一、ST-600電纜故障測試儀主要技術(shù)指標：

1.檢測方法：低壓脈沖法、高壓閃絡(luò)法。

2.技術(shù)參數(shù)

①測試距離：低壓脈沖法時，大測試距離16Km；高壓閃絡(luò)法時，大測試距離15Km。

②系統(tǒng)測試精度：小于20cm。

③脈沖幅度: 負載阻抗在50Ω時不小于250Vpp。

④長度選擇: ﹤1KM、 ﹤3KM、＞3KM三種。

⑤采樣頻率: 6MHz、12 MHz、24MHz、48 MHz。

⑥讀數(shù)分辨率: 1m

⑦預(yù)置了4種電纜介質(zhì)的電波傳播速度：油浸紙、不滴流：160m/μs；交聯(lián)聚乙烯：172m/μs；聚氯乙烯：184m/μs；橡套電纜：100m/μs；以及其它類型電纜的電波傳播速度自設(shè)置。

⑧對于其它類型電纜，利用本機的測速功能可以在輸入該類型電纜的已知全長后，測出電波在該電纜中的傳播速度。

3.采樣方式：電流取樣法、電壓取樣法。

4.工作條件: 溫度-20 ~ +55oC，相對濕度 90%。

5.體積：430×300×190mm。

6.重量：約10kg。

上海漢儀不僅為用戶提供*的GPS設(shè)備，還根據(jù)中國國情，為用戶提供量身打造的系統(tǒng)集成、技術(shù)和服務(wù)，如：GPS基站網(wǎng)絡(luò)解決方案、基于PDA和GPS手簿的應(yīng)用軟件開發(fā)、GPS數(shù)據(jù)自動化后處理軟件開發(fā)、大壩和橋梁等高精度工程項目的系統(tǒng)解決方案，并在石油勘探開發(fā)、鐵路勘探、公路建設(shè)、土地規(guī)劃、城市勘測、水利開發(fā)、電力工程等方面擁有豐富的測繪工程實踐經(jīng)驗。
二、ST-600電纜故障測試儀組成框圖

系統(tǒng)框圖見圖一。

圖一  系統(tǒng)框圖

選擇“低壓脈沖法”時，有250VPP的測試脈沖信號加到被測電纜上和主機的輸入電路上。測試波形通過信號及數(shù)據(jù)處理后顯示到屏幕上。

同時在狀態(tài)顯示欄中顯示電纜類型、電波傳播速度、采樣頻率、故障距離、測試日期等。

選擇“高壓閃絡(luò)法”時，內(nèi)部脈沖信號斷開，儀器處在外觸發(fā)等待狀態(tài)。當加到被測電纜上的沖擊高壓使故障點閃絡(luò)放電時，單次閃絡(luò)波形經(jīng)過電流取樣器輸入儀器，儀器開始采樣，并顯示出測試波形。

三、測試原理

電纜故障一般分為兩大類：短路、開路、低阻故障和高阻閃絡(luò)、泄露故障。根據(jù)雷達測距原理，在測試端向電纜發(fā)射一個脈沖信號。在特性阻抗不匹配處，就會產(chǎn)生反射波，將入射波形和反射波形采集下來并顯示在屏幕上，用雙電子游標卡在波形的兩個特征拐點上。根據(jù)電波在該類型電纜中傳播速度，便可測算出故障點到測試端的距離。

S = VT / 2

S：故障點距測試端的距離。

V：電波在電纜中的傳播速度。

T：電波在電纜測試端到故障點間傳播一個來回所需的時間。

在V和T已知的情況下，就可計算出S，只需用雙電子游標卡在波形的特征拐點上，就可自動完成。

第二章 操作界面介紹

系統(tǒng)的操作界面分以下幾部分:

