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2、12 架空线接地故障定位仪第一章 概述一、概述JX-1000架空线小电流接地故障定位仪，适用于小电流接地系统架空线路，在线路发生单相接地故障而停运后，可用本设备对接地点进行精确定位。JX-1000是一套便携设备，可进行多条线路的故障定位。整套设备由发射机（JX-1000T）、传感器（JX-1000S）、接收机（JX-1000R10）及附件组成。在故障线路停运后，由发射机向线路施加超低频高压信号使故障重现，在线路沿途用绝缘杆将传感器挂在线路上检测信号，并通过无线方式向地面上的接收机传输数据，接收机显示测量结果。在故障点前，电流持续存在，故障点后，电流消失。可先进行粗略分段，再精确定点，从而快速确
3、定故障位置。发射机接线盘 发射机传感器 接收机二、功能特点1. 适用于小电流接地系统配电网，检测架空线路的单相金属性接地、经电弧接地、经过渡电阻接地等多种故障。2. 在线路停运后进行定位，特别适用于有电缆分支的故障线路。3. 施加高压信号使故障重现，恒流信号稳定，易于检测。4. 超低频信号避免系统分布电容影响，能对高阻值故障进行定位。5. 发射机安全特性：高压启动闭锁功能、输出允许直接短路。6. 传感器使用高灵敏度传感器，开口设计，无需闭合，方便在线路上挂接。7. 传感器和接收机无线通讯传输，安全可靠。8. 发射机可使用市电、发电机或汽车逆变器供电，传感器和接收机干电池供电。9. 发射机体积小
4、，重量轻；传感器为体积重量最小化设计，方便沿线挂接；接收机为手持式设计。10. 接收机采用大屏幕液晶显示器，显示传感器状态、电流波形和电流值。三、技术指标 1. 定位精度：0.2米。2. 发射机输出特性：(1) 开路电压8kV（相当于10kV线路的相电压峰值，可根据用户要求整定）；(2) 短路电流100mA；(3) 输出频率1Hz。3. 传感器与接收机的无线通讯距离：不小于30m。4. 发射机电源：AC 220V市电，可接发电机/汽车逆变器（输出功率1500W）。5. 发射机功率：最高功率900W。6. 传感器电源：3节7号碱性干电池。7. 接收机电源：5节5号碱性干电池。8. 体积：发射机3
5、50210300mm；传感器18010035mm；接收机205 10035mm9. 质量：发射机12kg；传感器0.45kg；接收机0.45 kg10. 使用条件：温度:-1040，湿度5-90RH，海拔4500m。第二章 设备组成本设备包括发射机、传感器、接收机及相关附件：发射机的接线盘、输出连接线、挂线杆、电源线及保护地线，传感器的挂线杆等组成。一、发射机发射机用于向故障线路施加超低频脉动直流信号使接地故障复现，电流由发射机输出，流经故障线路，在接地点入地并返回发射机。发射机面板如图2-1-2所示：图2-1-2 发射机面板其中：1. 启动按钮：电源开关打开之后，需要按“启动”按钮设备才进行
6、输出。2. 停止按钮：用于停止设备输出。3. 测量按钮：用于测量线路的接地电阻、系统电容等参数。在启动状态下此按钮有效，显示参数3秒钟后自动转为正常输出状态。4. 电源插座、保险管、电源开关：用于连接220V电源线，更换保险管，以及进行电源的开关。5. 保护地端子：用于连接保护地线，接大地网。6. 线路插座：用于连接故障线路。根据现场情况，可使用短连接线夹在开关柜的线路侧；若必须接在架空的线路上，则选用接线盘装的长连接线，并用挂线杆挂在故障线路上。7. 测试地插座：接工作接地线，接大地网。二、传感器传感器用于挂在故障线路的沿线检测电流信号，并通过无线方式向地面上的接收机传输数据。传感器面板如图
7、2-2-1所示：图2-2-1 传感器面板三、接收机接收机用于在地面接收传感器的无线传输数据，并在液晶屏上显示测量结果。接收机面板如图2-3-1所示：图2-3-1 接收机面板第三章 使用方法一、工作原理在故障线路停运后，首先由发射机向线路施加电压使故障重现。电流由发射机发出，流经故障线路，在接地点入地并通过大地返回发射机。发射机输出为脉动直流信号，频率为超低频1Hz，频率越低则受系统分布电容的影响越小。理论上讲纯直流信号抗分布电容影响的能力最强，但使用纯直流信号很难避免地磁影响，经过理论计算和实际验证，1Hz信号已能满足绝大多数现场测试需求。发射机在脉动输出时间段内的表现为恒流限压源。若接地过渡
