HDQ-30高壓電橋電纜故障測試儀使用說明書

警   告 !

1. 首先熟讀說明書全文。

2. 本設(shè)備產(chǎn)生30000V高壓，使用不當(dāng)，可能危及人身安全。

3. 至少二人在場時方可使用，一人接線，另一人檢查，準確無誤后開始試驗。                            

4. 儀器接地端為外殼的安全接地點，接地必須可靠，使用接地線，夾在諸如試驗場接地柱、電氣柜接地排、機械設(shè)備底腳上。

5. 試驗過程中，及試驗結(jié)束后，人接觸高壓部位以前，必須先放電，zui后掛上接地線。

目錄

1     描述..................................................................... 1

1.1      簡介............................................................................................................... 1

1.2      功能............................................................................................................... 1

1.3      技術(shù)指標........................................................................................................ 2

1.4      供貨清單：..................................................................................................... 2

2     面板說明................................................................. 3

3     操作說明................................................................. 4

3.1      定位原理........................................................................................................ 4

3.2      測量步驟........................................................................................................ 5

4     使用經(jīng)驗和注意事項....................................................... 7

4.1      測量鉗的正確使用.......................................................................................... 7

4.2      使用定位儀完成耐壓試驗................................................................................ 7

4.3      如何使電流穩(wěn)定.............................................................................................. 7

4.4      電橋的靈敏度選擇.......................................................................................... 7

4.5      輔助線芯截面不同時的換算............................................................................ 7

4.6      成盤電纜的定位.............................................................................................. 8

4.7      銅帶，鋼帶能作為橋臂嗎?.............................................................................. 8

4.8      架空電纜的定位.............................................................................................. 8

4.9      多點缺陷點定位.............................................................................................. 8

4.10        相間擊穿定位.............................................................................................. 9

4.11     無良好絕緣輔助線芯的處理............................................................................ 9

4.12        單芯電纜絕緣缺陷點定位............................................................................ 9

4.13        高壓電纜護套缺陷點定位............................................................................ 9

4.14        干擾類型及排除方法................................................................................. 10

4.15        斷芯電纜定位............................................................................................ 10

4.16        電容表定位斷路故障點.............................................................................. 11

5     儀器簡單異常情況及處理.................................................. 11

1. 描述
2. 簡介

   該設(shè)備內(nèi)含高頻高壓恒流源，控制方式采用的是使用調(diào)頻來進行電壓調(diào)整，使該型號高壓電源的元器件數(shù)目不到原PWM脈寬調(diào)壓電源元器件數(shù)目的一半，從而使得該種高壓電源

體積小、重量輕、可靠性高。同時電源對電橋高靈敏度放大電路的干擾小，電源與電橋合為一體，電橋置于高壓側(cè)，而操作按鈕安全接地，提高了定位精度，*解決了電橋法用

于高阻定位的局限性，使電橋法無盲區(qū)、、方便的特點得以發(fā)揮。

1. 功能

高壓電橋定位儀特別適用于：

1. 敷設(shè)后電纜的高阻擊穿點，特別是難以燒成低阻的線性高阻擊穿點，如電纜中間接頭的線性高阻擊穿。

2. 閃絡(luò)型擊穿點，擊穿后恒流源能維持電弧，有穩(wěn)定電流通過電橋，電橋有足夠的靈敏度。

3. 尚未擊穿，但電阻偏低的缺陷點，如用兆歐表發(fā)現(xiàn)電纜阻值較低，但運行電壓下不擊穿的絕緣缺陷點。

由于上述特點高壓電橋定位儀特別適合以下用戶：

從事專業(yè)定位的隊伍：如大中型*及大型用電企業(yè)的電纜修試班。絕大部分的電纜擊穿點均可用高壓電橋定位儀迅速找到大致的擊穿位置。與波反射法及定點儀配合使用，取長補短，使定位更快更可靠。

1. 小型用戶：如小型*及中型用電企業(yè)。電纜不多，一般走向清楚，不太長，故障次數(shù)有限，若配齊一套波反射法定位儀，價格高，對使用人員的素質(zhì)和經(jīng)驗要求較高，不是選擇。選用高壓電橋定位儀價格較低，操作方便，能滿足日常需要，是較好的辦法。

2. 電纜生產(chǎn)廠：在廠內(nèi)，可用作各種線纜擊穿點的定位，選配數(shù)字電容表，可找出斷線點。該設(shè)備重量輕，便于攜帶至現(xiàn)場為電纜用戶作定位服務(wù)。

