類：低阻、開路故障和高阻故障。儀器根據(jù)雷達(dá)測距原理，向電纜發(fā)射一個(gè)低壓脈沖或高壓脈沖。當(dāng)碰到特性阻抗不匹配的地方時(shí)，就會產(chǎn)生反射波，儀器以極高的速度將發(fā)射波形和反射波形采集下來并顯示在屏幕上，用雙游標(biāo)卡在波形的兩個(gè)特性拐點(diǎn)上。儀器根據(jù)電波在電纜中的傳播速度，便可測算出故障點(diǎn)到測試點(diǎn)的距離。S=VT/2S：故障點(diǎn)距測試端的距離。V：電波在電纜中的傳播速度。T：電波在電纜中故障點(diǎn)與測試端間一個(gè)來回傳播所需的時(shí)間。這樣，在V和T已知的情況下，就可計(jì)算出S，即故障點(diǎn)距測試點(diǎn)的距離。這一切只需要稍加人工干預(yù)（用雙游標(biāo)卡在波形的特性拐點(diǎn)上）就可由計(jì)算機(jī)自動完畢，測試電纜故障迅速準(zhǔn)確。儀器操作界面介紹本儀器的操作界面重要分為兩部分：第一部分是參數(shù)設(shè)立界面；第二部分是波形數(shù)據(jù)解決界面。在數(shù)據(jù)采集器接上以后，由桌面系統(tǒng)圖標(biāo)進(jìn)入電纜儀測試系統(tǒng)后的第一個(gè)界面是參數(shù)設(shè)立界面。參數(shù)設(shè)立界面示意圖如圖二所示。此界面的上方為型號標(biāo)記和主機(jī)與采樣單元通信狀態(tài)欄（設(shè)備狀態(tài)欄）。右側(cè)為參數(shù)選擇菜單欄（如被測電纜的選擇、采樣頻率的選擇、測試方法的選擇、兩組波形的對比、波形的打印、波速的測量、打開所需的文獻(xiàn)和幫助文獻(xiàn)的選取等等）。下方為參數(shù)狀態(tài)顯示欄（顯示已經(jīng)擬定的采樣頻率、被選用的電纜類型、測試方法等等）。屏幕中部為波形顯示屏。波形顯示屏又被劃分為上下兩部分，上部為波形展開顯示屏，下部為全采集數(shù)據(jù)顯示屏（或波形對比屏）。圖二參數(shù)設(shè)立界面示意圖當(dāng)點(diǎn)擊屏幕右側(cè)“采樣”鍵后，系統(tǒng)自動進(jìn)入波形數(shù)據(jù)解決界面。其界面如圖三所示。與參數(shù)設(shè)立界面不同的是主菜單內(nèi)容發(fā)生了變化。所有的模擬按鍵均是為獲得對的數(shù)據(jù)而設(shè)立。例如波形的壓縮、擴(kuò)展，游標(biāo)的切換，波形打印，數(shù)據(jù)保存等模擬操作鍵。在狀態(tài)欄中明確顯示當(dāng)前的儀器設(shè)立參數(shù)和準(zhǔn)確的工作日期與時(shí)間。此外要說明的是，操作過程中在上述基本界面上還會出現(xiàn)相關(guān)的提醒小模塊子菜單，提醒數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)傳輸過程和歷史波形數(shù)據(jù)庫，供波形對比選擇等信息圖三波形數(shù)據(jù)解決界面第三章儀器的標(biāo)準(zhǔn)配置儀器配置清單1、筆記本電腦（含說明書、電源線和充電器）1臺2、電纜故障檢測儀主機(jī)1臺3、數(shù)字式同步定點(diǎn)儀（含耳機(jī)、探頭）、途徑信號發(fā)生器1套4、電流取樣器1個(gè)以上為該電纜故障檢測儀全套配置，現(xiàn)場測試故障電纜還需選配以下高壓設(shè)備：1、一體化遙控交直流高壓發(fā)生器1套必要時(shí)，還可配置如下的分離式的高壓交直流發(fā)生器2、2/3/5KVA直流（交直流）實(shí)驗(yàn)變壓器1臺3、與第2項(xiàng)配套之操作箱1臺4、1微法/2微法/30KV以上脈沖電容1個(gè)5、高壓放電棒1根注：第1項(xiàng)可以代替2、3、4、5項(xiàng)此外可以選配XD-201電纜辨認(rèn)儀1臺。