一、概述

二、工作原理

三、功能特点

四、技术指标

五、注意事项

六、测试程序

一、概述

电力电缆故障综合测试仪，用于电力电缆的故障测试，是一套集成化设备，相对于传统的分体设备，其设备件数、体积、重量均大幅缩减，且功能强大、简单易用、小巧便携，是传统设备的换代产品。

二、工作原理

本仪器采用波形显示的声磁同步法进行故障精确定点 ，是一种非常精确、且唯一性很好的定点方法，其原理基于传统的声测定点法，但有多项改进和提高。

当高压发生器对故障电缆进行直流高压冲击，使故障点击穿放电，放电产生的机械振动传到地面，振动信号被高灵敏度的传感器拾取，经放大后用耳机监听，便可以听到“啪、啪”的声音。这就是传统的声测法定点的基本原理。

传统的声测法定点仪一般仅使用耳机监听，或辅以表头指针摆动来分辨故障点放电声音。由于放电声一瞬既逝，而且和环境噪声区别不大，往往给经验不是十分丰富的操作者带来很大困难。

传统声测法经改进后即为声磁同步法，利用高压冲击放电瞬间的强大电磁场信号，触发一个指示灯闪亮（或表针摆动），对声音进行同步。若听到“啪、啪”声的同时看到指示灯闪亮（或表针摆动），表明听到的声音是故障点放电声。声磁同步法对声测法改进很大，但仍然主要靠人耳对声音进行判断，仍然对操作者的经验有很高要求。

本仪器利用放电脉冲磁场作为同步信号，对声音进行数字化采样，将声音波形显示出来，波形可以持续保持，避免了声音转瞬即逝的缺点，而且故障点放电波形和噪声有明显的区别，更重要的是多次放电的声音波形均非常相似，当观察到多次放电的声音波形相同时，可以明确判断已经采集到了放电声音。

现场测试时，往往已经听到故障点放电声，但仅靠声音强弱仍很难精确判定故障点位置，特别是当电缆敷设在管道里面时，困难更大。通过检测电磁信号和声音信号之间的时间差，可以解决这个问题。由于电磁信号的传播速度是光速，从电缆传播到传感器的时间可以忽略不计；而声音传播速度相比起来慢的多，为每秒几百米的量级；因此，通过检测电磁、声音信号之间的时间差，可以判断故障点的远近。当不断移动传感器，找到声磁时间差最小的点，则其下方就是故障点。应该指出，由于很难知道声音在电缆周围介质中的传播速度，也不知道电缆埋设的具体深度，所以不可能确切计算出传感器和故障点之间的水平距离。

三、功能特点

1、功能全面：

1）、低压脉冲故障测距

2）、脉冲电流故障测距

3）、声磁同步精确定点

4）、电缆路径探测

2、故障测距功能：

1）、低压脉冲法：适用于低阻、短路、断线故障的精确测距。

2）、脉冲电流法：适用于高阻、闪络型故障的测距，使用电流耦合器从地线上采集信号，与高压部分隔离，安全可靠。

3、精确定点功能：

1）、声磁同步接收，抗干扰能力强。

2）、声磁信号波形显示，信号和噪声易于区分。

3）、光标测量声磁延时，精确判断故障点的远近。

4）、可根据磁场波形的初始极性，在定点的同时进行路径探测。

4、路径探测功能：

1）、信号发生器：

（1）、大容量锂离子电池供电，摆脱市电束缚。

（2）、全自动功率匹配和保护，无需人工调整。

（3）、较大功率输出。

1）、音峰/音谷法路径探测。

2）、信号幅值显示。

3）、可进行80%法或45°法测深。

5、大屏幕液晶显示，界面友好、简单易用。

6、SD卡存储测试波形，存储容量大，可导入计算机进行存档、分析和打印。

7、内置大容量锂离子电池供电，配快速充电器。

8、电源管理：根据不同功能开启不同的电源通路，尽量减小功耗；若15分钟没有任何操作，仪器将自动关机；电池欠压时也将自动关机，以保护电池。

9、集成化设备，小巧便携。

四、技术指标

(M为主机，T为信号发生器，M&T为共同特性)