上方為型號標識和主機與采樣單元通信狀態(tài)實時顯示。

右側(cè)為參數(shù)選擇菜單（被測電纜類型選擇、采樣頻率選擇、測試方法選擇、電纜長度選擇、兩組波形對比、波形打印、波速測量等等）。

下方為選定參數(shù)狀態(tài)顯示（顯示已經(jīng)確定的采樣頻率、電纜類型、測試方法等等）。

屏幕中部為波形顯示部分。如圖二所示。波形顯示又被劃分為上下兩部分，上半部份為局部波形顯示，下半部分為全程波形顯示。如圖三所示。

    圖二 系統(tǒng)操作界面一

圖八 打印輸出文件格式

注：與計算機相同，必須首先裝入與所選打印機匹配的驅(qū)動程序才可進行正常打印。

9．“波形對比”是將系統(tǒng)內(nèi)已經(jīng)保存的兩組同類型電纜波形調(diào)出進行對比分析。點擊系統(tǒng)操作界面二（圖三）屏幕右側(cè)“波形對比”按鍵，選擇所需對比的兩組同類型電纜，其中*組波形為主比較數(shù)據(jù)波形（當前顯示的波形），第二組波形為需要選擇的副比較波形。如圖九所示。點擊“選擇(w)”,彈出文件夾后，選擇需要比較的文件名，點擊“打開”鍵便完成了對比的準備工作。再點擊“比較”按鍵，即可進行兩組波形的同屏對比分析。

圖九 波形對比設(shè)置界面

10．“波速測量”：

為了精確地測量電纜的長度或故障距離，需要對被測電纜的電波傳播速度進行重新測量。

圖十   波速測量過渡界面1

“波速測量”方法如下：

首先選一段和被測電纜相同類型的已知長度電纜（或已知長度的被測電纜）。將儀器檢測方法預(yù)置在低壓脈沖法測試狀態(tài)，選擇適當?shù)摹半娎|長度”按鍵，“電纜類型”預(yù)置在“其它類型電纜 速度未知”。點擊“波速測量”，屏幕將彈出 “請選擇計算方式”的提示菜單（如圖十所示）。點擊菜單中的“用實時通訊數(shù)據(jù)計算速度”和“測量吧”按鍵后，儀器開始輸出測試脈沖，并在屏幕上顯示出發(fā)射脈沖與回波脈沖波形。將波形適當展寬，并用雙電子游標分別卡住發(fā)射脈沖和回波脈沖的前沿拐點。兩游標間顯示的數(shù)字為兩脈沖間的間隔時間（如圖十一所示）。

圖十一   波速測量過渡界面2

此時，點擊“計算速度”按鍵，界面又彈出提示“請輸入已知電纜長度”的子菜單。如圖十二所示。

圖十二   輸入電纜長度界面

用數(shù)字鍵輸入已知電纜的準確長度后，點擊菜單中的“確定”鍵。屏幕馬上顯示波速測量結(jié)果。在子菜單和“當前參數(shù)設(shè)置”欄中顯示出該電纜中的電波傳播速度數(shù)值（如圖十三所示）。此數(shù)值作為今后測試該類型電纜故障時的波速值。點擊子菜單中的“離開”按鍵，屏幕回到初始界面，此時“電纜類型”顯示為“其它類型電纜”。

圖十三   波速測量結(jié)果顯示界面

點擊“采樣”鍵，儀器將進入傳播速度輸入界面。（如圖十四所示）。點擊“確定”鍵，儀器便自動進行數(shù)據(jù)采集。測試結(jié)果界面（如圖十五所示）。此時移動游標對波形進行距離標定。

圖十四 電纜波速輸入界面

圖十五    測試結(jié)果界面

11．“返回”

“返回”按鍵是在需要將當前界面返回到初始設(shè)置界面時使用。

 13．“退出”

