*章 LYST-400E電纜故障測距儀功能簡介

一、組成方框圖如圖1.1所示

圖1.1  儀器組成方框圖

二、LYST-400E電纜故障測距儀測試原理

電力電纜故障一般可分為兩大類：低阻(短路)和高阻（斷路）故障。儀器根據(jù)電波在電纜中傳輸?shù)倪^程中，遇到電纜的特性阻抗發(fā)生變化的地方會產生反射波的原理對電纜故障進行測試。再根據(jù)電波在電纜中的傳播速度和兩次反射波的特征拐點代表的時間，可測出故障點到測試端的距離。

計算公式為： S=VT/2

S代表故障點距測試端的距離

V代表電波在電纜中的傳播速度

T代表電波在電纜中來回傳播所需要的時間

這樣，在V和T已測定的情況下，就可計算出S，即故障點距測試端的準確距離。

三、LYST-400E面板功能介紹

操作界面如圖1.2所示。

圖1.2操作界面

1、電源開關，當開關置于中間位置為關閉狀態(tài)；當開關置于路徑位置為路徑儀工作狀態(tài)；當開關置于閃測位置為閃測儀工作狀態(tài)。

2、LCD液晶顯示器，用于顯示測試波形及參數(shù)。

3、數(shù)字功能鍵盤。

4、振幅旋鈕，用于調節(jié)測試脈沖波形的振幅。

5、位移旋鈕，用于調節(jié)測試脈沖波形的水平位置。

6、輸入接口，被測信號的輸入端。

7、PC機接口，用于連接PC機。

8、打印機，用于打印屏幕上的波形及參數(shù)。

9、電源插座及保險管，輸入AC220V、2A。

10、保險管，當工作在路徑儀狀態(tài)時保險管起作用。

11、輸出，路徑儀15KHz信號輸出端。

12、啟動，過載報警后，重新啟動路徑儀。

13、輸出調節(jié)，調節(jié)路徑儀輸出的信號幅度。

14、工作指示燈。

15、過載指示燈。

四、LYST-400E功能鍵介紹

數(shù)字功能鍵盤有16個功能鍵（其中10個鍵是雙功能鍵或多功能鍵）。

按鍵使用說明如下：

鍵盤標有0～9阿拉伯數(shù)字的十個功能鍵便是雙功能或是多功能鍵（其中“0”、“1”、“2”、“4”、“5”、“6”、“7”、是多功能鍵）它們分別代表0～9十個阿拉伯數(shù)字，以便在自選介質情況下輸入電纜的傳播速度或者在預置日期和電波測速時使用這些數(shù)字鍵。打開電源即可顯示開機狀態(tài)標志，按任意數(shù)字鍵進入專家提示，如圖1。3工作種類選擇界面（除8功能鍵外）。

在“工作種類選擇”菜單中選擇高壓閃絡測試方法，則按數(shù)字鍵“2”，屏幕右下角即出現(xiàn)“高壓”二字，此時儀器便處在高壓測試狀態(tài)，按“采樣”鍵，等待采集波形和數(shù)據(jù)。如選擇低壓脈沖測試方法，則按數(shù)字鍵“1”，此時屏幕進入低壓狀態(tài)下的“脈沖寬度選擇”界面 ，如圖1.4所示

用戶根據(jù)電纜長短不同可分別選擇脈沖寬度，例如：要測200m電纜可選0.1μs 或0.2μs ，如選0.1μs，按數(shù)字鍵“１”即可，其他類同。

五、LYST-400E高壓和低壓脈沖測試狀態(tài)下各功能鍵的作用

第二章  低壓脈沖測試方法

一、低壓脈沖法測試對象

低壓脈沖測試法適用于測試電纜的開路、短路故障及電纜全長和電波的傳輸速度。凡是電纜的相間或相對地絕緣電阻下降至該電纜特性阻抗，甚至直流電阻為零的故障均為低阻或短路故障。凡是電纜絕緣電阻無窮大到雖與正常電纜的絕緣電阻相同，但電壓卻不能饋至用戶端的故障均為開路故障，或稱斷路故障。

