1、LYST-600高壓電纜故(gù)障電橋描述
1.1簡介
是(shì)基於MURRAY電橋原理而設計,適用(yòng)於敷(fū)設後各種(zhǒng)電線電纜的擊穿點及沒有擊穿但絕緣電阻值偏低的缺陷點的定位,也是高壓電(diàn)纜護套故障定位*有效的方法。當然(rán),也 可(kě)用於電纜廠內各種線纜缺陷點的定位。
設備采用開關電源構成高壓恒流(liú)源,空載電壓15kV,短路電(diàn)流30mA。采用高靈敏度(dù)放(fàng)大器及檢流計指 示平衡,與比例電(diàn)位器構成平衡(héng)電橋,整體置於高電(diàn)位。測量電纜為特(tè)別設計的(de)雙芯高壓橡皮(pí)電纜,四端電阻測(cè)量法避免了引線電阻引入的誤差,電纜通過編織屏蔽層可靠接地,麵板上操作鈕處於地電位, 通過絕緣杆操作(zuò)電橋。高壓恒流源和電橋(qiáo)集(jí)成在一個便攜式鋁合金箱內(nèi)。因(yīn)此,該設備電壓高、重量輕、 操作方便、使用**。
1.2功能
具有(yǒu)三種功能:
1、直流耐壓試驗
可輸出 0~15kV 直流電壓,可用於電(diàn)纜直(zhí)流耐壓試驗。
2、燒穿故障點(diǎn)
燒穿及降低高阻(zǔ)及閃絡(luò)型(xíng)故障(zhàng)點(diǎn)的電阻。
3、故障(zhàng)預定位
利用(yòng)電橋原理進行(háng)預定位,四端電阻測量法避(bì)免了引線電阻引入的誤差(chà)。
1.3適用用戶
高壓電纜外護(hù)套故障測距儀特別適用於:
1、敷設(shè)後電纜的高阻擊穿點(diǎn),特別是難以燒成低阻的線(xiàn)性高阻擊穿點如電纜中間(jiān)接頭的線性高(gāo)阻擊穿。
2、閃絡(luò)型擊穿點,擊穿後恒流源能維持電弧,有穩定電流通過電(diàn)橋,電橋有足(zú)夠的靈敏度。
3、電橋法僅僅要(yào)求線(xiàn)芯電阻的均(jun1)勻性。因此,PVC聚氯乙烯絕緣電纜(波特性不好),沒有良導體回流的(de)電纜,超高壓電纜金屬護套缺陷點,僅有鋼(gāng)鎧裝的電纜的故障定位,隻能用電橋法定位。
4、尚未擊穿(chuān),但電阻偏低的缺陷點(diǎn),如用兆歐表發(fā)現電纜阻值較低,但運行電壓下不擊穿的(de)絕緣缺(quē)陷點。
由(yóu)於上述特點高壓電纜故障定(dìng)位(wèi)電橋為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(zhōng)型供(gòng)電局及大型用(yòng)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障電橋迅速找到大致的擊穿(chuān)位置(zhì)。與波反射法及定點儀配合使用,各取所(suǒ)長,使定位更快(kuài)更可靠。
2、小型用戶:如小型供電局及中型用電企業。電(diàn)纜不多,一般走向(xiàng)清楚,不太長,故障次數有限,若(ruò)配(pèi)齊一套波反射法(fǎ)定位儀,價格高,對使用人員的素質和經驗要(yào)求較高,不是(shì)*佳選擇(zé)。選用高壓電纜故障定位電橋價格較低,操作方(fāng)便,能應(yīng)付日常需要,是較好的選擇。
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(shù)字電容表,可找出斷線點。該設備重量(liàng)輕,便於攜帶至現場為電(diàn)纜用戶作定位服務。
1.4技術指標
直流輸出 0~15kV
短路電流 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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高壓電纜外護套故障測距儀
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1台
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2
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放**
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1根(gēn)
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3
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專用接地線
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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(zǔ)值短路線(用於35kV及以下電纜)
