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產(chǎn)品展示 > 電纜故障測(cè)試儀 > 電力電纜故障測(cè)試儀 > 電纜故障查找定位儀
產(chǎn)品名稱：電纜故障查找定位儀
產(chǎn)品型號(hào)：3M2773
產(chǎn)品報(bào)價(jià)：
產(chǎn)品特點(diǎn)：3M2773電纜故障查找定位儀適用于高阻、閃絡(luò)型故障的測(cè)距，使用電流耦合器，SD卡存儲(chǔ)測(cè)試波形，存儲(chǔ)容量大，可導(dǎo)入計(jì)算機(jī)進(jìn)行存檔、分析和打印。內(nèi)置大容量鋰離子電池供電，配快速充電器。
3M2773電纜故障查找定位儀的詳細(xì)資料：
*章 3M2773電纜故障查找定位儀概述
一、用途
用于電力電纜的故障測(cè)試，是一套集成化設(shè)備，包括兩臺(tái)儀器及相關(guān)附件：
主機(jī)有以下功能：
低壓脈沖測(cè)距
脈沖電流測(cè)距
聲磁同步定點(diǎn)
路徑探測(cè)
電纜路徑探測(cè)信號(hào)發(fā)生器（以下簡(jiǎn)稱信號(hào)發(fā)生器）
信號(hào)發(fā)生器用于路徑探測(cè)的信號(hào)發(fā)射。ST系列綜合測(cè)試儀相對(duì)于傳統(tǒng)的分體設(shè)備，其設(shè)備件數(shù)、體積、重量均大幅縮減，且功能強(qiáng)大、簡(jiǎn)單易用、小巧便攜，是傳統(tǒng)設(shè)備的換代產(chǎn)品。
二、3M2773電纜故障查找定位儀功能特點(diǎn)
功能全面：
低壓脈沖故障測(cè)距
脈沖電流故障測(cè)距
聲磁同步定點(diǎn)
電纜路徑探測(cè)
故障測(cè)距功能：
低壓脈沖法：適用于低阻、短路、斷線故障的測(cè)距。
脈沖電流法：適用于高阻、閃絡(luò)型故障的測(cè)距，使用電流耦合器從地線上采集信號(hào)，與高壓部分隔離，安全可靠。
定點(diǎn)功能：
聲磁同步接收，抗干擾能力強(qiáng)。
聲磁信號(hào)波形顯示，信號(hào)和噪聲易于區(qū)分。
光標(biāo)測(cè)量聲磁延時(shí)，判斷故障點(diǎn)的遠(yuǎn)近。
可根據(jù)磁場(chǎng)波形的初始極性，在定點(diǎn)的同時(shí)進(jìn)行路徑探測(cè)。
路徑探測(cè)功能：
信號(hào)發(fā)生器：
大容量鋰離子電池供電，擺脫市電束縛。
全自動(dòng)功率匹配和保護(hù)，無(wú)需人工調(diào)整。
較大功率輸出。
音峰／音谷法路徑探測(cè)。
信號(hào)幅值顯示。
可進(jìn)行80％法或45°法測(cè)深。
大屏幕液晶顯示，界面友好、簡(jiǎn)單易用。
SD卡存儲(chǔ)測(cè)試波形，存儲(chǔ)容量大，可導(dǎo)入計(jì)算機(jī)進(jìn)行存檔、分析和打印。
內(nèi)置大容量鋰離子電池供電，配快速充電器。
電源管理：根據(jù)不同功能開啟不同的電源通路，盡量減小功耗；若15分鐘沒有任何操作，儀器將自動(dòng)關(guān)機(jī)；電池欠壓時(shí)也將自動(dòng)關(guān)機(jī)，以保護(hù)電池。
集成化設(shè)備，小巧便攜。
三、3M2773技術(shù)指標(biāo) (M為主機(jī)，T為信號(hào)發(fā)生器，M&T為共同特性)
測(cè)距功能（M）：
測(cè)距模式：低壓脈沖、脈沖電流。
采樣頻率：100MHz。
分辨率：低壓脈沖模式1m；脈沖電流模式4m。
