1、LYST-600高壓電纜直流電(diàn)橋描述
1.1簡介
高壓電纜故障定位電橋是基於MURRAY電橋原理而設計,適(shì)用於敷(fū)設(shè)後各種電線電纜的(de)擊穿點及沒有擊穿但絕緣電阻值偏低的缺陷點的定位,也(yě)是高(gāo)壓電纜護套故障定位*有效的方法。當然(rán),也 可用於電纜廠內各種線纜缺陷點的定位。
高壓電纜直(zhí)流電橋采用開關電源構成高(gāo)壓恒流源,空載電壓15kV,短路電流30mA。采用高靈敏度(dù)放大器及檢流計指 示平衡,與比(bǐ)例電位器構成平衡電橋,整體置於高電(diàn)位。測量電纜為特別設計的雙(shuāng)芯高壓橡皮電纜,四端電阻測量法避免了引線電(diàn)阻引入的誤(wù)差,電纜通過編(biān)織屏蔽層可靠接(jiē)地,麵板上操作鈕處於地電位, 通過絕緣杆操作電橋。高(gāo)壓恒流(liú)源和電橋集成在一個便攜式鋁合金箱(xiāng)內。因此,該(gāi)設備電壓高、重量輕、 操作方便、使(shǐ)用**。
1.2功能
具有三(sān)種(zhǒng)功能:
1、直流耐壓試驗
可(kě)輸出 0~15kV 直流電壓(yā),可用(yòng)於電纜直流耐壓試驗。
2、燒穿故障點
燒穿及降低高阻及閃絡型故障點的電阻。
3、故障預定位
利用電(diàn)橋原理(lǐ)進行預定位,四(sì)端(duān)電阻測量(liàng)法避免了引線電阻引入的誤差。
1.3適用用戶
高壓電纜外護套故(gù)障測距儀特別適用於:
1、敷設後電纜的高阻擊穿點,特別是難以燒成低阻的線性高阻擊穿點如電纜中(zhōng)間(jiān)接頭的線性高阻(zǔ)擊穿。
2、閃絡型擊穿點,擊穿後恒流源能維持電(diàn)弧,有穩定電流通過電(diàn)橋,電橋有足夠的(de)靈(líng)敏度(dù)。
3、電橋法僅僅要求線芯電阻的均勻性。因此,PVC聚(jù)氯乙烯絕緣電纜(波(bō)特性(xìng)不好),沒有良導體回(huí)流的電纜(lǎn),超高壓電纜金屬護套缺陷點,僅有(yǒu)鋼鎧裝的電纜的故障定位,隻能用電橋法定位。
4、尚(shàng)未擊穿,但電阻偏低的缺陷點,如(rú)用兆歐(ōu)表發現(xiàn)電纜阻值(zhí)較低,但運行電壓下不擊穿的絕緣(yuán)缺陷點。
由於上(shàng)述特點高壓電纜故障定位(wèi)電橋為(wéi)下述幾類用戶所青睞:
1、從事專業定位的電纜修試隊伍:如大中型供電局及大型用電企業的電纜修試班。絕大部分的電(diàn)纜擊穿點均可用高壓電纜故(gù)障定位電橋迅速找到大致的擊穿位(wèi)置。與波反射法及定點儀配合使用,各(gè)取所長,使定位更快更可靠。
2、小型用戶:如小型供(gòng)電(diàn)局及中型用電企業。電纜不多,一(yī)般走向清楚,不太長(zhǎng),故障次數(shù)有限,若配齊一套波反射法定位儀,價格(gé)高,對使用人員的素質和經驗要求較高,不是*佳選擇。選用高(gāo)壓電纜故障定位(wèi)電橋價格較低(dī),操作方便,能應付日常需要,是較好的(de)選擇(zé)。
3、電纜生產廠:在廠內,可用作各種線纜擊穿點的定位,選配數字電容表,可找出斷線點。該設備重量輕,便於攜帶至現場為電纜用戶作定位服務。
1.4技術指標(biāo)
直流(liú)輸出 0~15kV
短(duǎn)路電流 30mA
定位比例精度 (0.2%L+1)m
重量 10kg
體積 38cm_36cm_27cm
工作電源 工頻220V 15%
1.5供貨清單
1
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高壓(yā)電纜外(wài)護套故障測距(jù)儀
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1台
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2
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放**
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1根
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3
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專用(yòng)接地線
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1根
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4
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電源線