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1根
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6
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備用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(yòng)戶手冊
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1份
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9
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合格證
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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高壓電纜故(gù)障電橋(qiáo)麵(miàn)板說明
1、接地柱:為儀器外殼及電橋電氣**接(jiē)地點(diǎn),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(rén)身**。
2、保險絲:5A(5_20)。
3、電源插座:AC220V_15%。
4、測量電纜首端:紅色測量夾頭(tóu)。
5、測量電纜末端:黑色測量夾頭(tóu)。
6、輸出電(diàn)流表:單位mA。
7、輸出(chū)電壓表:單位kV。
8、電源(yuán)指示:電(diàn)源開關打開時,指示燈亮。否則應檢查電源和保險絲。
9、工作指示:電壓調節旋鈕逆時針旋轉(zhuǎn)到底,零(líng)位合閘後,指示燈亮,方可輸出高壓。
10、電源(yuán)開關:左為開,右為關。
11、電壓預置:顯示輸出電壓範圍,同時選擇(zé)了(le)顯(xiǎn)示(shì)量程(chéng)。
12、高壓調(diào)節:高(gāo)壓(yā)調節電位器帶零位開關,逆時針調節到底能聽到哢嗒一聲,完成零位合閘,順時針調節(jiē)為升壓,逆時針調節為降壓(yā)。
13、檢流計:指示平衡情況。
14、電池(chí)開關/靈敏度調節旋鈕:有三(sān)個用途:(1)檢流計(jì)電池的開關。(2)在“關”位置時,短路比例電位(wèi)器,斷開檢流計,防止衝擊(jī)電流損壞電橋。(3)調節檢流計靈(líng)敏度。順時(shí)針旋(xuán)轉,靈敏度由 小到大。在調節過程中,應逐步提高靈敏度,使指針偏轉(zhuǎn)對‰旋鈕的微小調節敏感。
15、定位千分比(bǐ)調節:為電橋電阻調節旋鈕,外圈數字對應為100‰,內圈對應為10‰、1‰。讀數P‰=外圈數字+內圈數字,如圖2(a)讀數應為720‰,圖2(b)讀數應為(wéi)315‰。
16、檢流計調零(líng):調節表頭電(diàn)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(wèi)。應在連線完成,電源打開未升壓時調零,可消除(chú)上述幹擾。
17、更(gèng)換電池(chí):打開電池開關後,若調(diào)零時檢流計不動作,可能是電池電量不足,應更換9V方塊電池。方法如下:先關閉電源,並對測量電纜可靠放電,儀(yí)器側(cè)放,打開(kāi)底部小門(mén),擰開高壓橋體下部的(de) 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,換好的電池及電池連接線 一定要放回原位,擰好尼龍蓋。
3、LYST-600高壓電纜故障電橋操作說明
3.1定位原(yuán)理
利用(yòng)Murray電(diàn)橋對(duì)擊穿(chuān)點定位是(shì)經典的辦法,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(zhǎng)度成比例。下圖3為一典型用法。
鋼帶鎧裝三芯電力(lì)電纜,長度為(wéi)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)阻值連線短(duǎn)路N、Y 兩端。L 1段(duàn)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(lù)原(yuán)理如圖4。
比例臂電阻與10圈刻度盤相連,電(diàn)阻比例P可由刻度盤讀取,因(yīn)此(cǐ):