低壓脈沖模式發(fā)射電壓：30V。
測(cè)距范圍：30km。
盲區(qū)：2m。
聲磁同步定點(diǎn)功能（M）：
聲音信號(hào)通頻帶：中心頻率400Hz，帶寬200Hz。
信號(hào)增益：80dB。
定點(diǎn)精度：0.1m。
路徑探測(cè)功能（M）：
接收頻率：1kHz。
增益：80dB。
路徑探測(cè)信號(hào)發(fā)生器（T）：
發(fā)射頻率：1kHz。
發(fā)射功率：≥3.5W。
輸出特性：開路電壓≥100Vp-p；短路電流≥300mA；
根據(jù)實(shí)際負(fù)載全自動(dòng)匹配；自動(dòng)短路保護(hù)。
電源：
電池（M&T）：內(nèi)置鋰離子電池組，標(biāo)稱電壓7.4V，容量3000mAH。
功耗：主機(jī)（M）400mA，可連續(xù)使用時(shí)間>6小時(shí)；
信號(hào)發(fā)生器（T）500mA。可連續(xù)使用時(shí)間>5小時(shí)；
充電器（M&T）：輸入AC220V±10%，50Hz；標(biāo)稱輸出8.4V，DC1A。
充電時(shí)間（M&T）：<4小時(shí)。
顯示方式：主機(jī)（M）320×240點(diǎn)陣大屏幕液晶；信號(hào)發(fā)生器（T）：表頭。
體積（M&T）：210mm×160mm×65mm。
質(zhì)量：主機(jī)（M）0.7kg；信號(hào)發(fā)生器（T）0.7kg。
使用條件（M&T）：溫度:-10℃－40℃，濕度5-90％RH，海拔<4500m。
四、3M2773基本測(cè)試步驟
1、一般步驟：
故障性質(zhì)診斷
故障測(cè)距
路徑探測(cè)
定點(diǎn)
2、故障性質(zhì)的診斷和測(cè)試方法的選擇。
在電纜發(fā)生故障后，須首先判斷電纜的故障性質(zhì)。
首先用兆歐表在電纜的一端測(cè)量各相對(duì)地及相間的絕緣電阻。如果兆歐表的測(cè)量值為零，則可能還有零到上百kΩ的電阻，故還須用萬(wàn)用表測(cè)量電阻值；如各相對(duì)地及相間絕緣電阻很高，絕緣正常，則應(yīng)測(cè)試導(dǎo)體是否斷線：在電纜的一端將三相短接并對(duì)地短路，在另一端重復(fù)測(cè)量，判斷是否斷線。
明確故障性質(zhì)后，需選擇不同的測(cè)距和定點(diǎn)方法，見下表：
表1-4-2：故障性質(zhì)和測(cè)試方法選擇表
| 故障 性質(zhì) | 故障表現(xiàn)形式 | 測(cè)距方法 | 定點(diǎn)方法 |
1 |
低阻
| 兆歐表測(cè)量：0 萬(wàn)用表測(cè)量：＜ 200Ω |
低壓脈沖
| 音頻法（備選） |
聲磁同步 | ||||
2 | 斷線 | 導(dǎo)體不連續(xù) | 聲磁同步 | |
3 | 高阻 | 兆歐表測(cè)量：＞0 或： 兆歐表測(cè)量：0 萬(wàn)用表測(cè)量：≥ 200Ω |
脈沖電流
| |
4 | 閃絡(luò) | 兆歐表測(cè)量：絕緣正常 耐壓試驗(yàn)：不通過(guò) |
備注： （1） 表中陰影部分表示：脈沖電流測(cè)距和聲磁同步定點(diǎn)需要配套使用高壓沖擊信號(hào)發(fā)生器（該高壓發(fā)生器不包含在本套設(shè)備中，需另配）。
（2）音頻法定點(diǎn)低阻故障為備選方案，聲磁同步不成功時(shí)選用，需配套使用路徑探測(cè)信號(hào)發(fā)生器。
第二章 儀器組成和簡(jiǎn)介
本綜合測(cè)試儀包括兩臺(tái)儀器及相關(guān)附件：