    測試完畢，點擊“退出”按鍵，儀器退出測試系統(tǒng)。

二、高壓閃絡(luò)法檢測故障電纜的高阻故障

高壓閃絡(luò)法測試故障電纜的高阻故障，儀器進入預(yù)置界面，按被測電纜的類型和實際長度，點擊“測試方法”和“長度選擇”按鍵，“當前參數(shù)設(shè)置”界面將用紅色顯示“高壓閃絡(luò)法”。面板上的紅色“閃絡(luò)”指示燈亮。其界面如（圖十六所示）。 點擊“采樣”鍵后，儀器進入“采樣中”的等待狀態(tài)，對故障電纜高壓沖閃時，便會自動將“采樣盒”采集的信號顯示在屏幕上。并且再次進入“采樣中”的等待狀態(tài)，準備采集下一次高壓沖閃時的信號。在不斷高壓沖閃采樣過程中調(diào)節(jié)“位移調(diào)節(jié)”“振幅調(diào)節(jié)”旋鈕，調(diào)整到波形便于分析為止，再點擊“取消采樣” 按鍵停止采樣，然后進行游標操作，得到故障點距測試端電纜長度。

高壓閃絡(luò)法測試結(jié)果界面如（圖十七所示）。

圖十六 高壓閃絡(luò)法預(yù)置界面

圖十七 高壓閃絡(luò)法測試結(jié)果界面

沖擊高壓閃絡(luò)法接線原理圖，如圖十八所示。用散裝高壓設(shè)備進行沖擊高壓閃絡(luò)法時的接線示意圖，如圖十九所示。

圖十八 沖擊高壓閃絡(luò)法接線原理圖

圖十九 散裝高壓設(shè)備采用高壓閃絡(luò)法時接線示意圖

采用電流取樣法,在儀器輸出端接電流取樣器，將電流取樣器放在電纜地線與電容地線之間的附近。測試線路經(jīng)檢查無誤即可進行高壓閃絡(luò)測試。只要沖擊電壓足夠高，故障點將被電弧擊穿。電流取樣器將采集電纜中的反射脈沖波傳送到電纜儀，并觸發(fā)儀器進行數(shù)據(jù)采集，在屏幕上顯示出電纜的測試波形。

第六章 工作原理

6.1定點原理

在地埋動力電纜的一端施加脈沖高壓，使地埋動力電纜的故障點產(chǎn)生放電電弧，放電電弧產(chǎn)生電磁波和振動聲波——聲磁信號，數(shù)顯同步定點儀同步接收放電電弧的聲磁信號，根據(jù)接收的電磁波和聲波時間差，用數(shù)字方式顯示接收機定點探頭到故障點的直線距離，接收機把接收的聲波經(jīng)放大后送到耳機，用戶依據(jù)耳機聽到的放電振動聲音的大小差別，準確判斷出故障點的精確位置。

定點示意圖：定點過程操作示意如圖二十所示，沖擊高壓加在電纜的一端上，使故障點產(chǎn)生放電，操作者手持（聲磁）數(shù)顯同步定點儀接收機及定點探頭，在經(jīng)過初測距離的故障點附近，接收故障電纜放電點的電弧放電振動聲音，確定出電纜故障點的精確位置。

圖二十  定點過程操作示意圖

6.2定點靜噪原理

由于定點儀的接收靈敏度很高，在環(huán)境噪聲比較大情況下定點時，耳機中的環(huán)境噪聲也比較大。在定點接收機中利用放電電弧的電磁波啟動電子開關(guān)，當電磁波到達接收機時接通耳機。幾秒鐘后關(guān)斷耳機。在放電電弧產(chǎn)生的間歇時間內(nèi)耳機被關(guān)斷――實現(xiàn)了放電電弧產(chǎn)生的間歇時間內(nèi)的靜噪。

6.3路徑探測原理

在電纜上施加經(jīng)過音頻調(diào)制的15KHz電流信號，在電纜上方用數(shù)顯同步定點儀接收機接收15KHz電流輻射的電磁波。經(jīng)放大、解調(diào)后還原出音頻信號送到耳機，用戶依據(jù)耳機聽到的聲音變化，可以準確判斷出電纜的埋設(shè)路徑。路徑信號產(chǎn)生器與電纜連線示意圖如圖二十一所示。

圖二十一 路徑信號產(chǎn)生器連線示意圖

6.4數(shù)顯同步定點儀儀器介紹

    數(shù)顯同步定點儀具有電磁和聲音同步接收；尋測電纜路徑和同步定點功能。

6.5 數(shù)顯同步定點儀的面板

數(shù)顯同步定點儀面板如圖二十二所示.