二、低壓脈沖法操作步驟

1、屏幕顯示“開機狀態(tài)標志”時。

2、按任意一個數(shù)字鍵，使儀器處于“工作種類選擇”狀態(tài)（具體操作見*章“功能鍵介紹”），然后按“1”鍵，儀器便工作在低壓脈沖測試狀態(tài)。

3、脈沖寬度選擇。脈沖寬度預置“0.2μs”時可測短于1000米的電纜,脈沖寬度預置“2μs”時，電纜測試長度則能達到10多公里。

4、按“采樣”鍵，根據(jù)采樣波形調節(jié)振幅和移位旋鈕，使波形幅度處于合適位置（即無限幅）。

5、介質選擇。按 “介質”鍵，?根據(jù)實際電纜進行介質選擇。儀器預置了四種常用電力電纜的傳播速度和一個“自選速度”。每按一次該鍵，屏幕上方循環(huán)轉換一次介質：“油浸紙：160m/μs；不滴流160 m/μs；交聯(lián)172 m/μs；聚氯184 m/μs；自選速度”。當實際電纜不屬于上述四種常用電力電纜時，則可置“自選速度”位，此時，可通過多功能數(shù)字鍵輸入被測電纜的傳播速度。

6、采樣頻率選擇，屏幕上方顯示的頻率“40MH_Z”字樣，表示儀器高速轉換器的采樣頻率為40MH_Z，儀器預置有40MH_Z、、20MH_Z、_、10MH_Z和5MH_Z四種采樣頻率，測試電纜時，可根據(jù)被測電纜故障點到測試端的距離來選擇。若電纜長度（或故障點）在幾十米到1000米范圍內，可選用40MHz采樣頻率；在1000米到2500米范圍內，可選用20MHz采樣頻率；在2500米到3500米范圍內可選用10MHz采樣頻率；若電纜特長或故障距離較遠時，則選用5MHz采樣頻率。

7、將測試線插頭插到儀器的輸入插口上，測試線的芯線（紅色夾）與電纜相線連接，測試線的屏蔽層連線（黑色夾）與電纜地線連接，如圖2.1所示：

8、按 “采樣”鍵，則屏幕顯示出如圖2.2、圖2.3所示波形：

9、按動鍵，將游標線移動到脈沖起始點t_1，再按動“定位”鍵，游標定位后，再按鍵，將活動游標移到反射脈沖拐點t₂位(如圖上所示游標位置)，則屏幕下便自動顯示出故障點到測試端的距離。

第三章  高壓閃絡測試方法

一、高壓閃絡法測試對象

高壓閃絡測試法適用于測試電纜的高阻故障（高阻泄漏故障和高阻閃絡性故障）。電力電纜的絕大部分故障屬于高阻故障，我們知道，凡是電纜故障點的直流電阻大于該電纜的特性阻抗的故障均稱為高阻故障。高阻故障又分為高阻泄漏性故障和高阻閃絡性故障，而高壓閃絡法又分為直流高壓閃絡法（簡稱直閃法）和沖擊高壓閃絡法（簡稱沖閃法）。用低脈沖法是無法對高阻故障進行測試的，因為故障點等效阻抗幾乎等于電纜特性阻抗，所以其反射系數(shù)幾乎為零，因得不到反射波而無法測試。