1. 技術(shù)指標

1. 空載電壓： 30KV         

2. 短路電流： 100mA

3. 定位比例精度： ±（0.2%×L）m

4. 重量： 10kg         

5. 體積： 450mm×320mm×230mm（長×寬×高）

6. 工作電流： 工頻220V±10%

1. 供貨清單：

1. 面板說明

圖1 高壓電橋定位儀面板圖

①電源開關(guān)：上為開，下為關(guān)。電源開關(guān)打開時，電源開關(guān)指示燈亮

②接地柱：為儀器外殼及電橋電氣安全接地點，通過接地線與地相連，使用時需可靠接地，以確保人身安全。

③ 輸出電流表：單位mA，指示儀器當(dāng)前輸出的電流值。

④ 輸出電壓表：單位kV，指示儀器當(dāng)前輸出的電壓值。

⑤ 高壓調(diào)節(jié)：高壓調(diào)節(jié)電位器順時針調(diào)節(jié)為升壓，逆時針調(diào)節(jié)為降壓。

⑥ 升壓指示：指示升壓狀態(tài)。

⑦ 檢流計調(diào)零：調(diào)節(jié)表頭電氣零位。內(nèi)置放大器、連接線接觸電勢、熱電勢、空間電場都可能使指針偏離零位。應(yīng)在連線完成，電源打開未升壓時調(diào)零，可消除上述干擾。

⑧ 定位千分比調(diào)節(jié)：為電橋電阻調(diào)節(jié)旋鈕，外圈小方格對應(yīng)為100‰，內(nèi)圈對應(yīng)為10‰、1‰。

⑨ 電池開關(guān)/靈敏度調(diào)節(jié)旋鈕：有三個用途：（1）檢流計電池的開關(guān)。（2）在“關(guān)”位置時，短路比例電位器，斷開檢流計，防止沖擊電流損壞電橋。（3）調(diào)節(jié)檢流計靈敏度。順時針旋轉(zhuǎn)，靈敏度由小到大；在調(diào)節(jié)過程中，應(yīng)逐步提高靈敏度，使指針偏轉(zhuǎn)對‰旋鈕的微小調(diào)節(jié)敏感。

⑩ 檢流計：指示平衡情況。

?輸出線端：紅夾子和黑夾子。

?更換電池：打開電池開關(guān)后，若調(diào)零時檢流計不動作，可能是電池電量不足。應(yīng)更換9V方塊電池，方法如下：先關(guān)閉電源，并對測量線可靠放電，擰開電池盒旋鈕蓋，拉出電池，更換。應(yīng)注意，電橋工作時電池處于高電位，因此，換好的電池及電池連接線一定要放回原位，擰好電池盒旋鈕蓋。

?保險：。

注意：使用完儀器后應(yīng)檢查電池開關(guān)是否關(guān)閉，以便下次使用。

1. 定位原理

利用Murray電橋?qū)舸c定位是經(jīng)典的辦法，方便而準確。電橋法的依據(jù)是線芯（或屏蔽層）電阻均勻，與長度成比例。如圖2為一典型用法：

圖2 電橋接線圖

■ZGH為高壓恒流源。

■故障電纜為B相線芯，對鋼帶在L1處擊穿。輔助電纜為A相線芯。A、B相線芯截面相同，長度均為L，故障點距測量端的距離為L1。

■測量夾接至電纜線芯M、X兩端，夾子的兩側(cè)分別為電流電位端，均應(yīng)與電纜可靠連接。

■r為平衡用10圈電位器，刻度盤讀數(shù)為千分比。

■G為檢流計，電氣平衡零點可調(diào)。

■在遠端通過C型夾短路線，短路NY兩端。

L1 段電纜線芯電阻為R1，L2 段電纜及A相電纜線芯的電阻R2。與定位電橋構(gòu)成Murray電橋回路，其電路原理如圖3所示。

圖3 電橋原理圖

電橋平衡后 = ，圖中r1+r2=r，平衡后有 = 。

比例臂電阻與10圈刻度盤相連，電阻比例P可由刻度盤讀取，因此：

=P‰（千分之P）即， L1=２·P‰·L                                     

由此可見，只要電橋有一定的靈敏度并能平衡，電橋法定位簡單而。

1. 測量步驟

1. 用萬用表，搖表或其它耐壓設(shè)備確認電纜擊穿狀態(tài)，記錄各相線的對地絕緣電阻或擊穿殘壓等數(shù)值。

2. 記錄待測電纜長度、型號、截面等參數(shù)，沿電纜敷設(shè)路徑巡視，在遠端將故障相與故障相可靠短接（接觸電阻越小越好），并留一人在遠端監(jiān)護，以免高壓傷人。