圖二十二 數(shù)顯同步定點儀面板

前面板:

定點/路徑:  定點接收機（配合振動傳感探頭）/ 路徑接收機選擇開關(guān)。

開關(guān):置于開時，儀器開機，置于關(guān)時，儀器關(guān)機。

耳機：接耳機插孔。

音量:音量調(diào)節(jié)，順時針旋轉(zhuǎn)，音量增大；逆時針旋轉(zhuǎn)，音量減小。

欠壓：電池欠壓時LED閃爍；充電時LED亮。

數(shù)顯同步定點儀后面板如圖二十三所示.

圖二十三數(shù)顯同步定點儀后面板

后面板:

輸入: 連接振動傳感器插孔。

充電: 連接充電器插孔。

6.6 數(shù)顯同步定點儀的振動傳感器

數(shù)顯同步定點儀內(nèi)置接收電磁波的電磁傳感器，外配振動傳感器，電磁傳感器和振動傳感器如圖二十四所示。

電磁傳感器：電磁傳感器（探測磁棒）的軸線是平行于定點儀面板的。

振動傳感器：振動傳感器的Q9電纜連接到數(shù)顯同步定點儀后面板的輸入插孔。

圖二十四 定點儀內(nèi)置的電磁傳感器和外配的振動傳感器

1.4 路徑信號產(chǎn)生器

    路徑信號產(chǎn)生器用于在地埋電纜路徑探測中，在電纜上產(chǎn)生15KHz的電流信號。路徑信號產(chǎn)生器面板如圖二十五所示。

路徑信號產(chǎn)生器面板說明：

電壓表: 輸出電壓指示。

輸出調(diào)節(jié): 輸出電壓調(diào)節(jié)。

選擇: 工作方式選擇，按鍵壓下為連續(xù)方式，按鍵彈起為調(diào)制方式。

輸出: 信號輸出Q9 插座。

電源開關(guān): 電源開關(guān)。

AC220V : 電源輸入插座。

 圖二十六 路徑信號產(chǎn)生器面板

 第七章 操作方法

7.1地埋電纜故障的定點

    地埋電纜的故障點的測定，需要兩個步驟：首先，用測量電纜的測量端到故障點的長度；然后，再利用定點儀確定故障點準確的地面位置，簡稱定點。定點需要在電纜端點外加沖擊高壓，用數(shù)顯同步定點儀探測電纜故障點火花放電時發(fā)出的的電磁波及聲波，放電聲波的大點的地面下方就是電纜故障的精確位置。

7.2電纜故障定點時外加沖擊高壓接線圖

    地埋電纜故障精確定點時，在電纜端點外加沖擊高壓接線圖如圖1所示。

7.3定點接收機接線

將耳機連接到數(shù)顯同步定點儀面板的輸出插孔，再將振動傳感器連接到數(shù)顯同步定點儀后面板的輸入插孔。數(shù)顯同步定點儀的“定點/路徑”開關(guān)設(shè)置在“定點”。順時針旋轉(zhuǎn)數(shù)顯同步定點儀面板的音量旋鈕。

