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電纜故障測試設(shè)備
GDBN-C2000多次脈沖智能電纜故障測試儀

GDBN-C2000型電纜故障測試儀

一、簡介

    GDBN-C2000智能電纜故障測試儀是我公司在電力工業(yè)快速進(jìn)步的契機(jī)下,根據(jù)行業(yè)發(fā)展和市場需求,研發(fā)生產(chǎn)的電力電纜故障測試專用系統(tǒng)設(shè)備。其主要用于電力電纜開路、短路、接地、低阻、高阻閃絡(luò)性及高阻泄漏性故障的測試,以及同軸通信電纜和市話電纜的開路、短路故障的精確測試;還可以電波測速、測定線纜長度等,并可建立電纜檔案以便日常維護(hù)管理。

   基于TDR技術(shù)實(shí)現(xiàn)的多次脈沖核心技術(shù),徹底改變了傳統(tǒng)的測試方式,使得原來較難解決的高阻故障波形閱讀問題從根本上得以解決,經(jīng)過多次脈沖產(chǎn)生器可以將任何復(fù)雜的高阻波形轉(zhuǎn)化為非常熟悉又便于識別的低壓脈沖短路故障波形,徹底解決了長期以來用戶不會識別復(fù)雜高阻故障波形的難題,使關(guān)鍵的粗測水平得以質(zhì)的提升。

   該產(chǎn)品采用了國際最高水平的時域反射(TDR)技術(shù),故障波形自動判距、簡單明了,使用方便愉快;整機(jī)采用工控塑料機(jī)箱,小巧精致,易攜帶;人機(jī)界面友好,即使非專業(yè)人員操作,依然可以很快熟悉并使用,高效、準(zhǔn)確的完成電纜故障測試工作。

   該產(chǎn)品是利用多次脈沖法技術(shù)完成測試的重要組成設(shè)備,其采用阻容特性,“暫時存儲”部分沖擊能量。將沖擊高壓信號引導(dǎo)到故障電纜的故障相上,瞬間又將“存儲”的部分能量再次施加到故障電纜的故障相上,保證故障點(diǎn)充分擊穿,形成并延長故障點(diǎn)擊穿后的電弧和持續(xù)時間,同時產(chǎn)生一個觸發(fā)并啟動多次脈沖自動觸發(fā)裝置和TDR電纜故障綜合測試儀(根據(jù)TDR測試方法選擇,可分別測試三次脈沖波形和多次脈沖波形)。

  本說明書中介紹的多次脈沖技術(shù)需在C2000測試儀的基礎(chǔ)上增加多次脈沖耦合器才能實(shí)現(xiàn)該功能


二、功能特點(diǎn)

  1.用于35kV及以下不同等級、不同截面、不同介質(zhì)及各種材質(zhì)的電力電纜的各類故障,包括:開路、短路、低阻、高阻泄漏、高阻閃絡(luò)性故障。

  2.可配合高壓設(shè)備實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)電纜故障測試的低壓脈沖法、沖擊閃絡(luò)法、三次脈沖法、多次脈沖法、速度測量法。

  3.全中文操作軟件和使用界面,子菜單方式和文字提示實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動。

  4.工業(yè)級彩色觸摸液晶屏顯示,全中文操作軟件和使用界面,子菜單方式和文字提示實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動。

  5.全局波形和局部波形同步顯示,便于整體分析和細(xì)節(jié)調(diào)整。

  6.采用多次脈沖法測試時,界面同時采集8條真實(shí)波形,更便于判讀和降低測試誤差,提高測試精度;任何高阻故障均呈現(xiàn)最簡單的類似低壓脈沖短路故障波形特征,極易判讀。

  7.內(nèi)置電源供電,在無電源環(huán)境中均可長時間使用。

  8.體積小、重量輕、使用方便,檢測故障成功率和測試精度高。

  9.在任何環(huán)境下性能穩(wěn)定,不死機(jī),信號采集高壓保護(hù)措施安全。

  10.內(nèi)置存儲/調(diào)出功能,可方便將數(shù)據(jù)及波形保存或調(diào)出重新分析。

  11.測試信號提供多種脈沖寬度,無測試盲區(qū)。

三、技術(shù)參數(shù)