3. 接線。儀器接地端可靠接至定位現(xiàn)場接地體。放電棒接在接地端。測量首端（紅夾）接在故障線線芯，測量末端（黑夾）接輔助線線芯。

4.電橋調(diào)零。電池開關(guān)置“開”，旋轉(zhuǎn)調(diào)零鈕，（若指針偏左，順時針旋轉(zhuǎn)，指針偏右，逆時針旋轉(zhuǎn)）。使檢流計指零。此后電池開關(guān)及時置“關(guān)”。確認電池開關(guān)置“關(guān)”！在關(guān)位置時，不但關(guān)閉檢流計放大器電池，同時短路比例電位器，斷開檢流計?？杀苊馍龎喝蓟‰A段的脈沖電流損壞電橋。因此，在電流穩(wěn)定前，電池開關(guān)必須處于“關(guān)”位置。

5. 電源接在AC220V。儀器內(nèi)電源插座接地點懸空，因此，不要求電源線可靠接地。

6. 升壓。首先將高壓調(diào)節(jié)旋鈕逆時針旋轉(zhuǎn)至零位，為了使得高壓恒流源從零開始，逐漸升高，防止打開電源開關(guān)時，突然有一個較高電壓輸出，保證升壓過程的安全。打開電源開關(guān)，電源指示燈亮。

7. 順時針緩慢旋轉(zhuǎn)高壓調(diào)節(jié)鈕，觀察電壓表及電流表，直到電流表超過10mA。若電流不穩(wěn)定，可繼續(xù)升高電壓，保持一段時間，形成穩(wěn)定電弧或?qū)щ妳^(qū)，使測試過程的電流穩(wěn)定。

8. 平衡調(diào)節(jié)。順時針旋轉(zhuǎn)放大旋鈕，逐檔增大靈敏度，至檢流計有明顯偏轉(zhuǎn)但不過度，旋轉(zhuǎn)‰刻度盤，使檢流計指零。（若指針偏左，順時針旋轉(zhuǎn)，指針偏右，逆時針旋轉(zhuǎn)）。逐檔提高靈敏度，使指針偏轉(zhuǎn)對‰旋鈕的微小調(diào)節(jié)敏感即可。

9. 記下此時‰刻度盤的讀數(shù)P1‰。應(yīng)有P1≤500，否則可能由于紅黑夾接反。

10. 降電壓，關(guān)閉電源，放電，并經(jīng)另一人確認。將測量鉗交換位置，（回流接地C形夾不必更換位置）。重復(fù)步驟（4）至（10）得到另一讀數(shù)P2，應(yīng)有P1+P2=1000。該過程能避免讀數(shù)及測量鉗使用上的錯誤，P1+P2不必追求*等于1000。在9990及1010之間均屬正常。在高壓合閘，無電流輸出，當(dāng)前靈敏度檔重復(fù)調(diào)零能得到更為準確的比例。

11. 計算。故障點的位置為：X=2×L×P1‰。

應(yīng)特別注意公式中的“2”，輔助電纜使參與計算的電纜延長了一倍。

1. 使用經(jīng)驗和注意事項
2.  測量鉗的正確使用

在預(yù)定位故障點時，測量鉗的紅黑夾子分別接至比例電位器及檢流計，相當(dāng)于雙臂電橋的P,C端，顯然不能直接短路，鋁芯表面有氧化層，應(yīng)砂光處理。

1. 使用定位儀完成耐壓試驗

定位儀可以用于耐壓試驗，與一般耐壓設(shè)備不同，它不能過流跳閘，應(yīng)觀察電壓及電流表的讀數(shù)判斷絕緣狀況。接線應(yīng)注意：兩個測量鉗同時輸出高壓，應(yīng)同時接至電纜線芯，金屬屏蔽或其它線芯接儀器地。

1. 如何使電流穩(wěn)定

電橋在穩(wěn)定電流下才能平衡。升壓前，靈敏度檔應(yīng)位于關(guān)位置，短路電橋，防止沖擊電流損壞檢流計放大板。開始升壓時，高阻擊穿點往往有爬電，使電流波動，保持zui大電流幾分鐘，電流將趨于穩(wěn)定。某些閃絡(luò)型故障，需要更長時間，故障點經(jīng)頻頻放電，形成電弧后，電流達到穩(wěn)定。使用脈沖源和定位電橋同時加壓，可提高燒穿功率，縮短電流穩(wěn)定時間。