以便在現(xiàn)場需要從多根電纜中辨認(rèn)故障電纜或在多根電纜中尋測所需電纜時(shí)提供必要的幫助。第四章儀器操作方法與環(huán)節(jié)開機(jī)前的準(zhǔn)備工作：1．由于本機(jī)不用外接電源，所以在進(jìn)行現(xiàn)場故障測試之前應(yīng)對筆記本電腦進(jìn)行充電（充電時(shí)間大約4個(gè)小時(shí)）充足后可保證本儀器正常工作約2小時(shí)；也可在現(xiàn)場外接220伏電源直接供電。儀器進(jìn)入現(xiàn)場后，一方面用USB電纜將筆記本電腦和數(shù)據(jù)采集器連接起來。將Q9夾子線接在數(shù)據(jù)采集器的Q9輸出插座上。2．啟動筆記本電腦電源開關(guān)。待筆記本電腦進(jìn)入桌面系統(tǒng)后，點(diǎn)擊電纜儀圖標(biāo)，儀器進(jìn)入測試界面。數(shù)據(jù)采集器的“電源”、“脈沖法”指示燈亮，屏幕右上角顯示“儀器已經(jīng)連接”。3．根據(jù)被測電纜的種類、長度及故障性質(zhì)，點(diǎn)擊屏幕右側(cè)的模擬鍵進(jìn)行設(shè)立。此時(shí)狀態(tài)欄將顯示設(shè)立后的當(dāng)前狀態(tài)。4．設(shè)立完后將光標(biāo)處在“采樣”鍵。點(diǎn)擊此鍵，儀器開始數(shù)據(jù)采集工作。5．在數(shù)據(jù)解決界面，可根據(jù)波形的具體情況對波形進(jìn)行擴(kuò)展、壓縮、移動雙游標(biāo)判讀故障距離、波形位移、波形存儲、波形打印等功能操作。具體操作時(shí)，也可運(yùn)用觸摸鼠標(biāo)將光標(biāo)移至熒屏右下方的“波形、游標(biāo)”操作鍵上，點(diǎn)擊相應(yīng)鍵即可對波形進(jìn)行左右位移、展寬、壓縮操作和雙游標(biāo)的左右位移?！安ㄐ?、游標(biāo)”操作鍵結(jié)構(gòu)示意圖如圖四所示圖四“波形、游標(biāo)”操作鍵結(jié)構(gòu)示意圖1—波形左移按鍵2—波形右移按鍵3—波形高、中、低速移動速度切換按鍵4—波形壓縮按鍵5—波形展寬按鍵6—波形壓縮或展寬后的還原按鍵7—游標(biāo)移動速度（粗、微、中）切換按鍵8—游標(biāo)慢速左移按鍵9—游標(biāo)慢速右移按10—游標(biāo)選擇的切換11—游標(biāo)快速左移按鍵12—游標(biāo)慢速右移注：假如筆記本電腦具有觸摸屏功能，其操作過程就顯得十分簡樸，只要用觸摸筆（或手指）就能完畢儀器所有操作功能。第五章電纜的故障測試一、應(yīng)用低壓脈沖法檢測低阻、短路、斷路、電纜全長將Q9夾子線夾在故障電纜的故障相和電纜外皮。打開計(jì)算機(jī)，點(diǎn)擊桌面上的“FH-2電纜故障測試儀”圖標(biāo)，進(jìn)入電纜測試工作預(yù)置界面。