二、直流高壓閃絡法（直閃法）操作步驟

1、電纜故障測試設備接線示意圖,如圖3.1所示（電壓取樣）

說明：

①、可以是操作箱，可以是自耦調壓器，功率要求1～5KW。

②、可以是交直流兩用PT，功率1～5KW，1～2之間聯(lián)接有儀表端子。

③、為高壓電容器，容量為2～8μF，電壓40KV。

④、放電球，控制加電壓高低。

⑤、取樣器，采用不同的測試方法有不同的接線方法；請看取樣器背后說明。

⑥、主機，電纜故障測試儀。

注：④、⑤為⑥的配套附件。

2、直閃法操作步驟：

⑴、接通主機電源，（開機狀態(tài)標志時）按任意數(shù)字鍵。

⑵、將“工作種類選擇”置“高壓”狀態(tài)（見功能鍵介紹）。

⑶、按“采樣“鍵，調節(jié)振幅及移位旋鈕，使波形幅度處于合適位置，做好采樣準備。

⑷、接通調壓器初級電源，緩慢升高電壓，觀察高壓輸出電表指示，當故障點擊穿后，停止升壓。當故障點閃絡放電后屏幕上出現(xiàn)如圖3.2所示的直閃波形：

圖3.2  直閃波形

⑸、移動游標。按鍵，移動游標到t₁位，再按“定位”鍵將游標定位，然后再按鍵將游標移到t₂位（如圖3.2所示游標位置），屏幕下方便顯示出故障點到測試端的距離。若移動游標到t₃或t₄位，屏幕下方便顯示出兩倍或三倍故障點到測試端的距離。

三、沖擊高壓閃絡法（沖閃法）操作步驟

沖擊高壓閃絡法又分為兩種：沖擊高壓電壓閃絡法（簡稱沖擊電壓法）和沖擊高壓電流閃絡法（簡稱沖擊電流法）。

1、沖擊電壓法。儀器“工作選擇”仍置“高壓”位，其測試過程與直閃法相同只是改一下取樣器接線方法。當按過“采樣”鍵后，緩慢升高調壓器電壓，當故障點閃絡放電后，屏幕上便顯示出如圖3.3、圖3.4所示波形：

圖3.3為沖L波形全貌，為一衰減的余弦振蕩波形式，說明故障點已放電。

圖3.4為沖L測量波形。

按鍵，使游標至t₁位（注意：不是t₀;而是t₁位為讀數(shù)起點），按“游標定位”鍵，再按鍵，將活動游標移動到t₂拐點處（如上圖所示），此時，屏幕下方顯示的數(shù)據(jù)即為故障點到測試端的距離。

2、沖擊電流法。沖擊電流取樣為主要測試方法，其優(yōu)點是：使用方便，安全波形測試準確。

沖擊電流取樣法接線示意圖，如圖3.5所示：

圖3.5  設備接線示意圖

波形如圖3.6所示

圖3.6

操作方法與直閃法相同。

四、使用注意事項

1、凡電纜故障電阻值大于該電纜特性阻抗值的故障均不能呈現(xiàn)短路反射。

2、采用高壓閃絡法測試時，必須將儀器置“高壓”狀態(tài)，否則無法測試將損壞儀器。

3、在進行直閃法測試或沖閃法測試時，必須嚴格按地線的連接方式進行連接。正確的接地方式應將大電流的地線和小電流的地線分別接到被測電纜的鉛包地上，使之大電流在放電時不經過測試地直接加到電容C的地端。嚴禁所有地線串聯(lián)一起再接到被測電纜的外鎧地上 ，否則，當高壓擊穿放電的瞬間，大電流通過測試儀才回到電容C的地端，造成儀器的*損壞。為了保證儀器設備的安全，請用戶必須按照如圖所示的正確方法連接。

4、在進行直閃法測試時，必須用微安表監(jiān)測故障電纜的泄放電流。一旦閃絡停止，電流指示增大，應立即停止測量，換用沖閃法測試。

5、測試結束后分別關掉主機電源和調壓器（高壓發(fā)生器）初級電源，必須進行高壓放電。放電時，應先進行小電流慢速放電，嚴禁直接對地短路放電，以防大電流經地線造成儀器損壞。

第四章  波速測定及介質預置

一、波速測定

欲知電纜故障點到測試端的距離，必須知道電波在電纜中的傳播速度。通過大量實驗，已得出下述四種電力電纜的電波傳播速度：

油浸紙電纜：V=160m/μs            不滴流電纜：V=160 m/μs

交聯(lián)乙烯電纜：V=172m/μs          聚氯乙烯電纜：V=184m/μs

由于電波在電纜中的傳播速度與電纜介質有關，故將這四種常見電纜的傳播速度已在儀器中預置，使用時只需按“介質”鍵，選擇出現(xiàn)場實際電纜的傳播速度即可。當實際使用的電纜不屬于上述四種介質電纜，也不知道電波在被測電纜中的傳播速度，可用本儀器來測定，方法如下：