1.ST-400電力電纜故障綜合測(cè)試儀（簡(jiǎn)稱主機(jī)）
主機(jī)有以下功能，并根據(jù)不同功能使用相應(yīng)附件：
低壓脈沖測(cè)距，附件：低壓脈沖測(cè)試線
脈沖電流測(cè)距，附件：脈沖電流耦合器
聲磁同步定點(diǎn)，附件：定點(diǎn)傳感器、耳機(jī)
路徑探測(cè)，附件：路徑傳感器、耳機(jī)
2.電纜路徑探測(cè)信號(hào)發(fā)生器（簡(jiǎn)稱信號(hào)發(fā)生器）
信號(hào)發(fā)生器用于路徑探測(cè)的信號(hào)發(fā)射，附件：輸出連接線、接地釬。
3. 通用附件：充電器。
一、電力電纜故障綜合測(cè)試儀（M：主機(jī)）
主機(jī)外觀結(jié)構(gòu)如圖2-1-1所示：
圖 2-1-1 主機(jī)外觀和接口
主機(jī)面板如圖2-1-2所示：
圖2-1-2 主機(jī)面板
主機(jī)面板上有以下內(nèi)容：
液晶屏幕：
顯示各種信息，顯示的內(nèi)容在以后章節(jié)中有詳細(xì)介紹。
模式選擇鍵及相應(yīng)指示燈：
面板右上角區(qū)域的按鍵用來(lái)選擇儀器測(cè)試模式，選中后按鍵旁邊的指示燈亮。
低壓脈沖 鍵：進(jìn)入低壓脈沖測(cè)距模式（開機(jī)默認(rèn)）。
脈沖電流 鍵：進(jìn)入脈沖電流測(cè)距模式。
定點(diǎn) 鍵：進(jìn)入聲磁同步定點(diǎn)模式。
路徑 鍵：進(jìn)入路徑探測(cè)接收模式。
測(cè)試鍵和信號(hào)指示燈（面板右下角區(qū)域）：
測(cè)試 鍵：低壓脈沖模式：按一下進(jìn)行一次測(cè)試;
脈沖電流模式：按一下進(jìn)入等待觸發(fā)狀態(tài);
定點(diǎn)、路徑模式：無(wú)效。
信號(hào) 指示燈：低壓脈沖模式：進(jìn)行測(cè)試時(shí)閃亮一次;
脈沖電流模式：觸發(fā)時(shí)閃亮一次;
定點(diǎn)模式：磁場(chǎng)觸發(fā)時(shí)閃亮一次;
路徑模式：無(wú)效。
測(cè)距模式（低壓脈沖/脈沖電流）相關(guān)按鍵的基本功能：
面板左下角區(qū)域的按鍵基本是為了測(cè)距功能服務(wù)。按鍵上直接標(biāo)注的功能為其基本功能定義，直接按鍵即執(zhí)行基本功能：
范圍＋/－鍵：用來(lái)改變當(dāng)前測(cè)試范圍（量程）。
鍵：用來(lái)移動(dòng)光標(biāo)。
定位／確定鍵：定位功能：自動(dòng)移動(dòng)光標(biāo)，定位故障點(diǎn)。
確定功能：當(dāng)某些操作需要時(shí)，用來(lái)進(jìn)行確認(rèn)。
增益＋/－：用來(lái)調(diào)整信號(hào)增益。
開關(guān)鍵：長(zhǎng)按1秒鐘有效，用來(lái)打開或關(guān)閉儀器電源。
鍵：背光鍵，用來(lái)打開和關(guān)閉液晶屏背光。背光功能為按鍵抬起執(zhí)行。
存儲(chǔ) 鍵：用來(lái)存儲(chǔ)當(dāng)前波形。
后翻 和 前翻 鍵：當(dāng)調(diào)出SD卡已存儲(chǔ)的波形時(shí)，用來(lái)選擇需要查看的波形，后翻選擇上一個(gè)，前翻選擇下一個(gè)。
測(cè)距模式相關(guān)按鍵的上檔（Shift）功能：
按住Shift鍵（基本功能的
鍵）不放，再按其它鍵，則執(zhí)行鍵旁邊標(biāo)注的上檔功能：
波速 ＋/－鍵：用來(lái)調(diào)整電纜波速度。
鍵：比例縮放鍵，用于對(duì)波形的縮小／放大顯示。
