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1、目 录第一章 ZN-150CSN 电缆故障测试仪简介第一节 主要技术性能指标第二节 仪器面板及操作功能第三节 电缆故障一般测试步骤及测试方式选择第二章 低压脉冲测试法第一节 低压脉冲测试法基本原理第二节 低压脉冲测试法测全长第三节 低压脉冲测试法测故障第四节 低压脉冲测试法测速度第三章 直流高压测试法第一节 直流高压测试法基本原理第二节 直流高压测试连线与操作步骤第三节 直流高压测试波形与故障距离计算第四章 冲击高压闪测法第一节 冲击高压闪测法基本原理第二节 电流取样冲闪法第三节 电压取样冲闪法1)高端电压取样2)低端电压取样第五章 高压闪测法注意事项第六章 ZN-150CSN 与微型打印机的
2、连接及测试结果打印第七章 ZN-150CSN 与 计算机的连接与操作第八章 定点仪技术性能与使用方法第九章 路径信号发生器技术性能及使用方法第一章 ZN-150CSN 智能电缆故障测试仪简介ZN-150CSN 智能电缆故障测试仪是本公司最新设计的一种体积小、功能全、操作方便的智能型电缆故障测试仪，也是本公司系列化电缆故障测试仪器的主要配套设备。第一节 主要技术性能指标：1. 使用范围：适用于测量各种不同规格、不同介质的电力电缆、高频同轴电缆，市话电缆及两根以上均匀铺设的地埋电线等电缆的高低阻、短路、开路、断路以及高阻泄漏和高阻闪络性故障。2. 测试距离：最短 15 米，最长不小于 15Km。3
3、. 测量误差：全范围系统误差不大于 1。4. 工作方式：低压脉冲法、直流高压闪测法及音频法测试。5. 采样速率：30MHz。6. 机内发送脉冲宽度与幅度：0.2s，150V 10%；2s，200V 10%。7. 显示方式：320 240 LCD 图形与字符。8. 电源与功耗：（交直流两用）AC 200V 10% 不大于 10WDC 6V （7AH） 不大于 6W9. 体积：300 250 150mm第二节 仪器面板及操作功能1. 仪器正视图图中为手把转动锁： 转动手把时向里按住，才能转动手把。输入信号幅度调节旋钮： 按动采样键，显示屏展现的采样信号幅度会有大有小，可根据情况调节幅度旋钮，使信号
4、波形幅度适中即可。注：调节一次， （逆时针减小，顺时针增大）再按一次采样键。 为发送低压脉冲宽度（0.2 / 2 s）转换按键： 一般采用0.2s, 大于 8Km 长距离时请用 2 s 即可。 请参考性能指标 6 和第二章，第二节脉冲法测全长的第二自然段。为电源开关和充电指示： 压下则电源接通，灯亮则充电。为操作键盘： 在本节第 2 段有详细介绍。 为 LCD 彩色显示屏。为提手并可做支撑。图一、MD-711N 电缆故障测试仪正视图2. 键盘功能介绍“ ”0-9 为数字键，仅在输入数字时（日期、菜单选择、速度选择、键入全长等）为数字键，其它状态为功能键。“ ”键，按一次采样键，可采集一次由始端
5、到故障点的波形图，可反复采样，仪器将采集的波形存储并显示在屏幕上。“ ”键，采样完毕，按此键可以展开或压缩波形，通过压缩波形可以观察分析故障的整体状态，分析故障在近端或远端，故障点是否被击穿。“ ”键，可在屏幕上选择显示 1 通道和 2 通道波形（左边有数字） 。“ ”键，为单双通道选择键。单通道显示为一个波形，双通道则显示两个波形。“ ”键，先将光标移至发送脉冲前沿和闪测第一反射波前沿，按下此键则确定了计算距离的起点。“ ”键，为光标移动速度转换键。在屏幕下方有 快或慢显示。“ ”键，为光标左右移动键。“ ”键，工作状态在测试显示主界面时，为主界面返回到“工作选择”界面功能键。 （选择存储、