首先，測試儀器放于低壓脈沖方式下，將儀器的輸入線與電纜好相接連，按“采樣”鍵采集波形。再按“測速”鍵后，通過雙功能鍵，鍵入電纜的實際長度（注意：長度不能超過1萬米，留下的位數(shù)為四位，若長度不是四位數(shù)時即不超過千米時，則在前補足零。如長度140米，則應鍵入0140米。），這時，屏幕上方將顯示“測速：長度××××米”字樣。然后，移動游標至發(fā)射矩形脈沖起點，將游標定位后，再移動游標到電纜終端反射點，這時，屏幕下方便會出現(xiàn)“速度×××m/μs’’字樣，這個數(shù)字便是被測電纜的電波傳播速度。

二、介質預置

前已指出，要測出故障點距測試端距離，必須知道電波在電纜中的傳播速度。而常見的油浸紙電纜，交聯(lián)乙烯電纜，不滴流電纜和聚氯乙烯電纜的傳播速度已在儀器中預置，使用時，只需連續(xù)按動“介質”鍵，即可選擇這四種介質電纜的一種。

三、采樣頻率選擇

見第二章低壓脈沖法操作步驟6。

四、脈沖寬度預置

見第二章低壓脈沖法操作步驟3。

第五章  筆記本電腦使用

具有雙屏顯示功能。當使用筆記本電腦進行控制操作時，必須使用本機配備的軟件。本軟件是電纜故障測試儀的配套產品，配合儀器完成所有操控、測試數(shù)據(jù)的讀取、存儲、處理以及電纜檔案的管理。

一、軟件使用說明

1、 安裝此機型應用程序

將安裝光盤插入光驅中。

等待自動進入安裝界面或直接在光盤驅動器中運行Setup.exe。
根據(jù)提示進行安裝。
2、啟動應用程序

圖5.1  系統(tǒng)窗口

3、操控命令窗口

操控命令窗口是電纜管理系統(tǒng)的重要操作窗口之一。它主要完成的功能是----向電纜故障測試儀發(fā)送控制命令，并將故障測試儀測得的數(shù)據(jù)存儲在的圖形數(shù)據(jù)文件(.Stp)中，然后以圖形方式顯示出來，并配以靈活的圖像處理功能。操控命令窗口的界面如圖5.2所示。

圖5.2  工作類型選擇對話框

若選擇的工作類型為“低壓脈沖”則單擊“下一步”彈出如圖5.3所示脈沖寬度選擇對話框。

圖5.3  脈沖寬度選擇對話框。

測試者根據(jù)實際情況選擇脈沖寬度，單擊“下一步”彈出如圖5.4所示介質選擇對話框。

圖5.4  介質選擇對話框

根據(jù)實際情況選擇介質類型，單擊“下一步”彈出如圖5.5所示采樣頻率選擇對話框。

圖5.5  采樣頻率選擇對話框。

選擇合適的采樣頻率，單擊“發(fā)送命令”彈出如圖5.6所示電纜長度對話框，輸入待測電纜的實際長度，單擊“發(fā)送命令”。

圖5.6  電纜長度對話框。

在工作類型選擇對話框中，若選擇的工作類型為“高壓閃絡”則單擊“下一步”進入對話框的順序為：介質選擇對話框->采樣頻率選擇對話框->電纜長度對話框；若選擇的工作類型為“電波測速”則單擊“下一步”進入對話框的順序為：介質選擇對話框->電纜長度對話框。