8、电阻小于80k，则输出为恒流100mA，电压随电阻的增大而变大，但不会超过8kV；若过渡电阻大于80k，则输出为恒压8kV，电流随电阻的增大而减小。发射机的输出限制电压为8kV，相当于10kV线路的相电压峰值。若电压过高则超过线路耐压等级，可能损坏线路（尤其是接入的分支电缆）的主绝缘；过低则可能无法使故障复现。此限压值可根据用户特殊要求进行工厂整定。在线路沿线，将传感器通过绝缘杆挂接在线路上检测电流。传感器采用高灵敏度传感器，其磁路无需闭合，在很大程度上方便了挂、取操作。传感器检测线路上的电流，自动进行调零操作，将模拟信号转成数字信号后通过无线方式向外传送。在地面上的接收机接收传感器发送的无线
9、信号，在液晶屏上直观显示测量结果。在故障点前，电流持续存在，故障点后，电流消失。可先进行粗略分段，再精确定点，从而快速确定故障位置。二、发射机操作1. 接线：首先将故障线路的开关断开；发射机电源接220V市电；保护地线接“保护地”端子和大地网；测试地线（带黑色夹钳的高压导线）接“测试地”插座和大地网；至于接故障线路的输出线，可根据现场情况，使用短连接线（带红色夹钳的高压导线）接“线路”端子和开关柜的线路侧，若必须接在架空的线路上，则选用接线盘装的长连接线，其高压插头接“线路”端子，其另一端的线鼻压接在绝缘挂线杆的接线柱上，再将挂线杆挂在故障线路上。注意：在需要测试的故障线路全长范围内，均不能挂
10、接地线！安全警告！l 接线前必须保证本条线路已停止运行！l 请严格遵守安全操作规程！发射机接线如图3-2-1所示：图3-2-1 发射机接线示意图2. 电源：打开电源开关，此时发射机并没有输出，“停止”按钮上的指示灯亮，屏幕显示如下提示信息“按启动开始输出，若启动无效，请检查保护地是否接好！”，如图3-2-2a所示。3. 启动输出：按“启动”按钮，发射机开始输出，“启动”按钮上的指示灯亮，液晶屏显示输出参数，界面如图3-2-2b所示。a. 开机提示 b. 输出界面 c.测量界面图3-2-2 发射机显示界面4. 参数测量：若需要，可按“测量”按钮，此时“启动”指示灯灭， “测量”按钮上的指示灯亮。
11、设备对线路的接地电阻和系统分布电容等参数进行测量。液晶屏的显示界面如图3-2-2c所示。当线路接地电阻小于10k时，分布电容的影响可以忽略不计，此时电容值不再显示，仅显示“-”符号。屏幕最下部显示的“接地点前电流”项目，是根据电阻、电容参数，通过计算得到的接地故障点前能够测量到的电流有效值的最小值。举例来说，若故障电阻小于80k，电容很小忽略不计，发射信号的电流值在0和100mA之间按1Hz的频率变化，则计算得到1Hz基频电流有效值为35.35mA。系统分布电容越大，电流有效值越小。由于还不知故障点位置，无法得到分布电容的分布规律，只能假定分布电容全部在故障点之后（即假定故障点在出口位置），如
12、此算出的电流有效值就是一个可能的最小值，意即在故障点前测量到的基频电流有效值均应大于等于此数，而一旦越过故障点，电流会急剧减小。由于测量存在误差，计算时也有假定条件，因此此结果仅作参考。若需要，可以用测量的方法确定故障相，分别对三相进行测量，电阻最低的即为故障相。注意：仅在启动状态下测量才有效，显示测量参数3秒钟后自动转为正常输出状态。5. 停止输出：若需要停止输出，可按“停止”按钮。6. 工作完毕后，关闭电源，撤除接线。三、传感器和接收机的操作1. 近端验证：为了验证设备是否正常、验证故障线路的选线和选相是否正确、以及本线路是否符合设备的测试条件，建议在发射机端对传感器和接收机进行一次近端现
13、场验证，如图3-3-1所示：图3-3-1 近端验证示意图将传感器挂在输出高压导线上，长按“开关”键将传感器电源打开，其“电源”指示灯亮。接收机与传感器间隔一定距离（小于30m），长按“开关” 键将接收机电源打开，当接收机和传感器成功建立无线连接后，传感器上的“通讯”指示灯闪烁，接收机的液晶屏上将显示传感器状态、电流波形、电流值等信息，如图3-3-2a所示。其中接收机和传感器的电池水平分别显示，当欠压后电池图标会闪烁；电流值是计算的1Hz基频电流有效值，应该和发射机在测量时显示的“接地点前电流”相近。注意：传感器挂接应尽量保持稳定。若不稳定，则受地磁影响，波形将会出现漂移，若漂移过大超出显示范围
14、，则自动进入调零过程，待12个周波（也即12秒）后，波形会回到正常范围。所以应注意观察，在波形稳定几个周波后再读数会得到比较可靠的数值。如果通讯未建立连接，则显示界面如图3-3-2b所示。若显示此界面，应首先检查传感器电源是否已开；接收机与传感器的距离是否过远等。 a.通讯成功 b.通讯断开图3-3-2 接收机显示界面2. 分段定位：近端验证成功后，再进行沿线实际定位。为快速逼近故障点，建议进行50%法或0.618黄金分割法分段。以50%法为例，首先选择在线路中点处登杆，用绝缘杆将传感器挂接在故障线路的故障相，挂接应尽量保持稳定，如图3-3-3所示：图3-3-3 传感器登杆挂接接收机在地面上接收数据，若波形和读数均稳定，电流值接近近端验证时的读数，说明故障点还在下游；若