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1根
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5
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低阻值短路線(用於35kV及以(yǐ)下電纜)
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1根
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6
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備(bèi)用9V電池
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1塊
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7
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備用保險絲(5A,5×20)
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2隻
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8
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用戶手冊
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1份
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9
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合格證(zhèng)
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1份
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10
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電橋測試盒
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1隻
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2、LYST-600高壓電纜直流電橋麵(miàn)板說明
1、接地柱:為儀器外殼及電(diàn)橋電氣**接地點,通過專用接地線與地相連,使用過程(chéng)中務必可靠接地,以確保人身**。
2、保險絲:5A(5_20)。
3、電源插座:AC220V_15%。
4、測量電纜首端:紅色測(cè)量夾(jiá)頭。
5、測量電纜末端:黑色測量夾頭。
6、輸出電流(liú)表:單位(wèi)mA。
7、輸出電壓表:單位kV。
8、電(diàn)源指示:電源開關(guān)打開時,指示燈亮。否則(zé)應檢查電源和保險(xiǎn)絲。
9、工作指示:電壓調節(jiē)旋鈕(niǔ)逆時針旋轉到底,零位合閘後,指示燈亮,方可輸出高壓。
10、電源開關:左為開(kāi),右為(wéi)關。
11、電壓預置:顯示(shì)輸出電壓範圍,同時(shí)選擇了顯示量程(chéng)。
12、高壓調(diào)節:高壓調節電位器帶零位開關,逆時針(zhēn)調節到底能聽到哢嗒一聲,完成零位合閘,順時針調節為升(shēng)壓,逆時針調節為(wéi)降壓。
13、檢(jiǎn)流計:指示(shì)平衡情況。
14、電池開關(guān)/靈敏度調節旋鈕:有三個用途(tú):(1)檢流計(jì)電池的開(kāi)關。(2)在“關”位置時,短路比例電位器,斷開檢流計,防止衝擊電流損壞電橋。(3)調節(jiē)檢流計靈敏度。順(shùn)時針旋轉,靈敏度由(yóu) 小到大。在調節過程中,應逐步提高靈敏度,使指針偏轉對‰旋鈕的微小調節敏感。
15、定(dìng)位千分比調節:為電橋電阻調節旋鈕,外圈數字對應為100‰,內圈對應(yīng)為10‰、1‰。讀數P‰=外圈數字+內圈數字(zì),如圖2(a)讀數應為720‰,圖2(b)讀數(shù)應為315‰。
16、檢流計調零:調節表頭電氣零(líng)位。內置放大器、連(lián)接線接觸電勢、熱電勢、空間電場都可能使指針偏離(lí)零位。應在連線完成(chéng),電源打開未升壓時調零,可消(xiāo)除上述幹擾。
