线路故障距离检测仪

WG07YQYB47912 二 00七年 2007_08_12 出品 设设设设 备备备备 指指指指 南南南南 请详尽阅读本说明，以免使用不当导致任何可能的安全隐患！ 本 GOZ系列说明书提及的部分设备可委托本单位送至武汉高压 研究所检测计量，并出示国家权威检定 武汉高压研究所[（简称武高所），是国家电网公司直属科技型企 业，始建于 1974年，主要从事特/超高压输变电技术、高电压试验与 测试技术、高电压大电流计量标准与测试技术的研究与开发等。国家 高电压计量站也设在所内，是由国家质量监督检验检疫总局授权开展 全国高电压大电流计量检定任务的国家法定计量机构，建有高电压、 大电流国家标准，担负着全国高电压、大电流标准量值传递工作。 2000年该所通过了GB/T19001质量管理体系认证；实验室和国 家高电压计量站通过了国家实验室认可委员会的实验室认可和国家 认证认可监督管理委员会的计量认证；是中国质量认证中心授权检测 实验室和中国电磁兼容认证中心授权检测机构。 武高所同时也是国家电力公司直属科研单位，是国内及亚洲特大 型的高电压试验研究基地，设置有 12个专业研究室和 4个开发中心。 是国内及亚洲大型的高电压试验研究基地。主要从事高电压输变电技 术、高电压测试技术和高电压大电流计量的研究和技术开发。承担了 全国 5个专业工作网络、1个学会和 5个 IEC／TC归口单位的行业 管理工作 输电线路故障距离测试仪 GOZ-XL-H 使使使使 用用用用 说说说说 明明明明 书书书书 国自电气 Goz Electric 通用说明书通用说明书通用说明书通用说明书 www.gozdq.com/product/html/138.htmlwww.gozdq.com/product/html/138.htmlwww.gozdq.com/product/html/138.htmlwww.gozdq.com/product/html/138.html 用户，您好： 很荣幸您使用国自电气GOZ-XL-H输电线路故障距离测试仪装置。 在您初次使用本仪器前，请您详细地阅读 GOZ-XL-H 输电线路故障距离测试 仪说明书，将可帮助您熟练地使用本仪器。 我们的宗旨是不断地改进和完善公司的产品，因此您所使用 的仪器可能与使用说明书有少许的差别。如果有改动的话，我们 会用附页方式告知，敬请谅解！您有不清楚之处，请与公司售后 服务部联络，我们定会满足您的要求。 由于输入输出端子、测试柱等均有可能带电压，您在插拔测 试线、电源插座时，会产生电火花，小心电击，避免触电危险 ， 注意人身安全！ � 慎重保证慎重保证慎重保证慎重保证 本公司生产的产品，在发货之日起三个月内，如产品出现缺陷，实行包换。一年 （包括一年）内如产品出现缺陷，实行免费维修。一年以上如产品出现缺陷，实行有 偿终身维修。 ���� 安全要求安全要求安全要求安全要求 （注意：只有专业的技术人员才可执行维修） 请阅读下列安全，以免人身伤害，并防止本产品或与其相连接的任何其它产品 受到损坏。为了避免可能发生的危险，本产品只可在规定的范围内使用。 ◇◇◇◇防止火灾或人身伤害防止火灾或人身伤害防止火灾或人身伤害防止火灾或人身伤害 使用适当的电源线。只可使用本产品专用、并且符合本产品规格的电源线。 正确地连接和断开。当测试导线与带电端子连接时，请勿随意连接或断开测试导线。 注意所有终端的额定值。为了防止火灾或电击危险，请注意本产品的所有额定值 和标记。在对本产品进行连接之前，请阅读本产品使用说明书，以便进一步了解有关额定值 的信息。 请勿在无仪器盖板时操作。如盖板或面板已卸下，请勿操作本产品。 使用适当的保险丝。只可使用符合本产品规定类型和额定值的保险丝。 避免接触裸露电路和带电金属。产品有电时，请勿触摸裸露的接点和部位。 在有可疑的故障时，请勿操作。如怀疑本产品有损坏，请本公司维修人员进行 检查，切勿继续操作。 请勿在潮湿环境下操作。 请勿在易爆环境中操作。 保持产品表面清洁和干燥。 ���� 安全术语安全术语安全术语安全术语 警告：警告字句指出可能造成人身伤亡的状况或做法。 