在儀器進(jìn)入設(shè)立界面后，根據(jù)被測電纜的種類、長度，用光標(biāo)點(diǎn)擊屏幕右側(cè)模擬鍵中的“電纜種類”、“采樣頻率”、“測試方法”，進(jìn)行選擇。1．電纜種類的選擇：依據(jù)被測電纜的種類，用光標(biāo)連續(xù)點(diǎn)擊“電纜種類”模擬鍵。觀測屏幕下方的狀態(tài)欄，直到顯示的電纜種類與被測電纜的種類一致為止。2．一般電纜長度在2Km情況下，采樣頻率宜選用24MHz或48MHz。假如電纜長度大于2Km，采樣頻率可選用12MHz或6MHz。3．點(diǎn)擊“測試方法”。此時(shí)狀態(tài)欄循環(huán)顯示“脈沖法”和“沖擊閃絡(luò)法”。在選中脈沖法測試時(shí)，依次提醒短距離（脈沖寬度0.2μs）、中距離（脈沖寬度2μs）、長距離（脈沖寬度4μs）測試脈沖寬度。所選測試脈沖的寬度原則上根據(jù)被測電纜的長度和故障距離而定。在“脈沖法”狀態(tài)，數(shù)據(jù)采樣盒上的“脈沖”綠色指示燈亮?！伴L度選擇”置短距離時(shí)，適合測試電纜長度為20m～1000m；“長度選擇”置中距離時(shí)，適合測試電纜長度為1000m～3000m；“長度選擇”置長距離時(shí)，適合測試電纜長度為3000m以上。4．在擬定“測試方法”和“長度選擇”以后，點(diǎn)擊“采樣”鍵，儀器便自動進(jìn)入數(shù)據(jù)解決界面，并開始數(shù)據(jù)采樣過程。但僅采集一次，當(dāng)完畢數(shù)據(jù)傳輸以后，屏幕顯示本次采集的波形。上半屏顯示的是近距離的擴(kuò)展波形，下半屏顯示的是全數(shù)據(jù)波形。當(dāng)再次點(diǎn)擊“采樣”鍵時(shí)，儀器進(jìn)入自動采樣。此時(shí)數(shù)據(jù)的采樣過程是連續(xù)自動的。調(diào)節(jié)儀器的“幅度”旋鈕和“位移”旋鈕，觀測采集到的波形幅度、位置及特性拐點(diǎn)的清楚限度。一旦得到較為抱負(fù)的波形，點(diǎn)擊“取消采樣”鍵，儀器采樣中止。此時(shí)屏幕下方提醒“中止成功”。5．在數(shù)據(jù)解決界面，可根據(jù)波形的具體情況對波形進(jìn)行擴(kuò)展、壓縮、移動雙游標(biāo)判讀故障距離、波形對比、波形位移、波形存儲、波形打印等功能操作。6．“波形、游標(biāo)的操作”請參照圖四示意圖進(jìn)行操作。7．“保存”圖五 保存波形時(shí)的提醒界面“保存”操作環(huán)節(jié)：很多時(shí)候，需要將測試結(jié)果作為資料保存或留作對比用，就要運(yùn)用儀器中的“保存”功能，將本次測得的波形保存在儀器的數(shù)據(jù)庫中。點(diǎn)擊屏幕右側(cè)的“保存”按鍵，屏幕將彈出如圖五所示的保存界面對話框。用戶可根據(jù)需要在表中填寫文獻(xiàn)名和相關(guān)的信息，最后點(diǎn)擊對話框中的“保存”鍵，即可完畢波形數(shù)據(jù)的保存。8．“打開文獻(xiàn)”“打開文獻(xiàn)”的操作過程：點(diǎn)擊屏幕右側(cè)“打開文獻(xiàn)”按鍵，即彈出打開文獻(xiàn)對話框，此時(shí)選擇需要的波形文獻(xiàn)，點(diǎn)擊打開即可。調(diào)用的擴(kuò)展波形在屏幕的上半部分顯示，屏幕下半部分顯示的是全數(shù)據(jù)波形。波形的位移、擴(kuò)展、壓縮、判讀同前所述。