光標(biāo)切換 鍵：用來(lái)切換虛實(shí)光標(biāo)。
暫存 鍵：在儀器內(nèi)存中暫存當(dāng)前波形，以備雙波形比較。
比較 鍵：同時(shí)顯示當(dāng)前波形和暫存波形，以便比較兩波形的異同。
調(diào)出 鍵：調(diào)出SD卡中存儲(chǔ)的歷史波形。
3M2773頂部接口板見圖2-2-2所示：
圖2-1-3 主機(jī)頂接口板
測(cè)距插口：低壓脈沖模式下，接低壓脈沖測(cè)試線；
脈沖電流模式下，接脈沖電流耦合器。
定點(diǎn)插口：定點(diǎn)模式下，接定點(diǎn)傳感器。
路徑插口：路徑模式下，接路徑傳感器。
SD存儲(chǔ)卡插槽：SD卡用來(lái)存儲(chǔ)測(cè)距波形。需要時(shí)將SD卡插入插槽，按壓到底；需要取出時(shí)，按一下SD卡，將自動(dòng)彈出。
主機(jī)側(cè)面接口板見圖2-1-4所示：
耳機(jī)插口：用來(lái)在定點(diǎn)、路徑模式下，接耳機(jī)監(jiān)聽聲音。
充電插口：用來(lái)接充電器，對(duì)儀器內(nèi)置電池充電。
聲音增益：定點(diǎn)模式下，用來(lái)調(diào)整聲音信號(hào)增益。
磁場(chǎng)/路徑增益：定點(diǎn)模式下，用來(lái)調(diào)整磁場(chǎng)信號(hào)增益。路徑模式下，用來(lái)調(diào)整路徑信號(hào)增益。
二、電纜路徑探測(cè)信號(hào)發(fā)生器（T：信號(hào)發(fā)生器）
信號(hào)發(fā)生器外觀結(jié)構(gòu)如圖2-2-1所示：
圖2-2-1 信號(hào)發(fā)生器外觀和接口
信號(hào)發(fā)生器面板如圖2-2-2所示：
圖2-2-2 信號(hào)發(fā)生器面板
信號(hào)發(fā)生器面板上有以下內(nèi)容：
表頭：正常情況下用來(lái)顯示輸出電流，其滿幅值為500mA；
按 電池檢測(cè) 鍵則顯示電池水平，指針位于綠色區(qū)域表示電池電量正常，若指針位于黃色區(qū)域，表示電池欠壓，仍可工作一小段時(shí)間，建議充電；若指針低于黃色區(qū)域，表示電池電量不足，可能無(wú)法開機(jī)，需充電后再使用。
開關(guān) 鍵：長(zhǎng)按1秒鐘有效，用來(lái)打開或關(guān)閉儀器電源。
電池檢測(cè) 鍵：用來(lái)檢測(cè)電池電量水平，按下后觀察表頭顯示可判斷電池電量是否正常。本功能在開機(jī)和關(guān)機(jī)狀態(tài)下均可使用，“電源“指示燈：用來(lái)表示電源狀態(tài)。開機(jī)后，本指示燈亮。若電池電量正常，則常亮；若電池欠壓，則閃爍；若嚴(yán)重欠壓，則自動(dòng)關(guān)機(jī)，燈滅。
“信號(hào)”指示燈：用來(lái)表示信號(hào)輸出狀態(tài)。若選擇“連續(xù)”輸出模式，則常亮；若選擇“斷續(xù)”輸出模式，則閃爍。
主機(jī)側(cè)面接口板見圖2-1-4所示：
輸出模式選擇開關(guān)：用來(lái)選擇連續(xù)或斷續(xù)輸出。斷續(xù)輸出時(shí)以輸出0.5秒，停止0.5秒的節(jié)奏發(fā)射信號(hào)。
輸出插口：用來(lái)接輸出連接線，對(duì)目標(biāo)電纜發(fā)射信號(hào)。
充電插口：用來(lái)接充電器，對(duì)儀器內(nèi)置電池充電。
第三章 3M2773低壓脈沖法測(cè)距
一、3M2773適用范圍