小心：小心字句指出可能造成本产品或其它财产损坏的状况或做法。 一、概述 GOZ-XL-H 输电线路故障距离测试仪是用于架空输电线路发生永久 性接地(短路)或断路(开路)时，测量故障点到测量点(变压器)的距 离。 该仪器适用于 35kV 及以上各电压等级的架空输电线，当发生永 久性单相接地或断线故障时，只要在变电站内对故障线路进行测试， 就可准确地测出故障距离，确定故障杆塔，便于抢修人员快速查找故 障，缩短抢修时间。 本仪器必须在线路停电的基础上才能使用。它具有体积小，携带 方便，自带电池交直两用，具有图形和数字显示功能，操作方便。 二、主要特点 1、功能齐全 测试故障安全、迅速、准确。仪器采用低压脉冲法和高压闪 络法探测，可测试电缆的各种故障，尤其对电缆的闪络及高阻故 障可无需烧穿而直接测试。如配备声测法定点仪，可准确测定故 障的精确位置。 2、测试精度高 仪器采用高速数据采样技术，A/D采样速度为 100MHz，使仪器 读取分辨率为 1m，探测盲区为 1m。 3、智能化程度高 测试结果以波形及数据自动显示在大屏幕液晶显示屏上，判断故 障直观。并配有全中文菜单显示操作功能，无需对操作人员作专门的 训练。 4、 具有波形及参数存储，调出功能 采用非易失性器件，关机后波形、数据不易失。 5、 具有双踪显示功能。 可将故障电缆的测试波形与正常波形进行对比，有利于对故障进 一步判断。 6、 具有波形扩展比例功能。 改变波形比例，可扩展波形进行精确测试。 7、可任意改变双光标的位置，直接显示故障点与测试点的直接距离 或相对距离。 8、 具有根据不同的被测电缆随时修改传播速度功能。 9、小体积便携式外形，内装可充电的电池供电，方便携带和使用。 三、主要技术指标 1、 应用范围及用途 仪器可测试各种型号的电力电缆（电压等级 1KV～35KV）和市话 电缆、调频通信电缆、同轴电缆及金属架空线路上发生的短路、接地、 高阻泄漏，高阻闪络性故障和电缆的断线、接触不良等故障。并可测 试电缆的长度和电波在电缆上的传播速度。 2、最远测试距离：32Km (明线可达 100千米) 3、功耗： 5VA 4、使用条件：环境温度 0℃～＋40℃ 极限温度 －10℃～＋50℃ 相对湿度 ≤90% 5、 重量：2kg 四、工作原理 电缆故障的测试是基于电波在传输线中的传输时遇到线路阻抗不 均匀而产生反向的原理。 根据传输线理论，每条线路都有其一定的特性阻抗 Zc，它由线路 的结构决定，而与线路的长度无关。在均匀传输线路上，任一点的输 入阻抗等于特性阻抗，若终端所接负载等于特性阻抗，线路发送的电 流波或电压波沿线传送，到达终端被负载全部吸收而无反向。当线路 上任一点阻抗不等于 Zc时，电波在该点将产生全反射或部分反射。 反射的大小和极性可用反射系数 P表示，其关系式如下： 式中：Zc为传输线的特性阻抗 Zo为传输线反射点的阻抗 （1）当线路无故障时，Zo＝Zc，P＝0，无反射。 （2）当线路发生断线故障时，Zo＝∞，P＝1，线路发生全反射， 且反射波与入射波极性相同。 （3）当线路发生短路时，Zo＝1，P＝－1，线路发生负的全反射， P＝ U 反（反射波幅度） U 入（入射波幅度） ＝ Zo－Zc Zo＋Zc （1） 反射波与入射波相性相反。 1、 低压脉冲法（简称脉冲法） 当线路输入一个脉冲电波时，该脉冲便以速度 V沿线路传输， 当行 Lx距离遇到故障点后被反射折回输入端，其往返时间为 T，则 可表示为： V为电波在线路中的传播速度，与线路一次参数有关，对每种线 路它是一个固定值，可通过计算和仪器实测得到。将脉冲源的发射脉 冲和线路故障点的反射波以一显示器实时显示，并由仪器提供的时钟 信号可测得时间 T。因此线路故障点的距离 Lx便可由（2）式求得。 不同故障时的波形图如图 1所示。 对电缆的低阻性接地和短路故障及断线故障，及冲法可很方便地 测出故障距离。但对高阻性故障，因在低电压的脉冲作用下仍呈现很 高的阻抗，使反射波不明显甚至无反射。此种情况下需加一定的直流 高压或冲击高压使其放电，利用闪络电弧形成瞬间短路产生电波反 射。 