由此可見,隻要電橋有一定的靈敏度並能平衡,電橋法定位簡單而精(jīng)準。
3.2測量(liàng)步驟
故障線芯AB,輔助線芯CD,線芯截麵相同,長度(dù)均為L,測量端距離故障點為Lx。 測量夾紅(hóng)、黑夾子分別接至(zhì)電纜線芯A、C兩端,在遠端通過專用C型夾短路線短路D、B兩端。
1、用萬用表,搖表或其它耐壓設備(bèi)確認電纜擊穿狀態,記錄各芯(xīn)的(de)對地絕緣電阻或擊穿殘壓等數值。
2、記錄待測電纜長度、型號、截麵等參數(shù),沿電纜敷設路徑巡視,在遠(yuǎn)端(duān)短路故障電纜及輔助(zhù)電纜出線端子,留一人在遠端監護,以免高壓傷(shāng)人。
3、接線(xiàn)。儀器接地端可靠接至定位現場接地體。測量(liàng)首端(紅夾)接在故障電纜線芯,首端電纜上金屬鱷魚夾子跟儀器接(jiē)地(dì)端相連,應與被測電纜鋼帶(或銅屏(píng)蔽)可靠連接(jiē),測量末端(黑夾)接(jiē)輔 助電纜線芯(xīn)。接地棒接在儀器接地端。內置的高壓(yā)源(yuán)輸(shū)出“-”極性高壓,通過比例電位器,經二 根(gēn)測(cè)量電纜,加在電纜線芯上(shàng),流過擊穿點,經鋼帶和金(jīn)屬鱷魚夾(jiá)流入儀器接(jiē)地端。可見,金屬鱷 魚夾與鋼帶(或銅(tóng)屏(píng)蔽(bì))可靠相連很重要,否則(zé)沒(méi)有電流回路,無法定位。
4、電源接在(zài)AC220V。儀器(qì)內電源插座接(jiē)地點懸空,因(yīn)此,不要求(qiú)電源線(xiàn)可靠接地。
5、電橋調零。電池開關置“開(kāi)”,旋轉“調零”鈕,(若指(zhǐ)針偏左,順時針旋轉,指針偏右,逆時針旋轉)。使檢流計指零。此後電池開關及時置“關”。確認電(diàn)池(chí)開關置“關”!在“關”位置時,不(bú)但關 閉檢流計放大(dà)器電池,同時短路(lù)比例(lì)電位器,斷開檢流計(jì)。可避免升壓燃弧階段(duàn)的脈衝電(diàn)流損壞電 橋。因此,在電流穩定前,電池(chí)開關必須處(chù)於“關”位置。
6、選擇適當的(de)電壓範圍。對於低電壓(yā)電纜,選(xuǎn)“5kV”檔,可防止誤操作(zuò)使(shǐ)電(diàn)壓過高。
7、升壓。打開“電源開關”,電(diàn)源指示燈亮。“高壓(yā)調(diào)節(jiē)”鈕逆時針到底(dǐ),零位啟動,工作指示燈亮。
8、順時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)“高(gāo)壓調節”鈕,觀察(chá)電(diàn)壓表及電(diàn)流(liú)表(biǎo),直到電流表超過10mA。若電流不穩定,可繼續升高電壓,保持一段時間(jiān),形成穩定電弧或導電區,使測試過程的電流穩定。
9、平衡調節。順時針旋(xuán)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“‰”刻度盤,使檢流計指零(若指針偏左,順時針旋轉,指針偏右,逆時針旋轉)。逐檔提高 靈(líng)敏度,使指針偏轉對“‰”旋鈕的微小調節敏感(gǎn)即可。
10、記下此時“‰”刻度盤的讀數P1‰,應有P1≤500。
11、降電(diàn)壓,關閉“電源開(kāi)關”,放電,並經另一人確認。將測量(liàng)鉗交(jiāo)換位置(zhì),(回流接地C形(xíng)夾不必更換位置)。重複步驟(4)至(10)得到另一讀數P2,應(yīng)有P1+P2=1000。該過程能(néng)避免讀數及測量鉗使用上的錯誤,P1+P2不必追求完全等於1000。在990及1010之(zhī)間均屬(shǔ)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(dào)更為準確的比例。
12、計(jì)算故(gù)障(zhàng)點的位置
Lx = 2 _ L _ P1‰
應特別注意公式中的“2”,因為輔助電纜使參與計算的(de)電(diàn)纜延長了一倍。
4、LYST-600高(gāo)壓電纜故障電橋使(shǐ)用經驗
4.1測量鉗的正(zhèng)確使用
在(zài)預定位故障點時,測量鉗的紅黑夾子分別接至比例電位器及檢流計,相當於雙臂電橋的P、C端,顯然 不能直接短路,鋁芯表(biǎo)麵有氧(yǎng)化層,應砂光處理。
4.2使用該設備完成耐壓(yā)試驗
該(gāi)設備可以用(yòng)於耐壓試驗,與一般耐壓設備不同,它不能過流跳(tiào)閘,應觀察電壓及(jí)電流表的讀數判斷絕 緣狀況。接線應注意:兩個測量鉗同時輸出(chū)高壓,應同時(shí)接至電纜(lǎn)線芯,金屬屏蔽或其它線芯接儀器地。