  1.采樣方法:低壓脈沖法、沖擊閃絡(luò)法、速度測量法

  2.采樣速率:100 MHz、80 MHz、20MHz、10 MHz

  3.脈沖寬度:0.2μs、0.5μs、1μs、2μs

  4.波速設(shè)置:交聯(lián)乙烯、聚氯乙烯、油浸紙、不滴油和未知類型自設(shè)定

  5.沖擊高壓:35kV及以下

  6.測試距離:<40km,盲區(qū)≤10m

  7.分 辨 率:1m

  8.測試精度:1m

  9.顯示方式:工業(yè)級彩色觸摸液晶屏

  10.操作方式:觸摸屏操作、物理旋鈕操作

  11.分析設(shè)置:滾屏、縮放、保存、調(diào)出、波移等功能

  12.工作電源:內(nèi)置電池供電

  13.連續(xù)工作:≥8h(亦可使用外接電源使用),充電電源AC220V±10%

  14.儲存功能:具有數(shù)據(jù)存儲功能,可存儲大量現(xiàn)場波形及數(shù)據(jù),并隨時調(diào)出使用

  15.外形尺寸:長330mm×寬270mm×高140mm

  16.重    量:3.0kg

四、工作原理

  本產(chǎn)品采用的是時域反射(TDR)原理,即對電纜發(fā)射一電脈沖,電脈沖將在電纜中勻速傳輸,當(dāng)遇到電纜阻抗發(fā)生變化的地方(故障點(diǎn)),電脈沖將產(chǎn)生反射。測距主機(jī)將電脈沖的發(fā)射和反射的變化以時域形式通過液晶屏顯示出來,通過屏幕上的波形可直接判讀故障距離。


五、儀器操作面板及界面說明

  1.操作面板介紹

GDBN-C2000操控面板

 

  開關(guān)按鍵:按下自鎖接通電源,再按解鎖斷開電源。開機(jī)2分鐘無任何操作時,屏幕將變暗進(jìn)入屏保節(jié)能狀態(tài)。

  幅度旋鈕:順時針旋動幅度增大;逆時針旋動幅度減小。(需采樣刷新才有變化)

  位移旋鈕:順時針旋動中值向上走動;逆時針旋動中值向下走動。(需采樣刷新才有變化)

  信號端口:航空插座,用于連接采樣線。

  USB端口:用于連接專用外接設(shè)備導(dǎo)出數(shù)據(jù)。



2.工作界面介紹

 

GDBN-C2000工作界面


①采樣方式 

   按“3.png”鍵,彈出采樣方式選擇子菜單。子菜單中包括:“低壓脈沖”、“閃絡(luò)方法”、“三次脈沖”、“八次脈沖”和“速度測量”。儀器開機(jī)默認(rèn)“低壓脈沖”,根據(jù)測試需要,可選擇相應(yīng)的采樣方式,再按“采樣方式”鍵退出。

②脈寬

  按“4.png”鍵,彈出脈沖寬度選擇子菜單。子菜單中包括7個選項(xiàng),分別為:0.05μs、0.1μs、0.2μs、0.5μs、1μs、2μs、8μs。根據(jù)測試距離選擇合適的脈寬,按對應(yīng)的子菜單鍵可以對脈沖寬度進(jìn)行選擇,儀器開機(jī)默認(rèn)0.2μs,再按“脈寬”鍵退出此項(xiàng)功能。注意:在高壓閃絡(luò)法測試中此項(xiàng)不做選擇。

