1、LYST-600高壓電橋描述
1.1簡介
是基於MURRAY電橋原理而設計,適用於敷設後各種電線(xiàn)電纜的(de)擊穿點及沒有擊(jī)穿但絕緣電(diàn)阻值偏低(dī)的缺陷點的定位,也是高(gāo)壓電纜護套故障定位*有效的方(fāng)法。當然,也 可用於電纜廠內各種線(xiàn)纜缺(quē)陷點的定位。
高壓電橋采用開(kāi)關電源構成高壓恒流源,空載電壓15kV,短路電流30mA。采用(yòng)高靈敏度放大器及檢(jiǎn)流(liú)計指 示平衡,與比(bǐ)例電位器構成平衡電橋,整體置於高電位。測量(liàng)電纜(lǎn)為特別設計的雙芯高壓(yā)橡皮電纜,四端電阻測量法避免了引線電阻引入的誤差,電纜通過編織屏(píng)蔽層可靠接地,麵板上操(cāo)作(zuò)鈕(niǔ)處於地電位, 通過絕(jué)緣杆操作電橋。高壓恒流源和電橋集成在一個便攜式(shì)鋁合金箱內。因(yīn)此,該設備電壓高、重量輕、 操作方便、使用**。
1.2功能
具有三種功能:
1、直流耐壓試驗(yàn)
可輸(shū)出 0~15kV 直流電壓(yā),可用於(yú)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(zǔ)。
3、故障預定位
利用電橋原理進行預定位,四端電(diàn)阻測量法避免了引線電阻引入(rù)的誤差。
1.3適用用戶
高壓電纜外護套故障測距儀特(tè)別適用於(yú):
1、敷(fū)設後電纜的高阻擊穿點,特(tè)別是難以燒成低阻的線性高阻擊穿點如電纜中間接頭(tóu)的(de)線性高阻擊穿。
2、閃(shǎn)絡(luò)型擊穿點,擊穿後恒流源能維持電(diàn)弧,有穩定(dìng)電流通過電橋,電橋有足夠的靈敏(mǐn)度。
3、電橋(qiáo)法僅(jǐn)僅要求線芯(xīn)電阻的(de)均(jun1)勻性。因此,PVC聚氯乙烯絕緣電纜(波特性不好),沒有良(liáng)導體回流(liú)的電纜,超高壓電纜金屬護套缺陷點,僅有鋼鎧裝的電纜的故障定位,隻能用電(diàn)橋法定位。
4、尚未擊穿,但電阻偏(piān)低的缺陷點,如用兆歐表發現電纜阻值較低,但運行電壓下不擊穿的絕緣缺陷點。
由於上(shàng)述特點高壓電纜故障定位電橋為下述幾類用戶所青(qīng)睞:
1、從事專(zhuān)業(yè)定位的電(diàn)纜(lǎn)修試隊伍:如大中型供電局(jú)及大型用電企業的電纜修試班。絕大部分的電纜擊穿點均可用高壓電纜故障(zhàng)電橋迅速找到(dào)大致的擊穿位置。與波反射法及定點儀配合使用,各取所長,使定位更快更可(kě)靠。
2、小型用戶:如小型供電局及中型(xíng)用電企業。電纜不多,一般走向清楚(chǔ),不太長,故障次數有限,若配齊一套波(bō)反射法定位儀,價(jià)格高,對使用人員的素質和經驗要求較高,不是*佳選擇。選用高壓電纜故障定位電橋價格較低,操作方便,能應付日常需要,是較好(hǎo)的選擇。
3、電纜生產廠:在(zài)廠內,可用作各種線纜擊穿點的定(dìng)位,選配數字電(diàn)容表,可(kě)找出斷線點。該設備重量輕,便於攜帶至現場(chǎng)為(wéi)電纜用戶作定位服務。
1.4技術(shù)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(chóng)量 10kg
體積(jī) 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(lǎn)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
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3
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專用接地線
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1根(gēn)
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4
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電源線
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1根(gēn)
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5