6、读取波形等都需用到 “返回 ”功能键 ） 。“ ”键，此键为双功能键，在状态显示需选择电缆传播速度时按此键则自动改变速度传播值。即：V= 160m /s（油浸纸）172m /s (交联)184m /s （聚氯乙稀）144m / s（不滴流）000m /s， （自选）此时说明机内设置的几种常用传播速度值已送完而需重新键入所需要的传播速度值，可用数字键写入。传播速度选择必须在选定工作状态之后、采样之前完成。其次这个按键为回车（确认）键。“ ”键，在对测试波形及测试故障距离结果需“打印”时可直接按“打印”键则自动完成打印。在键入数据时，如果键错需修改时按此键则可修改，按一次则向前消掉一位，可重新键入
7、正确数字。“ ”键，为系统硬复位键，无论处于什么状态按此键则立即返回到主菜单（工作选择） 。3. 仪器后面板后面板左侧部分为计算机 USB 接口，与计算机连接有专用软件，与仪器配合可上机操作。下为打印机接口。打印机接口只能与本仪器配套的专用微型打印机连接，可打印输出测试结果。右部分为输入/ 输出 BNC 测试插座，用单 Q 或双 Q 测试线与被测故障电缆连线接，下方为 220V 电源输入插座，内装 1A 保险丝。4. 操作菜单介绍 开机后自动显示开机界面：日期键入显示界面，按任意键后显示键入年月日可用数字键依次键入年月日具体数字，当写入某一数字有误时，可按 “ ” 键清除该数字，再重新输入，键
8、入#年#月#日后就转入本仪器测试工作选择主菜单。当不需要键入年月日时，按任意键后转入工作选择主菜单。工作选择菜单在工作选择菜单中根据工作需要选择按键。选择数字 1“脉冲”时，界面如下图：选择数字 2“直闪” 、 数字 3“冲闪”时，进入 直闪 、 冲闪 测试 显示主界面。存储功能：选择数字 0“存储”时，存储界面如下图：按下 16 中任意数字键，将波形存入选定位置以备波形被读取。机器总共可存六幅图形。选择数字 5“读取”时，界面如下图：按下 16 中任意数字键，选择存入的波形，进行波形对比。5. 测试显示主界面介绍主界面分三个区，上方为计算参数与结果区。中间为故障波形显示区，根据需要可显示一条
9、或两条故障波形，同时显示竖线光标和时间刻度。下方为工作状态和日期显示区，工作状态显示分别为脉冲、直闪、冲闪。状态在“脉冲”时，测试电缆全长和电缆测故障时则提示选择传播速度，测试传播速度则提示键入电缆全长值。冲闪测试状态只提出选择传播速度。图二、测试显示主界面第三节 电缆故障测试步骤及测试方式选择在测定电缆故障之前，测试人员除掌握本机性能与操作方法之外，首先要了解故障电缆的性质，以便采用适当的工作方法与测试方法。首先将故障电缆两端彻底拆除，相线装有互感器的请将互感器接线拆下来， 用兆欧或万用表在电缆一端测量各相对地及相对相之间的绝缘电阻，根据阻值高低确定是低阻短路或断线开路，或者是高阻闪络性故障
10、。电缆故障测试方法表故障性质故障现象相对地、相间测量仪表测试仪器 测量方法 故障波形严重短 路短路故障万用表（欧姆档） 低阻故障不能送电及跳闸几欧姆到几十千欧万用表（欧姆档千欧档）有漏电现象及跳闸几十千欧姆到几十兆欧万用表或兆欧表（千欧档兆欧档）高阻及断路（开路）故障某相送电无回路几十千欧姆到几十兆欧万用表或兆欧表（千欧档兆欧档）ZN-150CSN智能电缆故障测试仪低压脉冲法（0.2us）或2us用两通道：1 全长，2 故障相高阻泄漏性故障 相与相，相与地有泄漏电流几十兆欧万用表或兆欧表（千欧档兆欧档）电缆仪及高压发生器高压闪络法注：测试故障时除了使用以上的仪器仪表，还要用路径仪、同步定点仪、
11、基本型定点仪、高压发生器，脉冲电容、球隙，和其他附件等等。第二章 低压脉冲测试法低压脉冲测试法具有操作简单、波形易于识别、准确度高等特点。对于短路、低阻、断路故障用此法测试，可直接确定故障距离。即使无此类故障，一般高压闪络测试前，也可用低压脉冲法测电缆全长或速度，与闪络测试波形比较，通常会利于波形分析，达到快速确定故障点目的。第一节 低压脉冲测试的基本原理测试电缆故障时，电缆可视为一条均匀分布的传输线，根据传输线理论，在电缆一端加脉冲电压，则此脉冲按一定的速度（决定于电缆介质的介电常数和导磁系数）沿线传输，当脉冲遇到故障点（或阻抗不均匀点）就会发生反射，用测试仪记录下发送脉冲和反射脉冲之间的