低壓脈沖法用于電纜的低阻、短路及斷線故障；還可用于測(cè)量電纜的長(zhǎng)度、波速度；也可用于區(qū)分電纜的中間頭、T型接頭和終端頭。
二、3M2773工作原理
低壓脈沖法使用時(shí)域反射法（TDR）原理，又叫脈沖反射法。測(cè)試時(shí)向電纜注入一低壓脈沖，脈沖沿電纜傳播到阻抗不匹配點(diǎn)，如短路點(diǎn)、故障點(diǎn)、中間接頭等，脈沖產(chǎn)生反射，回送到測(cè)量點(diǎn)被儀器記錄下來(lái),如圖3-2-1所示：
圖3-2-1 低壓脈沖法原理圖
從儀器發(fā)射脈沖開始計(jì)時(shí)，到接收到故障點(diǎn)的反射脈沖共需時(shí)Δt；脈沖行波傳播速度為V，則故障點(diǎn)距離Lx為：
（3-1）
不匹配點(diǎn)的反射系數(shù)ρ為： 
（3-2）
其中
為故障點(diǎn)的輸入阻抗，
為線路的特性阻抗。從式3-2可得到：斷線故障反射脈沖與發(fā)射脈沖極性相同；而短路（混線）故障的反射脈沖與發(fā)射脈沖極性相反。因此通過(guò)識(shí)別反射脈沖的極性，可以判定故障的性質(zhì)。如圖3-2-1和圖3-2-2所示：
圖3-2-1 斷線故障反射波形 圖3-2-2低阻/短路故障反射波形
三、測(cè)試步驟
1、接線：
首先用放電棒將電纜各相線對(duì)地充分放電；將低壓脈沖測(cè)試線的插頭接主機(jī)頂接口板的 測(cè)距 信號(hào)插口，測(cè)試線的的兩個(gè)夾鉗接故障相和地（或兩故障相），如圖3-4-1所示：
圖3-3-1 低壓脈沖法接線圖
2、選擇工作模式：
長(zhǎng)按 開關(guān) 鍵打開電源，按 低壓脈沖 鍵，進(jìn)入低壓脈沖測(cè)距模式（開機(jī)默認(rèn)），低壓脈沖法的顯示界面如圖3-3-2所示：
圖3-3-2 低壓脈沖法顯示界面
3、選擇測(cè)試范圍：
初始測(cè)試時(shí)選擇的范圍應(yīng)大于電纜全長(zhǎng)至少幾百米，如：電纜全長(zhǎng)為800m，則應(yīng)選擇2km范圍，而不應(yīng)選擇1km。若發(fā)現(xiàn)可疑點(diǎn)較近，為了得到更高的測(cè)距分辨率，可以適當(dāng)將范圍縮小。每改變一次范圍，儀器會(huì)自動(dòng)進(jìn)行一次測(cè)試。
4、設(shè)定波速：
根據(jù)電纜的類型設(shè)定合適的波速。
幾種常用電力電纜的波速為：
交聯(lián)聚乙烯電纜：波速170m/us
油浸紙電纜：波速160m/us
聚乙烯全塑電纜：波速201m/us
橡膠電纜：波速220m/us
不同生產(chǎn)廠家或不同批次的電纜，即使是相同型號(hào)，其波速也會(huì)有細(xì)微差別，當(dāng)需要測(cè)距時(shí)，需根據(jù)已知的電纜全長(zhǎng)校準(zhǔn)波速度，參見本節(jié)第11條。
5、測(cè)試：
按一次 測(cè)試 鍵，即進(jìn)行一次脈沖發(fā)射，“信號(hào)”指示燈閃爍，儀器接收和處理脈沖反射信號(hào)，并進(jìn)行顯示。
6、調(diào)整增益：
增益是指儀器對(duì)信號(hào)的放大倍數(shù)，調(diào)節(jié)增益可以改變的波形幅值，一般要調(diào)到需要的波形幅值足夠大且不失真。
增益調(diào)整方法：按 增益 ＋/－鍵，可以調(diào)整信號(hào)增益。每改變一次增益，儀器自動(dòng)進(jìn)行一次測(cè)試。
6、光標(biāo)定位：
反射脈沖波形的起始位置是故障位置。將光標(biāo)移動(dòng)到脈沖波形開始有明顯變化的位置（如圖3.4.2虛光標(biāo)位置），屏幕右上角顯示的距離就是故障距離。