2Lx ＝ VT （2）∴ Lx ＝ 1 2 VT T P=1 断线故障 P=-1 短线故障 P=0 线路匹配无故障 图 1 不同故障的反射波形 五、面板控制机构和按键菜单的作用 1、 输出：仪器输出线连接被测电缆的测试端。 1） 充电：仪器使用直流蓄电池组，若仪器显示电量不足，插入电源 充电指示灯亮即可。 2、 按键作用说明 1） “开、关”键：控制仪器电源开启/关断。按下此键，仪器电源 接通，显示屏将显示工作视窗。 2） “采样”键：按键向被测线路上发射脉冲，每按一次，仪器就发 射一次脉冲并进行采样，若边疆按下三秒钟，仪器则连续发射脉冲， 只有当其它键按下时才停止。 3） “◄►”键：具有两种作用： 仪器测试功能时，为活动光标左右移动操作。 仪器菜单功能时，为左、右移动选择菜单项操作。 4） “+○—”键：LCD液晶显示屏对比度调节。 3、 菜单功能的作用及操作 1） 范围：用于故障检查，因为在故障查找时，一般都是从近距离开 始逐步向远距离检查的。 开机时，仪器的测量范围为 198m，也就是说你所查找的故障范 围是否在 0～198m之间，如果没有出现故障波则必须改变测量范围 值，测量范围从 198m开始，每增加一次，范围增大一倍，范围最大 值为 12280m。为了不同长度电缆的测试，当改变测量范围时，发射 脉冲的宽度随着范围的增大而加宽。 操作步骤如下： 按下测量范围键，每按一次 ，范围增大一倍。 2） 起点：用以高速光标计数的起点位置。开机时屏幕上有两光标分 别在屏上最右端（起点）和中间位置。若需要改变光标起点位置，则 可调节“◄►”键将中间活动光标调到所需起点位置，然后按“零点” 菜单选择接受，此时原起点光标与活动光标重合变为新起点光标，数 据显示为 0m。操作步骤如下： 按下菜单键，当仪器下方菜单中出现零点菜单时，则可调节 “◄►”键使之高亮，然后 按下比例键。 3）比例：用以在检查到故障位置后为了精确定位而将波形进行扩展。 操作步骤如下： 按下菜单键，当仪器下方菜单中出现比例菜单时，则可调节 “◄►”键使之高亮，然后按下比例键。 4）波速：由于电波在不同结构的电缆上的传播速度是不同的，因此， 在测试各种不同型号的电缆时，必须高速适应该电缆传输的波速值。 开机时，仪器的传播速度自动置动 200m/ns，测试中应根据的电缆而 修改。操作步骤如下： 按下波速键，使波速值高亮，然后按“◄►”键调节波速，到达 所需波速按下波速键使之高亮消失。 5） 存储：仪器具有波形及参数存储功能，用此功能可将仪器测试的 波形及参数分别存入仪器中提供的非易失性存储器单元中，以备将来 调出比较。操作步骤如下： 按下菜单键，当仪器下方菜单中出现存储菜单时，则可调节“◄►” 键使之高亮，然后按下比例键。 6） 调出：由于仪器采用了非易失性存储器，所存储的波形关机后都 不会易失。因此，仪器可以在任何时候将存储的波形及参数调出来分 析，也可以将存储的波形调出来与当前测试的波形进行比较，可进一 步精确判断故障点。操作步骤如下： 按下菜单键，当仪器下方菜单中出现调出菜单时，则可调节 “◄►”键使之高亮，然后按下比例键。 7） 日期：按下日期键 ，调节“◄►”键改变数值，按下日期键转 到下一值。完毕按日期键确认。 8） 打印：按下打印键，自动完成打印。 上述菜单操作过程中，屏幕下方会有操作对话提示出现。 六、测试前的准备工作 1、使用仪器前，可按以下步骤，检查仪器是否正常工作。 1） 脉冲触发工作状态下，按下电源开键，液晶显示屏上将显示仪器 主视窗口，宣传品上有故障距离、波速、测量范围，比例等字样及数 据。 2） 按面板“◄或►”键，仪器中间位置的活动光标将会移动，此时， 故障距离数据相应变动。 3） 调节增益电位器，仪器屏上显示的波形幅度将会增大或减小。 按照前述范围菜单操作步骤，改变测量范围，仪器显示屏上测量 范围和发射脉冲宽度将发生相应变化，至此，表明仪器工作正常。 2、 故障种类的初步判断 测试前对故障原因和种类的分析是很必要的。可选用通用仪表如 欧姆表、兆欧表等结合现场情况和实际经验作初步分析判断。 3、 选择触发工作方式 如果是断线、接触不良、低阻接地与短路故障，应采用脉冲法。 若为电力电缆的高阻闪络故障则应采用闪络法。