單擊“發(fā)送命令”按鈕后，系統(tǒng)向電纜故障測試儀發(fā)送相應的命令，電纜故障測試儀根據(jù)命令進行必要的參數(shù)配置。參數(shù)配置好之后，電纜故障測試儀給系統(tǒng)回傳信息，表示可以進行采樣，這時，系統(tǒng)會提示詢問是否進行采樣，若選擇“是”，則電纜故障測試儀開始采樣，并將采樣結果返回給系統(tǒng)，系統(tǒng)將測試數(shù)據(jù)保存在前面的文件中，并送交圖形數(shù)據(jù)處理窗口進行處理。

4、圖形數(shù)據(jù)處理窗口

圖形數(shù)據(jù)處理窗口是電纜管理系統(tǒng)的重要操作窗口之一。它主要完成的功能是----將電纜故障測試儀中讀回、或在的圖形數(shù)據(jù)文件(.Stp)中的測試數(shù)據(jù)以圖形方式顯示出來，并配以靈活的圖像處理、測量功能。它通過單擊圖像工具中的各種工具來完成。圖形數(shù)據(jù)處理窗口的界面如圖5.7所示：

圖5.7  圖形數(shù)據(jù)處理窗口

圖像工具使用方法如下：

5、電纜檔案管理窗口

電纜檔案管理窗口是電纜管理系統(tǒng)的重要操作窗口之一，它保存了電纜的一些重要信息。這些信息按記錄為單元存放，一條完整的記錄包括：起止地點、介質(電波速度)、長度、深度、敷設日期和備注。電纜檔案管理窗口的功能就是瀏覽、添加、刪除和修改這些記錄。電纜檔案管理窗口界面如圖5.8所示：

圖5.8  電纜檔案管理窗口

▲  瀏覽記錄：單擊窗口上的起止地點列表框，從中選擇所要查看的記錄。

▲  添加記錄：單擊“添加記錄”按鈕，在彈出的窗口中寫入相應信息即可。必須填寫的有：起始地點、終止地點，如果選擇“自選介質”的話還應包括電波速度。其它幾項可按用戶需要填寫。

▲  刪除記錄：單擊“刪除記錄”按鈕，系統(tǒng)提示是否刪除，選擇“否”則取消，選擇“是”則刪除當前正在顯示的記錄。

▲  修改記錄：單擊“修改記錄”按鈕，在彈出的窗口中顯示的是當前正在顯示的記錄的各項信息，用戶可按需要作相應修改。

注意：在添加、修改記錄操作中有一些注意事項，否則系統(tǒng)會提示出錯！詳細情況請參見“二、常見問題分析”。

6、設置窗口

設置窗口有兩個頁面，分別設置“繪圖窗口”和“串行端口”。界面如圖5.9、圖5.10所示：

圖5.9  繪圖窗口

在繪圖窗口中雙擊色框可以更換顏色。

圖5.10  串行端口

可以選擇計算機上的串口1或串口2進行通信。串口選擇不當可能造成對方沒有響應，產生“響應超時錯誤”，請參見常見錯誤。

等待回應時間：計算機發(fā)出“發(fā)送數(shù)據(jù)”命令后多少秒內仍得不到回應就報告“超時錯誤”。

通信速率：串口的通信速率，PC機與電纜故障測試儀的串口通信速率應當相同，系統(tǒng)默認的波特率為4800。

7、關于窗口

關于窗口介紹了一些關于該軟件的重要信息，如：版本號、版權所有、開發(fā)負責人以及警告信息。在該窗口內用戶還可以通過單擊按鈕“系統(tǒng)信息”獲得有關計算機操作系統(tǒng)的一些重要信息，如：計算機硬件資源情況、軟件環(huán)境、組件等等。窗口界面如圖5.11所示：

圖5.11 關于窗口

二、常見問題分析

這部分幫助文件列舉了一些常見的操作錯誤及其產生原因和修正辦法。本軟件含有豐富的系統(tǒng)信息，當用戶操作有誤時給以提示，典型的錯誤報告窗口界面如圖5.12所示：