7.4定點方法和技巧

接入沖擊高壓發(fā)生器對故障電纜作高壓沖擊 (沖擊高壓幅度要足以保證故障點充分擊穿放電)， 將聲音振動傳感器探頭放置在預(yù)測量故障電纜故障點距測試端數(shù)據(jù)對應(yīng)的大約地面距離的電纜正上方，接通電源，定點/路徑置于“定點”檔。通過耳機監(jiān)聽振動波，同時觀察距離顯示屏。在未聽到振動波時，每沖擊放電一次，距離顯示屏計數(shù)并刷新一次，每次顯示大數(shù)字99.0，在大約地面距離的電纜上方沿路徑每間隔三十公分不斷移動探頭，直至聽到故障點的振動波聲音。當聽到的振動波聲音足夠強時，顯示屏將顯示故障點距振動傳感器直線距離數(shù)。此時可將振動傳感器前后左右移動，找到數(shù)顯值小振動聲音大處，即為故障精確位置。在環(huán)境噪聲大，故障點的振動波聲音較小時，很難區(qū)分噪聲和故障點振動波時，可將靜噪開關(guān)打開。沖擊高壓發(fā)生器不放電時，數(shù)顯同步定點儀接收不到?jīng)_擊電磁波，聲音通道處于關(guān)閉狀態(tài)，實現(xiàn)靜噪。一旦沖擊高壓發(fā)生器放電，電磁波同時打開計數(shù)和聲音通道，直至聽到故障點的振動波聲音，將振動傳感器前后左右移動，找到數(shù)顯值小振動聲音大處，即為故障精確位置。大大提高定點效率。

7.5電纜埋設(shè)路徑測量

    尋找地埋電纜的埋設(shè)路徑，是電纜故障測試中的一個重要環(huán)節(jié)。在電纜端點外加15KHz調(diào)制的電流信號，在電纜上方用數(shù)顯同步定點儀接收機接收15KHz電流信號輻射的電磁波。經(jīng)放大、解調(diào)后還原出音頻信號送到耳機，操作者依據(jù)耳機聽到的聲音，確定電纜的埋設(shè)路徑。

7.6路徑信號產(chǎn)生器與電纜連線示意圖

路徑信號產(chǎn)生器與電纜連線示意圖如圖二十六所示，在電纜接信號源端，斷開電纜鋼鎧和系統(tǒng)地，路徑信號產(chǎn)生器 Q9連接線的紅色夾子接鋼鎧；黑色夾子接系統(tǒng)地，或者接在接地電阻良好的地樁上，電纜的另一端的鋼凱應(yīng)良好接地。

圖二十六路徑信號產(chǎn)生器與電纜連線示意圖

7.7路徑探測接收機連接方式

在路徑探測中，數(shù)顯同步定點儀的功能為路徑探測接收機，其面板的“定點/路徑”開關(guān)設(shè)置在“路徑”。路徑探測接收機的電磁傳感器（探測磁棒）設(shè)置在接收機內(nèi)部。耳機插在數(shù)顯同步定點儀的耳機插孔上。

7.8峰值法探測路徑的方法和技巧

在地埋電纜一端加入15KHz的電流信號，工作方式設(shè)置為“調(diào)制”。 用路徑探測接收機在電纜上方探測電纜上的電流信號，耳機監(jiān)聽到調(diào)制的斷續(xù)聲波。

峰值法探測路徑時，接收機的探測磁棒軸線平行于大地，且探測磁棒軸線和電纜埋設(shè)方向正交，探測磁棒接收電纜發(fā)出的水平電流磁場（磁力線）分量。如圖27所示，當探測磁棒偏離電纜正上方時，電纜發(fā)出的環(huán)狀磁力線的水平分量減小，并且隨探測磁棒逐漸遠離被測電纜，聽到的聲音也逐漸變小。探測磁棒位于電纜正上方時，聽到的聲音大，向被測電纜兩邊移動聲音逐漸減小。大聲音點的下方為電纜的埋設(shè)路徑。此方法沒有谷值法精度高。

圖 27 峰值法路徑探測原理圖

7.9谷值法探測路徑的方法和技巧

在地埋電纜一端加入15KHz路徑信號，工作方式設(shè)置為調(diào)制。定點/路徑儀置于“路徑”檔，用耳機監(jiān)聽15KHz調(diào)制的斷續(xù)聲波。