并将触发工作方式选 择开关置于相应的位置。 七、仪器的使用和故障测试 低压脉冲法的适用范围是通信和电力电缆的断线，接触不良，低 阻性接地和短路故障以及电缆的全长和波速的测量。 一般步骤如下： A、将测试线插入仪器面板上输入插座内，再将测试线的接线夹 与被测电缆相连。若为接地故障应将黑色夹子与被测电缆的地线相 连。 B、断开被测电缆线对的局内设备。 C、搜索故障回波及判断故障性质 使仪器增益最大，观察屏幕上有无反射脉冲，若没有，则按照 5.3.1的方法改变测量范围，每改变一档范围并观察有无反射脉冲， 一档一档地搜索并仔细观察，至搜索到反射脉冲时为止。故障性质由 反射回波的极性判断。若反射脉冲为正脉冲，则为开路断线故障，若 反射脉冲为负脉冲，则为短路或接地故障。 D、距离测试，按增益控制键“▲或▼”使反射脉冲前沿最徒。 然后按光标移动键“◄或►”三秒左右快速移动，光标自动移至故障 回波的前沿拐点处自动停下，此时屏幕上方显示的距离即为故障点到 测试端的距离。为了提高精度，按 6.3.4条的方法改变波形比例，将 波形扩展后，按上述方法进行精确定位。 八、注意事项 脉冲法测试时，注意要甩掉局内所有设备，在最外线上进行测量。 九、测试中的几个技术问 1、波速的测量按以下步骤进行 1）将已知长度的被测电缆（假设为 500m）接在仪器的输出端口触 发工作方式置于“脉冲”法。改变测量范围到 636m档，当此屏幕上 应有被测电缆的回波脉冲。 2）按动“►”键，使活动光标到回波波谷的起点停下。 3）按 6.3.5的方改变波速，使故障距离显示为 500m，这时所显示 的波速即为被测电缆的波速。测试电缆时就可预置此传播速度。 2、波形比较法 波形比较法是脉冲法的一种特殊方法。其操作步骤是在障碍电缆 中，找出一对良好线对，先按脉冲法测试其波形后，按照存储的操作 步骤将此波形存储。然后再把障碍线对接在仪器的测试端口上，测得 障碍波形。按照调出的操作步骤将良好线对的波形调出。显示屏则同 屏显示出障碍线波形和良好线波形，比较两者的差异，即可确定故障。 如图 11所示。 3、充电 1）为了随时掌握仪器电池可维持的工作时间，方便携带外出使用， 仪器屏幕上方有电池无电，已不能维持仪器正常工作时，屏幕将出现 提示“正在放电，请稍候……”放电工作完成后将执行自动保护关机， 防止电池过放电而损坏。 2）仪器配有专用的外部恒流充电器，充电时将充电插头插入充电 插孔内，恒流充电保持 8小时。 十、装箱清单 电缆故障功能测试仪 1台 输出电缆线 1根 使用说明书 1本 检验报告 1份 （a）良好线对波形 （b）故障线对波形 断线故障回波 终端回波接头回波发射脉冲 图 11 比较法波形 合格证 1份 十一、附录 常用电缆线的传播速度表（仅供参考） 单位：m/μs 电缆名称 型号规格 测试线对 传播速度 高缆通讯电缆 HEQ－2527×4×1.2＋ 6×0.9 本对芯线间 232m/μs 其它 240～244m/μs HEQ－2521×4×1.2 本对芯线间 248/μs HDYFLE22－156 本对芯线间 224m/μs 对其它芯线 230m/μs 低频通讯电缆 HEQ212×4×12 本对芯线间 240m/μs 其它 248m/μs 油浸通讯纸绝缘 铅包电力电缆 ZUQ 6KV3×703×150 芯一芯 160m/μs 聚氯乙绝缘 电力电缆 VLZ 3×120＋1×35 1KV3×50＋1×16 芯一芯 178m/μs 聚氯乙稀绝缘电 力电缆 VKV20 1KV3×50 芯一芯 172m/μs 中型同轴电缆 4×2.6/9.4 芯一屏蔽 283m/μs 小型同轴电缆 4×1.2/4.4 芯一屏蔽 274m/μs 市话电缆 0.5×50 芯一芯 196m/μs 0.4 芯一芯 190m/μs 0.32 芯一芯 182m/μs 明 线 芯一芯 288m/μs 一、概述 二、主要特点 三、主要技术指标 四、工作原理 五、面板控制机构和按键菜单的作用 六、测试前的准备工作 七、仪器的使用和故障测试方法 八、注意事项 九、测试中的几个技术问题 十、装箱清单 十一、附录