1、测距功能（M）：

1）、测距模式：低压脉冲、脉冲电流。

2）、采样频率：100MHz。

3）、分辨率：低压脉冲模式1m；脉冲电流模式4m。

4）、低压脉冲模式发射电压：30V。

5）、测距范围：30km。

6）、盲区：2m。

2、声磁同步定点功能（M）：

1）、声音信号通频带：中心频率400Hz，带宽200Hz。

2）、信号增益：80dB。

3）、定点精度：0.1m。

3、路径探测功能（M）：

1）、接收频率：1kHz。

2）、增益：80dB。

4、路径探测信号发生器（T）：

1）、发射频率：1kHz。

2）、发射功率：≥3.5W。

3）、输出特性：开路电压≥100Vp-p；短路电流≥300mA；

根据实际负载全自动匹配；自动短路保护。

5、电源：

1）、电池（M&T）：内置锂离子电池组，标称电压7.4V，容量3000mAH。

2）、功耗：主机（M）400mA，可连续使用时间>6小时；

信号发生器（T）500mA。可连续使用时间>5小时；

3）、充电器（M&T）：输入AC220V±10%，50Hz；标称输出8.4V，DC1A。

4）、充电时间（M&T）：<4小时。

6、显示方式：主机（M）320×240点阵大屏幕液晶；信号发生器（T）：表头。

7、体积（M&T）：210mm×160mm×65mm。

8、质量：主机（M）0.7kg；信号发生器（T）0.7kg。

9、使用条件（M&T）：温度:-10℃－40℃，湿度5-90%RH，海拔<4500m。

五、注意事项

1、尽量不要将传感器置于电缆本体上进行定点，否则会在电缆任何位置都能听到微弱的啪啪声，此为大电流瞬间放电形成的电应力造成的震动，整条电缆上均存在，不能利用此信号进行定点。

2、有时电应力震动也能传到地面。在远离故障点时，如果非常仔细的监听，有时能够在电缆全长上都能听到很微弱的啪啪声，且不会随传感器位置的不同而发生变化，此即为电应力震动，其与真正的故障放电声差别很大，注意不要误判。

六、测试程序

⑴ 万用表，摇表或由电缆预试结果判断电缆故障性质。⑵ 根据电缆故障性质选择合适的测试方法：

低阻故障和开路故障最好用脉冲法，当然对低阻故障也可采用闪络法。泄漏性高阻故障最好采用闪络法(冲L法)，有些泄漏性高阻故障也可采用直闪法，但通常都不这样做，闪络性高阻故障最好采用直闪法，也可以采用两种方法都测一下相互比较提高判断的准确性。

⑶ 选择工作接地点，并从所选择的接地点分别引出两条地线，一条接仪器的地，另一条接高压设备的地。工作地线的选择原则，是要确保测试相与其构成为一闭合回路，使本仪器能够得到正确的测试波形。还应注意的是，工作地线必须和系统地连在一起，使人、仪器地、高压设备地以及被测电缆地四体同位。以确保人身安全和仪器设备完好。若电缆是相间故障，工作地线必须是其中一相线，且做地线的相线必须和系统地连在一起。对于无铅套管的电缆，在进行高压闪络测试时，绝大多数故障是对大地或空间放电。从理论上讲，故障相对地或空间也形成一闭合回路，但实际上回路内的等效阻抗相当大，从而仪器上也就得不到正确的测试波形。在测试中如果遇到这种情况可采取对可疑故障点直接定点的方法来解决。无论什么地线，其接地点一定要可靠。

⑷ 用脉冲法测试电缆全长，以校准被测电缆的电波传输速度。

⑸ 按所选择的测试方法对故障点进行粗测，若一种测试方法不够理想，可用其他方法进行比较测试。

⑹ 粗测完毕后，对故障点进行定点。

⑺ 测试结束后，必要时可进行经验总结和进行误差分析。