圖5.12  錯誤報告窗口

常見錯誤報告、產生原因及修正辦法：

▲  沒有找到Mmm.Mdb文件，程序無法繼續(xù)執(zhí)行。

原因：Mmm.Mdb文件是電纜管理系統(tǒng)的重要組成部分，如果系統(tǒng)在啟動過程中沒有找到這個文件就會給出這個提示并自動卸載。

修正辦法：確保Mmm.Mdb文件存在并且位于TE-DL600.Exe所在的目錄下，然后重新運行程序。

▲  起始地點不能為空！或 終止地點不能為空！

原因：對一條電纜檔案記錄來說，起始地點和終止地點是重要的*的信息。添加或修改電纜檔案時，如果起始地點和終止地點沒有填寫則系統(tǒng)報告錯誤。

修正辦法：填寫恰當?shù)钠鹗嫉攸c和終止地點。

▲  對于自選介質必須填寫電波在該介質中的傳播速度！

原因：對于自選介質，電波在該介質中的傳播速度是重要的信息，系統(tǒng)要求必須填寫，沒有填寫則報告錯誤。

修正辦法：填寫恰當?shù)膫鞑ニ俣取?/span>

▲  數(shù)據(jù)格式有錯，請檢查！

原因：所填寫的不是純數(shù)字，而是夾有字母、空格或其它非數(shù)字符號，如：5f6、56 8等。

修正辦法：重新輸入正確的數(shù)字。

▲  為防止混淆，本系統(tǒng)禁止兩條記錄使用相同的起始、終止地點，若一定要使用，請在終止地點末尾添加標號(1)、(2)...以示區(qū)別！

原因：對兩條電纜檔案記錄來說，起始地點和終止地點是不能*一樣的，它是區(qū)分兩條記錄的指示。添加或修改電纜檔案時，如果要添加的或修改后的起始地點和終止地點在庫中已經存在則報告錯誤。

修正辦法：更換起始地點或終止地點名稱，或在終止地點后加上標號(1)、(2)等以示區(qū)別。

▲  沒有可用打印機，請先安裝打印機再使用此功能！

原因：打印圖形時，操作系統(tǒng)（Win9x）中沒有安裝打印機。

修正辦法：在操作系統(tǒng)（Win9x）的“控制面板”-“打印機”中添加打印機，然后再使用“打印”功能。

▲  該數(shù)據(jù)庫所描繪的曲線已經畫出，請選擇另一個數(shù)據(jù)庫文件！

原因：圖形比較是對兩個不同圖形數(shù)據(jù)庫所描繪的曲線的比較。若兩個數(shù)據(jù)庫文件是同一個的話（即要對同一條曲線進行“圖形比較”）則會報告錯誤。

修正辦法：打開另外一個圖形數(shù)據(jù)庫文件。

▲  不是標準圖形數(shù)據(jù)庫文件，或文件已經損壞，程序無法打開！

原因：打開了錯誤的文件，這個文件中不包含本系統(tǒng)繪圖時使用的圖形數(shù)據(jù)。

修正辦法：重新打開標準圖形數(shù)據(jù)庫文件（.Stp）。

▲  等待超時錯誤，對方沒有回應！

原因：由于(1).選擇了錯誤的串口或 (2)電纜故障測試儀沒開機或 (3)電纜故障測試儀沒有處于“發(fā)送數(shù)據(jù)”狀態(tài)或 (4)通訊電纜沒有連接好，系統(tǒng)發(fā)送了“發(fā)送數(shù)據(jù)”命令后對方沒有響應，通信無法完成。

修正辦法：針對上面四種可能原因進行檢查，排除通信故障。其中，串口選擇、等待響應時間可以在設置窗口中設定。

▲  數(shù)據(jù)傳輸錯誤，無法得到正確數(shù)據(jù)！

原因：數(shù)據(jù)可以發(fā)送到系統(tǒng)，但檢測到錯誤。這可能是由于電源干擾、電磁波干擾、通信電纜過長等原因造成的。

修正辦法：排除干擾。其中，發(fā)現(xiàn)有錯誤時，系統(tǒng)自動請求電纜故障測試儀重發(fā)數(shù)據(jù)的遍數(shù)可以在設置窗口中設定。