1. 電橋的靈敏度選擇

充分理解影響靈敏度的因素對測試有幫助：

通過電橋的電流越大，靈敏度越高。

電纜導(dǎo)體電阻越大，電橋獲得的靈敏度越高，即細而長的電纜靈敏度較高，粗而短的電纜靈敏度較低，對于截面大，長度短的電纜，應(yīng)盡可能增大電流，使用較高的放大器靈敏度。

對于相間擊穿的定位，選擇截面較小的線芯為橋臂，靈敏度較高。

1. 輔助線芯截面不同時的換算

可以采用不同截面的線芯作為輔助電纜，計算時，應(yīng)將輔助電纜折算至故障電纜的長度。如故障截面為Sx，輔助電纜為S，則上述公式變?yōu)椋篨=P1‰×（1+Sx/S）×L。

可以直觀理解為：輔助電纜愈細，電阻愈大，相當(dāng)于更長的故障電纜。

1. 成盤電纜的定位

高壓電橋定位儀為敷設(shè)現(xiàn)場定位而設(shè)計，當(dāng)然也可以用于出廠試驗中的缺陷點定位。區(qū)別是測量鉗夾在電纜的兩端，不必使用低阻短路線，沒有輔助電纜參與平衡，計算公式不能有“2”。如下：X=L×P1‰。

1. 銅帶，鋼帶能作為橋臂嗎?

電橋定位的精度有賴于導(dǎo)體電阻均勻，電纜廠不一定焊接銅帶、鋼帶搭接頭，銅帶接觸電阻小，對定位精度影響很小，鋼帶應(yīng)小心，可能會引入較大誤差，應(yīng)該心中有數(shù)，盡量避免利用鋼帶定位。

1. 架空電纜的定位

架空電纜通常為單芯，僅有絕緣層，浸水耐壓試驗發(fā)現(xiàn)的缺陷點同樣可以定位，與其它成盤電纜*不同在于，接地極為水?？蓪x器地接至水池的接地點，或用銅帶放在水中，作為接地極。

1. 多點缺陷點定位

這里，有必要區(qū)分缺陷點是低阻點還是擊穿點。理論上，定位比例指向多個漏電流構(gòu)成的重心，因此電橋法不能定位多個故障點。運行電纜上，故障過電壓浪涌偶爾能造成電纜多處弱點依次擊穿，導(dǎo)致多點擊穿。但多個擊穿點情況很難一致，隨著直流電壓上升，zui弱的點先擊穿，流過絕大多數(shù)電流，根據(jù)比例計算的位置十分靠近該點。剔除該點，再找下一點。實際中碰到兩個以上點同時流過較大電流的機會很少，可以說，碰到多點擊穿導(dǎo)致定位不準的幾率，比中大獎更小，因此，不必擔(dān)心電橋難以定位多點擊穿。沒有擊穿的低阻點，隨電壓升高，大部分轉(zhuǎn)化為擊穿點。特殊的低阻點，如成批材料絕緣不良，定位比例總在50％左右，值得警惕。

1. 相間擊穿定位

與前文例子的區(qū)別僅僅為，電流應(yīng)通過另一線芯流回電橋，因此，相間擊穿的另一線芯應(yīng)接至電橋地。實際中可能是：相間擊穿及相與屏蔽擊穿共存，不妨將其它線芯及屏蔽都接地，結(jié)果大多為：相間擊穿及相與屏蔽擊穿是同一點。

1. 無良好絕緣輔助線芯的處理

與4.10中類似，可能所有相間及屏蔽都擊穿了，找不到輔助電纜相。方法是：用萬用表挑一相絕緣電阻較大的為輔助電纜，道理與多點擊穿類似，不難想通。如都燒成一體，為金屬性短路，只能利用平行敷設(shè)的其它電纜了，還不行，只能放臨時輔助電纜。

1. 單芯電纜絕緣缺陷點定位

單芯電纜通常為35kV及以上的高壓電纜，定位接線如下圖：

與多芯電纜zui大的不同是，外界干擾影響電橋平衡的可能性加大，短接M,X及N,Y點的金屬護套很有效，參考4.14。高壓電纜間距較大，應(yīng)選配大長度短接線。