9．“打印波形”“打印波形”功能在需要用打印機(jī)輸出測試結(jié)果文獻(xiàn)時(shí)使用。打印時(shí)，將計(jì)算機(jī)與打印機(jī)的USB口相連接，點(diǎn)擊“打印文獻(xiàn)”模擬鍵，立即顯示打印界面。此界面顯示出即將打印的測試波形和所有相關(guān)測試信息。點(diǎn)擊“打印機(jī)”即可進(jìn)入打印機(jī)型號選擇界面，擬定打印機(jī)后。點(diǎn)擊“參數(shù)修改”擬定打印紙張和打印份數(shù)。點(diǎn)擊“開始打印”鍵即可由打印機(jī)打印出選定的測試結(jié)果文獻(xiàn)。打印界面如圖六所示。圖六波形打印界面10．“波速測量”有時(shí)，為了更精確地測量電纜的長度或故障距離，或要測量儀器未預(yù)置的其它電纜（如通信電纜、控制電纜等），就需要對被測電纜內(nèi)的電波傳播速度進(jìn)行重新測量?！安ㄋ贉y量”方法如下：一方面選一段已知長度被測電纜。將儀器檢測方法預(yù)置在低壓脈沖測試狀態(tài)，選取適當(dāng)?shù)牟蓸宇l率和脈沖寬度?！半娎|類型”預(yù)置在“默認(rèn)狀態(tài)”。點(diǎn)擊“波速測量”，屏幕將彈出如圖七所示“請選擇計(jì)算方式”提醒菜單。再用光標(biāo)點(diǎn)擊菜單中的“用實(shí)時(shí)通訊數(shù)據(jù)計(jì)算速度”和“測量吧”模擬鍵后，儀器開始輸出測試脈沖。并在屏幕上顯示出發(fā)射脈沖與回波脈沖。將波形適當(dāng)擴(kuò)展，并用游標(biāo)卡尺卡住發(fā)射脈沖和回波脈沖的前沿拐點(diǎn)。兩游標(biāo)間顯示的數(shù)字為兩脈沖間的間隔時(shí)間。如圖八所示。圖七波速測量過渡界面1圖八波速測量過渡界面2此時(shí)，點(diǎn)擊屏幕右側(cè)“計(jì)算速度”模擬鍵，儀器界面又彈出提醒輸入已知電纜長度的子菜單。如圖九所示。用數(shù)字鍵輸入已知電纜的準(zhǔn)確長度后，點(diǎn)擊菜單中的“擬定”鍵。屏幕立即置換成波速測量結(jié)果顯示界面。在子菜單和“設(shè)備當(dāng)前參數(shù)”欄中顯示出該電纜中的電波傳播速度數(shù)值。如圖十所示。此數(shù)值作為以后測試該種電纜故障的選用值。點(diǎn)擊子菜單中的“離開”模擬鍵，屏幕回到初始界面后便可按提醒進(jìn)行測試了。如圖十一所示測試初始界面。然后在“電纜類型”選擇時(shí)，置于“其它類型電纜”。點(diǎn)擊“開始檢測”，儀器將進(jìn)入傳播速度輸入界面。如圖十二、十三所示。輸完速度值后，點(diǎn)擊提醒屏中的“確認(rèn)”鍵，儀器便自動進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。測試結(jié)果如圖十四所示。圖九輸入電纜長度界面圖十波速測量結(jié)果顯示界面圖十一初始界面圖十二傳播速度計(jì)算界面圖十三測試界面圖十四測試結(jié)果界面11．“返回”“返回”鍵在需要將界面回到設(shè)立界面時(shí)使用。以便重新設(shè)立電纜測試的各種參數(shù)和測試方法。12．“退出”在數(shù)據(jù)解決界面，測試完畢后，需結(jié)束本次測試時(shí)，點(diǎn)擊此鍵。儀器自動回到計(jì)算機(jī)的桌面系統(tǒng)。二、