③電纜類型

  按“5.png”鍵,彈出電纜類型選擇子菜單,有“交聯(lián)乙烯”、“聚氯乙烯”、“油浸紙型”、“不滴油型”和“未知類型”5個選項(xiàng),儀器開機(jī)默認(rèn)為“交聯(lián)乙烯”,可根據(jù)需要按對應(yīng)的電纜類型鍵。若被測電纜不屬于四種已知類型,則應(yīng)按“未知類型”鍵,彈出計(jì)算器對話框,調(diào)整波速數(shù)值,達(dá)到選定值后按“6.png”鍵,再按“電纜類型”鍵退出此項(xiàng)功能。注意:波形速度最大300m/μs,不同介質(zhì)的電纜中電波傳播速度不同,因此在測試故障之前必須選定介質(zhì)類型,以確定電波傳播速度。

④精度

  按“7.png”鍵,彈出讀數(shù)精度選擇子菜單,共分為“1米”、“2米”、“4米”和“8米”4種測量精度,儀器開機(jī)默認(rèn)為“2米”,再按“精度”鍵退出此項(xiàng)功能。注意:當(dāng)選中0.05μs脈寬時,電腦自動鎖定讀數(shù)精度為1米;當(dāng)選中8μs時,電腦自動鎖定讀數(shù)精度為8米;選擇其他脈寬時,可以按讀數(shù)精度鍵任意調(diào)節(jié),根據(jù)測量需要選取合適的檔位。

⑤縮放

  按“8.png”鍵進(jìn)入縮放功能,系統(tǒng)提供3種壓縮比例,分別為“1:1”、“1:2”和“1:3”,通過左移“9.png”鍵或右移“10.png”鍵可對波形進(jìn)行3種比例的循環(huán)壓縮,在屏幕右下角可以觀察到壓縮比例,再按“縮放”鍵退出此功能。由于波形數(shù)據(jù)量很大,每次采樣后屏幕上顯示的是上半部紅色波形為1:1放大的波形;下半部藍(lán)色波形為1:3壓縮的波形。有時為了觀察波形細(xì)節(jié),須進(jìn)行波形縮放操作。

⑥滾屏

  按“11.png ”鍵,通過左移“9.png”鍵或右移“10.png ”鍵可對波形進(jìn)行整屏移動,再按“滾屏”鍵退出此功能??s放不能滿足分析時可執(zhí)行“滾屏”功能,將波形分段分屏顯示,儀器默認(rèn)顯示第一段第1屏波形。

⑦保存

  按“12.png”鍵,彈出保存對話框,提示要保存的號段,此時按“是”,即屏中上半部顯示的紅色波形被保存在該號段,按“否”退出。

⑧調(diào)出

  按“13.png”鍵,彈出調(diào)出對話框,通過左移“9.png”鍵或右移“10.png”鍵選擇需要調(diào)出波形的號段,再按“是”即調(diào)出所選號段的波形,以藍(lán)色顯示在屏幕下半部;此時屏幕上半部原有的紅色波形不變,以便與調(diào)出的藍(lán)色波形對比。

⑨全長

  在“速度測量”方式下,按“14.png”鍵,彈出“電纜長度”輸入數(shù)字鍵盤,初始值為“0”米,輸入電纜長度值后,按“6.png”鍵,即完成電纜全長的輸入。

⑩延時

  設(shè)置脈沖觸發(fā)時間,此功能一般不用。

?波移

  按“15.png ”鍵后,當(dāng)前進(jìn)入波形上移對比,再次按下“波移”鍵退出此功能。且此功能在調(diào)出波形、多次波形等情況下有效。

?定位

  按“12-1.png”鍵后,當(dāng)前游標(biāo)的位置即被確定為測試起點(diǎn),同時該游標(biāo)移動的距離被清零。此鍵就是用于確定測量起始點(diǎn)。

?自動判距

  按“16.png”鍵,游標(biāo)進(jìn)行自動定位,顯示屏上方自動顯示故障距離。

??左移或右移

  移動游標(biāo)定位時,每按左移“9.png”鍵或右移“10.png”一次,定位游標(biāo)尺左/右移一個單位點(diǎn)(像素);當(dāng)按住不動時,游標(biāo)以八個單位點(diǎn)的速度連續(xù)移動,松開左移“9.png”鍵或右移“10.png”游標(biāo)即可停止移動,同時在距離顯示處顯示游標(biāo)移動的距離。