12、传输时间 T ，则可按已知的 传输速度 V 来计算出 故障点的距离 Lx， Lx = VT / 2 如图三所示：图三、低压脉冲测试原理图测全长则可利用终端反射脉冲：L = VT / 2同样已知全长可测出传输速度：V = 2L / T第二节 脉冲法测全长测全长操作步骤如下：开机复位( 主菜单 ) 键 1（脉冲菜单）键 2（全长测量） ，然后根据接线图接线，如图四所示：图四、低压脉冲测试接线图使用脉冲法测试时，按图连接后，根据所测电缆类型，选择合适传输速度和脉宽，调节输入振幅电位器到 1 / 3 位置，按采样键即可。图五、低压脉冲测全长波形（终端开路）根据显示波形大小，调节幅度电位器，重新采样。当
13、 0.2s 脉宽输入振幅最大还无反射波时，选用 2s 脉冲测试。为了便于比较可分别接故障相、电缆好相做两次采样，如图二所示。按 键可选单波形或双波形显示，用 键改变操作区，选择当前波形 1或波形 2。完成采样后，移动光标定起点，再移动光标到波形反射点，此时屏幕所显示的长度就是电缆全长值。对于短电缆最好将终端短路测全长，终端反射为反向脉冲。定光标时，对终端开路电缆以发射负脉冲下降沿与基线交点为准定光标起点，以反射负脉冲下降沿与基线交点定光标终点。第三节 脉冲法测故障脉冲法测故障与测全长的测试原理相同，操作方法也基本相同。开机复位（主菜单） 键 1（脉冲菜单）键 1（故障测量）然后按图四接线，连接
14、电缆被测电缆故障相，其它操作方法也与测全长相同。定光标时，发射负脉冲下降沿与基线交点定为起点，反射正脉冲上升沿与基线交点定为终点。如果是断路故障，测试波形、定光标方法与测全长时相同。短路故障定光标时，以发射负脉冲下降沿与基线交点为准定光标起点，以反射正脉冲上升沿与基线交点定光标终点。图六、低压脉冲测低阻、短路故障波形第四节 脉冲法测速度测电波在电缆中传输速度时，必须知道电缆全长。操作方法如下：开机复位（主菜单） 键 1（脉冲菜单） 键 3（速度测量） 。然后按图四接线，键入全长值并回车确认“ ”。采样波形、定光标方法与测全长时相同，当分别定光标起点、终点后，屏幕左上角将显示测试速度值。第三章
15、直流高压测试法（直闪法）第一节 基本原理与脉冲法相同，只是测试脉冲不是由机内发出而是由外加直流高压，使故障点闪络放电而产生。如图七：图七、直闪法原理图当故障相施加直流高压到一定值后，故障点被击穿而短路放电，此时由故障点产生一反相跃变电压 V 该电压沿电缆传输，当传到始端后，始端阻抗大于电缆特性阻抗，所以发生正反射 2V，此电压又向后传输，到故障点后被短路所以反射电压2V t，经过一段时间负反射电压又传到始端，这样往返数次，直到闪络放电结束而终止。由第一个正向跃变电压到始端的时间 T0到第二次反射负向电压传到始端的时间 T1的时差，T=T 1T 0，就可以由已知传输速度算出故障点的距离 Lx= V T / 2。第二节 测试连线与操作步骤1. 按下图将高压设备测试仪与被测电缆相连接。a 电压取样直闪法b 电流取样直闪法图八、直流高压闪测法接线图（a、b）图中：T1 为 0 -200V 调压器，C 为高压电容 1 4F / 1040KVT2 为 1 5KVA 高压变压器，V 为电压表，D 为高压整流硅堆，R1、R2 为取样电阻，IS 为电流取样器2. 接好线后，开机按步骤进入到仪器处于等待的状态（采样） ，操作方法与脉冲法相同。3. （调 T1）逐步升高直流高压，当发现电压或电流表摆时则说明故障