注意：光標(biāo)在其他位置時(shí)，顯示的距離沒有意義。
自動(dòng)定位方法：按 定位/確認(rèn) 鍵，儀器進(jìn)行自動(dòng)光標(biāo)定位。如果自動(dòng)定位沒有得到正確結(jié)果，應(yīng)進(jìn)行人工定標(biāo)。
手動(dòng)光標(biāo)定位方法：按
鍵，可以左右移動(dòng)光標(biāo)。圖3-3-3為一個(gè)典型的混線故障波形，虛線光標(biāo)位置即為故障點(diǎn)距離：320m。因?yàn)椴ㄐ蜗蛳拢逝袛酁榛炀€故障；若波形向上，則為斷線故障。
圖3-3-3典型的混線故障波形定位
6、波形縮放：
如果需要精細(xì)觀察，從而得到更高的測(cè)距分辨率，可以將波形進(jìn)行水平縮放。
波形縮放方法：按
鍵將波形放大；按
鍵將波形縮小。
在波形放大狀態(tài)，無(wú)法進(jìn)行自動(dòng)定位。
6、波形暫存和比較：
通過(guò)比較電纜故障線對(duì)和完好線對(duì)的波形，可以更容易識(shí)別故障點(diǎn)。
波形比較方法：首先測(cè)試得到故障線對(duì)波形，按 暫存 鍵，將當(dāng)前波形在儀器內(nèi)存中暫存，屏幕左上角顯示暫存標(biāo)志。然后在條件不變的情況下測(cè)試一條完好線對(duì)的波形，按 比較 鍵，屏幕上將同時(shí)顯示兩條波形，屏幕上部顯示雙波形比較標(biāo)志。通過(guò)比較兩波形的異同，可以幫助尋找故障點(diǎn)。如圖3-3-4所示：
圖3-3-4波形比較
7、相對(duì)距離測(cè)量：
若需得到故障點(diǎn)和參照點(diǎn)（如電纜接頭）的相對(duì)距離，操作如下：
儀器開機(jī)后默認(rèn)實(shí)光標(biāo)在*位置；調(diào)整虛光標(biāo)將其移動(dòng)到參照點(diǎn)；按 光標(biāo)切換 鍵，實(shí)光標(biāo)和虛光標(biāo)的位置互換，現(xiàn)在實(shí)光標(biāo)位于參照點(diǎn)，虛光標(biāo)位于*；調(diào)整虛光標(biāo)移動(dòng)到故障點(diǎn)，顯示的距離值即為兩者之間的相對(duì)距離，如圖3-3-5所示。
圖3-3-5 相對(duì)距離測(cè)量
7、波速度校準(zhǔn)：
根據(jù)已知的電纜全長(zhǎng)，可以校準(zhǔn)波速度。
用一段已知長(zhǎng)度的同類型電纜，測(cè)量其對(duì)端開路和短路波形并比較，將虛光標(biāo)移動(dòng)到波形明顯分叉處，調(diào)整波速使得長(zhǎng)度測(cè)量值和已知長(zhǎng)度相同，則此時(shí)的波速為本條電纜的實(shí)際波速。
8、波形存儲(chǔ)和查看：
按 存儲(chǔ) 鍵將在SD卡中存儲(chǔ)當(dāng)前測(cè)試的波形，按 調(diào)出 鍵（即同時(shí)按 Shift 鍵和 存儲(chǔ) 鍵）后，屏幕顯示后一次存儲(chǔ)的波形，用 后翻 和 前翻 鍵可以選擇顯示其他波形。
若需要進(jìn)行計(jì)算機(jī)存檔管理，或需要進(jìn)一步分析以及打印，需將SD卡取出，插入讀卡器并和計(jì)算機(jī)連接，將SD卡中存儲(chǔ)的波形數(shù)據(jù)導(dǎo)入計(jì)算機(jī)，在后臺(tái)軟件的支持下可以進(jìn)行存檔、分析和打印。
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