圖5 單芯電纜定位接線圖

1. 高壓電纜護套缺陷點定位

高壓電橋是定位電纜護套缺陷點zui有效的方法，接線如下圖：詳細內(nèi)容請參考本公司的相關(guān)資料。

圖6 護層故障定位接線圖

1. 干擾類型及排除方法

對大截面電纜定位，需要高靈敏度的檢流計，本儀器消除了高壓源對電橋檢流計的干擾，大大衰減了外界干擾訊信號。但仍可能有一些干擾影響電橋平衡。

單芯電纜定位的工頻干擾。故障電纜附近，通常有其它線路在運行，流過工頻大電流。故障電纜芯與輔助電纜包含的面積愈大，磁場感應(yīng)干擾也愈大。多芯電纜由于包含的面積小，加上金屬護層的屏蔽作用，不影響平衡。特別是定位高壓電纜，可能干擾太大，無法平衡。以高壓電纜護套缺陷點定位為例，改善方法為：將故障相及輔助相的線芯兩端接地，或在兩端將線芯彼此短接，形成反相磁場，效果明顯。

1. 斷芯電纜定位

不能定位斷芯故障是高壓電橋法zui大的不足。好在*的斷路在電力電纜中不多見，*斷路可以選配數(shù)字電容表解決，方法見4.16。

運行故障中，大電流燒熔線芯及金屬屏蔽層，斷芯不*，伴往往伴隨著短路，電橋法可以定位。小截面鋁芯電纜，制造中已部分拉斷線芯，但內(nèi)半導(dǎo)電層還貫通，半導(dǎo)電層作為電橋電阻的一部分，使定位比例不正確。定位比例接近0‰或999‰。

用萬用表測量線芯電阻，可以判斷是否為斷芯故障。斷芯時，定位比例不正確。波反射法是更好的方法。

繞包的銅帶或鋼帶不易斷路，可嘗試用金屬屏蔽作為橋臂定位。

1. 電容表定位斷路故障點

斷線故障使用電容比較法定位。原理是：電纜中任一線芯與其他所有線芯及屏蔽層的分布電容與電纜長度成比例，這里強調(diào)其他所有線芯及屏蔽層，避免了該線芯在電纜中的位置變化造成的電容不均勻。測量時：除斷線外，其它線芯及屏蔽或鎧裝層并聯(lián)，設(shè)電纜外端為（1）端，內(nèi)端為（2）端，用數(shù)字電容表在兩端分別測量，分別測得電容C1，C2，測量時盡量采用同一檔，以避免檔間誤差。再選任一好芯放開，將斷線的兩端連接至其它線芯及屏蔽或鎧裝層，測量電容為C,該電容為電纜全長的電容，通常有C大約等于C1+C2。說明只有一個斷點，計算L1=L×C1/（C1+C2），即為斷點至（1）端的距離。如有多個斷點，C與 C1+C2差異很大，可由L1=L×C1/C計算斷點至（1）端的距離。

無屏蔽電纜斷點的定點，采用電筆巡測法，請參考相關(guān)資料。

1. 儀器簡單異常情況及處理

1. 若換好電池后檢流計仍不能調(diào)零，可能放大模塊損壞，應(yīng)更換放大模塊。

2. 調(diào)不到零位，可能的情況為：

• 遠端沒有短路或夾錯了電纜。
• 夾頭接觸不好。一個夾子的兩個鉗口分別引入電流及電位信號，任何一側(cè)接觸不好，都會影響平衡，表現(xiàn)為電位器旋至起點或終點時偏轉(zhuǎn)zui小，但無法平衡。檢查夾頭，若出線桿接觸不良應(yīng)磨掉出線桿氧化層。
• 測量電纜斷路，應(yīng)維修。
• 靈敏度太高，不易找到平衡點，應(yīng)根據(jù)需要調(diào)節(jié)靈敏度檔級，盡量使檢流計指針在±25格內(nèi)。
• 故障在終端內(nèi)。此時能平衡的比例應(yīng)為小于1‰或大于999‰，已超出了比例電位器的范圍，平衡過程中表現(xiàn)為：比例至1‰或999‰時，指針趨于零位，但不能平衡。交換測量鉗，比例電位器調(diào)至另一端時，指針趨于零位，仍不能平衡。線芯在故障點處斷線時，也有類似表現(xiàn)：因為斷線點電阻比線芯高很多，形成電橋平衡點在端部的表象。