17、更換電池:打開電池開關後,若調零時檢流計不動作,可能是(shì)電池電量不足,應更(gèng)換9V方塊(kuài)電池。方法(fǎ)如(rú)下:先關閉電源,並對測量電纜可靠放電,儀器側放,打開底(dǐ)部小門,擰開高壓橋體下(xià)部的 尼龍蓋,拉(lā)出電池,更換。應注意,電橋工作時電池處於高電位,因此,換好的(de)電池及電池連接線 一定要放回原位,擰好尼龍蓋(gài)。
3、LYST-600高壓電纜直流電橋操作說明
3.1定位原理
利(lì)用Murray電橋對擊(jī)穿點定(dìng)位是經典的辦法(fǎ),方(fāng)便而準確。電橋法的依(yī)據是線芯(xīn)(或屏蔽層)電阻均(jun1) 勻(yún),與長度成比例。下圖3為一典型用法。
鋼帶鎧(kǎi)裝三芯(xīn)電力電纜,長度為L,B相線芯對鋼帶在L1處擊穿。借助於A相作為輔助線,使(shǐ)用低(dī)阻值(zhí)連線(xiàn)短路N、Y 兩端。L 1段電纜線芯電阻為R1,L2段電纜及A相電纜線芯的電阻為R2。與定位電橋構成Murray電橋回路。其電路原理如圖4。
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:
由此可見,隻要電橋有一定的靈敏度並能(néng)平衡,電橋法定位簡單而精準。
3.2測量步驟
故障線芯AB,輔助線芯CD,線芯截麵相(xiàng)同,長度均為L,測量端距離故障點為(wéi)Lx。 測量夾紅、黑夾(jiá)子分別接至電纜線芯A、C兩端,在遠端通過專用C型夾短路(lù)線短路D、B兩端。
1、用萬(wàn)用表,搖表或其它(tā)耐壓設備確認電纜(lǎn)擊穿狀態,記錄各芯的對地絕(jué)緣電阻或擊穿殘壓等數值。
2、記錄(lù)待測(cè)電纜長度、型號、截麵等參數,沿電纜敷設路徑巡視,在遠端短路故障電纜及輔助電纜出(chū)線端子,留一人在遠端監護,以免高壓(yā)傷人。
3、接線(xiàn)。儀器接地端可靠接至定位現場接地體。測量首端(紅夾)接(jiē)在故障電纜線芯,首(shǒu)端(duān)電纜上(shàng)金屬鱷魚夾(jiá)子跟儀器接(jiē)地端相連,應與被測(cè)電纜鋼帶(或(huò)銅屏蔽)可靠連接,測量末(mò)端(黑夾)接輔 助電纜線芯。接地棒(bàng)接在儀器接地端。內置的高壓源輸出“-”極性高壓,通過比例電位器,經二 根(gēn)測量電(diàn)纜,加在電纜線芯上,流過擊(jī)穿點,經(jīng)鋼帶和金(jīn)屬鱷魚夾流入(rù)儀器接地端。可見,金屬(shǔ)鱷 魚夾與鋼帶(或銅屏蔽)可靠相連很重要,否則(zé)沒有電流(liú)回路,無法定位。
4、電源接在AC220V。儀器內電源插座接地點懸空,因此,不要求電源線可(kě)靠接地。
5、電橋調零。電池開關置(zhì)“開”,旋轉“調(diào)零”鈕,(若指針偏左,順時針旋轉,指針偏右,逆時針(zhēn)旋轉)。使檢流計指零。此後電池開關及時置“關”。確認電池開關置“關”!在“關”位置時,不但關 閉檢流計(jì)放大器電池,同時短路比例電位器,斷開檢流計。可避(bì)免升壓燃弧階段的脈(mò)衝電流損壞電 橋。因此,在電流穩定前,電池開關必須處於“關”位置。
6、選擇適當的電壓範圍。對於低電壓電纜,選“5kV”檔,可防止誤操作使電壓過高。
7、升壓。打開“電源(yuán)開關”,電源指示燈亮。“高壓調節”鈕逆時針到底,零位啟動,工作(zuò)指示燈亮。
8、順(shùn)時針緩慢(màn)旋轉“高壓調節”鈕,觀察電壓表及電流表,直到電流(liú)表超過10mA。若電流不(bú)穩定,可繼續升高電壓,保持一段時間,形成穩(wěn)定電弧或導電區,使測試過程的電流穩定。
9、平衡調節。順時針旋轉“電池開關/靈敏度”鈕,逐檔增大靈敏度,至檢流計有明顯偏轉但不過度,旋轉“‰”刻度(dù)盤(pán),使檢流計指零(若指針偏左(zuǒ),順(shùn)時針旋轉,指針(zhēn)偏右,逆時針旋轉)。逐檔提高 靈敏度,使指針偏轉對“‰”旋鈕的微小調節敏感即可(kě)。
10、記下此時“‰”刻度盤的讀數P1‰,應有P1≤500。
11、降電(diàn)壓,關(guān)閉“電源開關”,放電,並經另一人確認。將測量鉗交換(huàn)位置,(回流接地C形夾不必更換位置)。重複步驟(4)至(10)得到(dào)另一讀數(shù)P2,應有P1+P2=1000。該過程能避免讀(dú)數及測量鉗使用上的錯誤,P1+P2不必追求完全等(děng)於1000。在990及(jí)1010之間均屬正常。在高壓合閘,無電流輸出,當前靈敏度檔重複調零能得到更為準確的比例。
12、計算故障點的位置(zhì)
Lx = 2 _ L _ P1‰
應特別注意公式中的“2”,因為輔助電纜使(shǐ)參(cān)與計(jì)算的電纜延長了一倍。
4、LYST-600高壓電纜直流電橋使用經驗
4.1測量(liàng)鉗的正(zhèng)確(què)使(shǐ)用
在預定位故障點時,測量鉗的紅黑夾子分(fèn)別接至比(bǐ)例電位器及(jí)檢流計,相當於雙臂電橋的P、C端,顯然 不能直接短路,鋁芯表麵有氧化層,應砂光處理。