谷值法探測路徑時，接收機的探測磁棒軸線垂直于大地，探測磁棒接收電纜發(fā)出的垂直電流磁場（磁力線）分量。如圖二十八所示，當探測磁棒在電纜正上方，電纜發(fā)出的環(huán)狀磁力線的垂直分量為0，聽到的聲音小。隨著探測磁棒偏離電纜正上方，電纜發(fā)出的磁力線的垂直分量增加，探測磁棒接收到磁力線的垂直分量增大，聽到的聲音變大。隨著偏離電纜的距離的增加，磁力線變?nèi)?，聲音又變小。小聲音點的下方即為電纜的埋設(shè)路徑。

圖二十八谷值法路徑探測原理圖

第八章 技術(shù)指標 

8.1數(shù)顯同步定點儀技術(shù)指標

★  數(shù)顯距離：大99米，小0.1米。

★  定點誤差: <0.2米。

★  電磁通道接收機靈敏度: <5μV。

★  聲音通道音頻放大器增益: >70dB。

★  50Hz工頻抑制度: >40dB。

★  電源：6V/1.2AH免維護電瓶。

★  功耗： <120mA (0.7W) 充滿電后可連續(xù)工作8小時。

★  工作環(huán)境：溫度-10℃—+50℃，濕度80% 。    

8.2路徑信號產(chǎn)生器技術(shù)指標

★ 輸出功率：負載電阻10歐姆，輸出功率大于60瓦。

★  工作頻率：15KHz。

★  工作方式：等幅 或 調(diào)幅。 

★  具有自動過熱、過載、短路保護功能。

★  電源：AC220V±10%。

★      工作環(huán)境：溫度 -10℃～+50℃，濕度80%。

第九章注意事項

9.1注意事項

9.1.1首先粗測出電纜故障距離，再精確測定電纜埋設(shè)路徑，然后用此儀器實施定點。不要在路徑不清楚情況下實施定點。

9.1.2  儀器在使用前要進行充電，充電時間不低于8小時（充電插孔在儀器后面9.1電時面板上的充電指示燈亮。

9.1.3  探頭及接收機屬精密儀器，不可跌落和碰撞。

9.2   簡單維護

9.2.1接通電源，面板上定點/路徑選擇開關(guān)置于定點檔，數(shù)碼顯示屏發(fā)光正常，“音量調(diào)節(jié)”電位器調(diào)至大，輕敲振動傳感器，耳機無任何反應(yīng)。可能發(fā)生的故障是靜噪開關(guān)處在“開”位置,此時將靜噪開關(guān)打在“關(guān)”的位置，聲音應(yīng)該恢復(fù)正常。

9.2.2靜噪開關(guān)處在關(guān)閉狀態(tài)，接通電源，面板上定點/路徑選擇開關(guān)置于定點檔，數(shù)碼顯示屏發(fā)光正常，“音量調(diào)節(jié)”電位器調(diào)至大，耳機略有噪聲，但輕敲聲音探頭時，耳機無任何反應(yīng)。

可能發(fā)生的故障：

A、振動傳感器的輸入插頭未插到位；

B、振動傳感器的輸入插頭內(nèi)電纜芯線脫焊或折斷；

C、振動傳感器的連接電纜斷線；

9.2.3 定點儀使用數(shù)小時后（或放置過久），數(shù)碼管亮度下降，耳機聲音變?nèi)?，欠壓指示燈閃爍，可能發(fā)生的故障是機內(nèi)電池電壓不足。電池應(yīng)該充電。

1  路徑信號產(chǎn)生器         1臺

2  定點/路徑儀接收機       1臺

3  振動傳感器               1個

4  振動傳感器手柄           1個

5 振動傳感器連接線       1根

6 耳機                   1副

7  充電器                    1只

8 電源線                    1根

9 Q9信號夾子線           1根

10 使用說明書             1本

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