?返回

  返回上級步驟,此功能僅在八次脈沖測試時,用于波形分析的邏輯按鍵,一般不用。

??采樣和多次采樣

  在低壓脈沖法測量時,按“17.png”鍵一次,系統(tǒng)執(zhí)行一次自動觸發(fā)采樣,屏幕的波形顯示區(qū)能馬上顯示出發(fā)射脈沖和回波脈沖。上半部紅色波形為局部放大波形,下半部藍(lán)色波形為全局波形。

  在閃絡(luò)法測量時,按一次“17.png”鍵,此鍵反變色“18.png”,系統(tǒng)一直處于執(zhí)行等待外部觸發(fā)采樣狀態(tài),當(dāng)獲得觸發(fā)信號時,系統(tǒng)將采集到高壓閃絡(luò)波,并以紅色波形為局部放大波形顯示在屏幕上半部,以藍(lán)色波形為全局波形顯示在屏幕下半部。每獲得一次觸發(fā)信號,系統(tǒng)采樣一次并刷新波形。注意:當(dāng)無外部觸發(fā)時,再按一次“18.png”鍵,此鍵回復(fù)原色,系統(tǒng)解除采樣。

  在三次脈沖/八次脈沖測量時,先按“17.png”鍵一次,系統(tǒng)執(zhí)行一次低壓脈沖自動觸發(fā)采樣,調(diào)整幅度和中值等參數(shù),再按“19.png”鍵一次,此鍵反變色“19-1.png”,儀器一直處于執(zhí)行等待外部觸發(fā)采樣狀態(tài),當(dāng)獲得觸發(fā)信號時,系統(tǒng)將采集到多次脈沖波形,并顯示到屏幕上。注意:當(dāng)無外部觸發(fā)時,再按一次“19-1.png”鍵,此鍵回復(fù)原色,系統(tǒng)解除采樣。


六、測試方法的操作簡介

  1、低壓脈沖法測試電纜的斷線、短路故障距離

  1)接線:

  先將雙夾測試線接至“信號”端口,再將測試線的紅夾子夾在故障電纜的一個故障相,黑夾子夾在故障電纜的另一個故障相。

 GDBN-C2000低壓脈沖法連線示意圖

低壓脈沖法連線示意圖

2)開機(jī):

   按下開關(guān)鍵,屏幕將顯示開機(jī)界面;點(diǎn)觸一下液晶屏進(jìn)入測試界面。此時系統(tǒng)默認(rèn)測試方式為“低壓脈沖法”、脈寬“0.2μs”、電纜類型為“交聯(lián)乙烯”、精度“2m”。然后依據(jù)被測電纜絕緣材質(zhì)、長度等因素再調(diào)整默認(rèn)項(xiàng)目為適合本次測試的內(nèi)容。

3)采樣:

   點(diǎn)擊“采樣”鍵,儀器發(fā)出測試脈沖并自動觸發(fā)捕捉到反射脈沖。此時界面將顯示電纜的斷線和短路波形如下圖示。若波形的幅度、位置不合適,操作者可調(diào)節(jié)“中值”或“幅度”,再重新采樣刷新,直到操作者認(rèn)為回波的幅度和位置適合分析定位為止。

 GDBN-C2000電纜故障測試儀低壓脈沖法顯示波形

4)判讀:

  低壓脈沖波的判讀比較容易,只要將游標(biāo)分別定位到發(fā)射波及反射波的起點(diǎn)即可(詳見波形分析基礎(chǔ)理論),游標(biāo)通過左移鍵或右移鍵操作。

GDBN-C2000低壓脈沖波的判讀

 


2、低壓脈沖法測試電纜長度(全長)              

  1)接線:

  先將雙夾測試線接至(預(yù)定位儀后側(cè)板)采樣端口,再將測試線的紅夾子夾在電纜的一個好相,黑夾子夾在電纜的另一個好相。

  2)與上述“低壓脈沖法測試電纜的斷線、短路故障距離”中的2)、3)、4)相同。

3、波速測量

  儀器直接給出了4種常用電纜的平均波速,有時也會碰到需要測試未知波速的電纜,此時就要用到波速測量功能。波速的測試方法如下:

  1)選一條已知長度的電纜,最好是100米以上,越長測量結(jié)果越準(zhǔn)確。

  2)接線:與“低壓脈沖法測試電纜長度”中的1)相同。

  3)開機(jī):按下開關(guān)鍵,屏幕將顯示開機(jī)界面;點(diǎn)觸一下液晶屏進(jìn)入測試界面。采樣方式調(diào)整為“速度測量”;按“全長”鍵將電纜類型顯示區(qū)調(diào)整為已知電纜的長度。

  4)與上述“低壓脈沖法測試電纜的斷線、短路故障距離”中的2)、3)、4)相同。距離顯示區(qū)顯示的就是該電纜的波速。

4、沖擊閃絡(luò)法測試電纜的高阻故障距離

  1)接線: 

  首先,按要求完成高壓閃絡(luò)的接線;

  然后,用雙夾測試線將采樣盒與測距主機(jī)相連接,再把采樣盒放置于高壓電容器的接地線旁邊。

  如下圖示:

 GDBN-C2000沖擊閃絡(luò)法測試電纜接線示意圖


2)開機(jī):

  首先開啟沖擊閃絡(luò)并保證故障點(diǎn)放電充分;按下測距主機(jī)開關(guān)鍵,屏幕將顯示開機(jī)界面;點(diǎn)觸一下液晶屏進(jìn)入測試界面。采樣方式選擇“高壓閃絡(luò)”。

3)采樣:

  點(diǎn)觸一次采樣鍵,此時采樣鍵變色儀器處于采樣等待中;故障點(diǎn)每放一次電,儀器采樣刷新一次,同時可調(diào)節(jié)中值、幅度旋鈕配合采樣,直到波形適合分析為止。再次點(diǎn)觸采樣鍵,此時采樣鍵回復(fù)原色儀器停止采樣。

4)判讀:

  按照閃絡(luò)波的分析判讀方法(詳見波形分析基礎(chǔ)理論)將起始游標(biāo)和終止游標(biāo)分別卡到一個周期的起點(diǎn)和終點(diǎn)。

 GDBN-C2000沖擊閃絡(luò)法測試波形示例

沖擊閃絡(luò)法測試波形示例

5、多次脈沖法測試電纜的高阻故障距離

  1)接線: 

  首先,按要求完成多次脈沖法的接線;

  然后,用測試線將多次脈沖耦合單元與測距主機(jī)相連接。

  如下圖示:

GDBN-C2000多次脈沖電纜故障測試儀接線示意圖

 

2)開機(jī):

  首先按下測距主機(jī)開關(guān)鍵,屏幕將顯示開機(jī)界面;點(diǎn)觸一下液晶屏進(jìn)入測試界面。采樣方式選擇“低壓脈沖”,并調(diào)整采集一個合適的低脈沖波形,在選擇“三次脈沖”或“八次脈沖”;其次開啟沖擊高壓并保證故障點(diǎn)放電充分。

3)采樣:

  點(diǎn)觸一次采樣鍵,此時采樣鍵變色儀器處于采樣等待中;故障點(diǎn)放一次電,儀器采樣刷新,直到波形適合分析為止。反之,再次點(diǎn)觸采樣鍵。

4)判讀:

  按照多次脈沖法的分析判讀方法(詳見波形分析基礎(chǔ)理論)將起始游標(biāo)和終止游標(biāo)分別卡到一個周期的起點(diǎn)和終點(diǎn),或選擇自動卡位,讀取故障距離。


GDBN-C2000多次脈沖電纜故障測試儀多次波形顯示


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