4.2使用該設備完成耐壓試驗
該設備可以(yǐ)用於(yú)耐壓試驗,與(yǔ)一(yī)般(bān)耐壓設備不同,它不能過(guò)流跳閘,應觀察電壓及電(diàn)流表的(de)讀數判斷絕 緣狀況。接線應注意:兩個測量鉗同時輸出高壓,應同時接至電(diàn)纜線芯,金屬屏蔽或其它線芯接儀(yí)器地。
4.3如何使電(diàn)流穩定
電橋在穩定電流下才能平衡。升壓前,靈敏度檔應位於“關(guān)”位置,短(duǎn)路電橋,防止衝擊電流損壞檢(jiǎn)流 計放大板。開始升壓時,高阻擊穿(chuān)點往往有爬電,使電(diàn)流波動,保持*大電流幾分鍾,電流(liú)將趨於穩定。 某些閃絡型故障,需要(yào)更長時間,故障點經頻頻放電,形成(chéng)電弧後,電流達到穩定。使用脈衝源和定(dìng)位 電橋同(tóng)時加壓(yā),可(kě)提高燒穿功率,縮短電流穩定時間。
4.4電橋的靈敏度選擇
充分(fèn)理解影響靈敏度的因素對測試有幫助:
1、通過電橋的電流(liú)越大,靈敏度越高。
2、電纜導體電阻越大,電橋獲得的靈敏度越(yuè)高,即細而長的電纜靈敏度較高,粗而(ér)短的電纜靈敏(mǐn)度較 低。對於截麵大,長(zhǎng)度短的電纜(lǎn),應(yīng)盡可能增大電流,選用較(jiào)高的靈敏度檔位。
3、對於相間(jiān)擊穿(chuān)的定位(wèi),選擇截麵較(jiào)小的線芯為橋臂,靈敏度較高。
4.5輔助線芯截麵不同(tóng)時的(de)換算
可以采用不同截麵的線芯作(zuò)為輔助電纜,計算(suàn)時,應將輔助電纜折算至故障電纜的長度。如故障截麵為 Sx,輔助電纜為S,則上述公式(shì)變為:
X = P1‰×(1+Sx/S)×L
可以直觀理解為:輔(fǔ)助電纜愈細,電阻愈大,相(xiàng)當於更長的故障電纜。
4.6成盤電纜的定位
高壓電纜故障定位電橋為敷設現場定位而設計,當然也可以用於出廠試驗中(zhōng)的缺(quē)陷點定位。區別是測量鉗夾在(zài)電纜(lǎn)的兩端,不必(bì)使用低阻(zǔ)短路線,沒有輔(fǔ)助電纜參與平衡,計算公式不能有“2”, 如下:
X = L× P1‰
4.7銅帶,鋼帶能作為橋(qiáo)臂嗎
電橋定位的精度有賴於(yú)導體電阻均勻,電纜廠不一定焊接銅帶、鋼帶搭接頭。銅(tóng)帶接觸電阻小,對定位 精度影響很小。鋼帶(dài)應小心,可能會引入較大(dà)誤(wù)差,應該(gāi)心中有數,盡量避免利用鋼帶定位。
4.8架空電纜的定位
架空電纜通常為單芯,僅有絕緣層,浸水耐壓試驗發現的缺陷點同樣可以定位,與其它成盤電纜唯(wéi)壹不 同在於,接地極為水。可將儀器地接(jiē)至水池的接地點,或用銅帶放在水中,作為接地極。
4.9多點缺陷點定位
這裏,有必要區分缺陷點是低阻點還是擊穿點。理論(lùn)上,定位比例指向多個漏電流構成的重心,因此電 橋法不能定位多(duō)個故障點。運行電纜上,故障過電(diàn)壓浪(làng)湧偶(ǒu)爾能造成電纜多處弱點依次擊穿,導致多點 擊穿。但多個擊穿點情況很難一致,隨著直流電壓上升(shēng),*弱的點(diǎn)先(xiān)擊穿,流過絕大多數電流,根據比 例計算的位置十分靠近該點。剔(tī)除該點,再找下一點。實際中碰(pèng)到兩個以上點同(tóng)時流過較大電流的(de)機會 很少,可(kě)以說,碰到(dào)多點擊穿導致定(dìng)位不準的幾率,比中大獎更小,因此,不必擔心電橋難以定位多點 擊穿。沒有擊穿的(de)低阻點,隨電壓升(shēng)高,大部分轉化為(wéi)擊穿點。特殊的低阻點,如成批材料絕緣(yuán)不佳, 定位比(bǐ)例總是在 50%左右,值得警惕。
4.10相間(jiān)擊穿(chuān)定位
與前文例子的區別僅僅為,電流應(yīng)通過另一線芯(xīn)流回電橋,因此,相間擊穿的另一線芯(xīn)應接至(zhì)電橋地。 實際中可能是:相間擊穿及相與屏蔽(bì)擊穿共存,不妨將其它線芯(xīn)及屏蔽都(dōu)接地,結果(guǒ)大多為:相間擊穿(chuān) 及相與屏(píng)蔽擊穿(chuān)是同一點。
4.11無良好絕緣輔助線芯的處理
如4.10條中類似,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(yī)相絕緣電 阻(zǔ)較大(dà)的為輔助(zhù)電纜,道理與多點擊穿類似,不難想通。如都燒成(chéng)一體,為金屬性短路,隻能利用平行 敷設的其(qí)它電纜了,還不行,隻能放臨時輔(fǔ)助電纜(lǎn)。考慮到該套儀器中其它方法可用,*終束手無策的 機會並不多 ,從提高定 位技術的角度講,我們很希望碰到定(dìng)不出來的故障,可惜至今還沒有這樣(yàng)的挑戰。