4.3如何使電流穩定(dìng)
電橋在穩定電流下才能平衡。升壓前,靈敏度檔(dàng)應位(wèi)於“關”位置,短路電橋,防(fáng)止衝擊電(diàn)流損壞檢流 計(jì)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(chí)*大電流幾分鍾,電流將(jiāng)趨於穩定。 某些閃絡型故障(zhàng),需要更長時間,故障(zhàng)點經頻(pín)頻放電,形成電弧後,電流達到穩定。使用(yòng)脈衝源和定(dìng)位 電橋同時加壓,可提高燒穿功率(lǜ),縮短電流穩定時間。
4.4電橋的靈(líng)敏度選擇
充分理解影響靈敏度的(de)因素對(duì)測試有幫助:
1、通過電橋的電流越大,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。對於截麵大,長度短的電纜,應盡(jìn)可能增大(dà)電流,選用(yòng)較高的靈敏度(dù)檔位(wèi)。
3、對(duì)於相間擊穿的定位(wèi),選擇(zé)截麵較小的線芯為橋(qiáo)臂,靈敏度較高。
4.5輔助線芯(xīn)截麵不(bú)同時的換算
可以采用不同截麵的(de)線芯作為輔助電纜(lǎn),計算時,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(zhù)電纜為S,則上述公(gōng)式變為:
X = P1‰×(1+Sx/S)×L
可以直觀(guān)理解為:輔助電纜愈細,電阻(zǔ)愈大,相(xiàng)當於更(gèng)長的故障電纜。
4.6成盤電(diàn)纜的定位
高壓電纜故(gù)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的缺陷點定位。區別是測量鉗夾在(zài)電纜的兩端(duān),不必使用低阻短路線,沒有輔助電纜(lǎn)參與平衡,計(jì)算(suàn)公式不能有“2”, 如(rú)下:
X = L× P1‰
4.7銅帶(dài),鋼帶能作為橋臂嗎
電橋定位的精度有賴於導體電阻均勻,電(diàn)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。鋼帶應小(xiǎo)心,可能會引入較(jiào)大誤(wù)差,應該心中有數,盡量避免利用鋼帶定(dìng)位。
4.8架空電纜的(de)定(dìng)位
架空電纜通常為(wéi)單芯,僅有(yǒu)絕緣(yuán)層,浸水耐壓試(shì)驗發現(xiàn)的缺陷點同樣可以定位,與其它成盤電纜唯壹不 同在於,接(jiē)地極為水。可將儀器地接至水池的接地點,或用銅帶放在水中,作(zuò)為接地極。
4.9多點缺陷點定位
這裏,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成的重心,因此電 橋法不能定位多個故(gù)障點。運行電纜上,故障過電壓浪湧偶(ǒu)爾(ěr)能造(zào)成電纜多處弱點依(yī)次擊穿,導致多點 擊穿。但多個擊穿點情況很難(nán)一致,隨著直流電壓上升,*弱的點先擊穿,流過絕大多(duō)數電流,根(gēn)據比 例計算的位置十分靠近該點。剔除該(gāi)點,再找下一點。實際中碰到兩個以上點同時流過(guò)較大電流的機會 很少,可以說,碰到多點擊(jī)穿導致定位不準的幾率,比中大獎更小,因此,不必擔心電橋難以定位多點 擊穿。沒有(yǒu)擊穿的低(dī)阻點,隨電壓升高,大部(bù)分轉化為擊穿點。特(tè)殊的低阻點,如成批材料絕緣不佳, 定位比(bǐ)例總是在 50%左右,值得警惕。
4.10相間擊(jī)穿(chuān)定位
與前文例子的區別僅僅為,電流應通過另一(yī)線芯流回電橋,因此,相間擊穿的另一線芯應接至電橋地。 實際中可(kě)能是:相間擊穿(chuān)及相與屏蔽(bì)擊穿共存(cún),不妨將其它線芯及屏蔽都接地,結果(guǒ)大多為:相間(jiān)擊穿 及相與屏蔽擊穿是同一點。
4.11無良好絕(jué)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(dōu)擊穿了,找不到輔助電纜相。方法是:用萬用表挑一相(xiàng)絕緣電(diàn) 阻較大的為輔助電纜,道理與(yǔ)多(duō)點(diǎn)擊穿類似,不難想(xiǎng)通。如都燒成一體,為金屬性短路,隻能(néng)利用平行 敷設的其它電纜了,還不行,隻能放臨時輔助電纜。考慮到該套儀器中其它方法可用,*終束手無策(cè)的 機(jī)會並不多 ,從(cóng)提(tí)高定 位技術(shù)的角度講,我們很希望碰到定不出來的故障,可惜至今還沒有這樣的挑戰。