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低阻值短路線(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(diàn)橋測試盒
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1隻
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2、LYST-600高壓電橋麵板說明
1、接地柱:為儀器外(wài)殼及電橋電氣**接地點,通過專用接地線與地相連,使用過程中務必可靠接地,以確(què)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(sè)測量夾(jiá)頭。
5、測量電(diàn)纜末端:黑色測量夾頭。
6、輸(shū)出電流表(biǎo):單位mA。
7、輸出電(diàn)壓表:單位kV。
8、電(diàn)源指示:電(diàn)源開關打開時(shí),指示燈亮。否則應檢查電源和(hé)保險絲。
9、工作指示:電壓調節旋鈕逆時針旋轉到底,零位合閘後,指示燈亮,方可輸出(chū)高(gāo)壓。
10、電源開(kāi)關:左為開,右為關。
11、電壓預置:顯示輸出電壓範(fàn)圍,同時選擇了顯(xiǎn)示量程。
12、高壓調節:高壓調(diào)節電位器帶零位開關,逆時針調節到底能聽到(dào)哢嗒一聲,完成(chéng)零位合閘,順時針調節為升壓,逆時針調節為降壓(yā)。
13、檢流計(jì):指示平衡情況。
14、電池(chí)開關/靈(líng)敏度調節旋鈕:有三個用途:(1)檢流計電池的開關(guān)。(2)在“關”位(wèi)置時(shí),短路比例電位器,斷開檢流計(jì),防(fáng)止衝擊電流損壞電橋(qiáo)。(3)調節檢流(liú)計靈(líng)敏度。順時針旋轉,靈敏度由 小到大。在調節過程中,應逐步提高靈敏度,使指針偏轉對‰旋鈕的微小調節敏感。
15、定位千(qiān)分比調節:為電橋電阻調節旋鈕,外圈數字對應(yīng)為100‰,內圈對應為(wéi)10‰、1‰。讀數(shù)P‰=外(wài)圈數字+內圈數字,如圖2(a)讀數應為720‰,圖2(b)讀數應為315‰。

16、檢(jiǎn)流(liú)計調零:調節表頭電氣零位。內置放大器、連接(jiē)線接觸電(diàn)勢(shì)、熱電勢、空間(jiān)電(diàn)場都可(kě)能使(shǐ)指針偏離零位。應在連線(xiàn)完成,電源打開未升壓時(shí)調零,可消除(chú)上述幹擾。
17、更換電池(chí):打開電池開(kāi)關後,若調零時檢流計不動(dòng)作,可能是電池電量不足,應更換9V方塊電(diàn)池。方法如下:先關閉電源,並對測量電纜可靠(kào)放電,儀器側放(fàng),打開底部小(xiǎo)門,擰開(kāi)高壓橋體(tǐ)下部的 尼龍(lóng)蓋,拉出電池,更換。應注意,電(diàn)橋工作時(shí)電池處於(yú)高電位,因(yīn)此(cǐ),換好(hǎo)的電池(chí)及電池連接線 一定要放回(huí)原位,擰好尼龍蓋。
3、LYST-600高壓電橋操作說明
3.1定位原理
利用Murray電橋對擊穿點定位是經(jīng)典的辦法,方便而準確。電橋法的依據是線芯(或屏蔽層)電阻均 勻,與(yǔ)長(zhǎng)度成比例。下(xià)圖3為一典型(xíng)用法。
鋼帶鎧裝三芯電力電纜,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,使用低阻值連線短路N、Y 兩端。L 1段電纜線(xiàn)芯(xīn)電阻為R1,L2段電纜及A相(xiàng)電(diàn)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(lì)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平(píng)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,線芯截麵相同,長度均為(wéi)L,測量端距離故障點為Lx。 測量夾紅(hóng)、黑夾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(xiàn)短路D、B兩端。
1、用萬用表(biǎo),搖表或(huò)其它耐壓設備確認(rèn)電纜擊穿狀態,記(jì)錄各芯的對地絕緣電(diàn)阻或擊穿殘壓等數值。
2、記錄待測電纜長度、型號、截麵等(děng)參數,沿電纜敷設路徑巡視,在遠(yuǎn)端短路(lù)故障電纜及輔(fǔ)助電纜出線端子,留一人在遠端監護,以免高壓(yā)傷人(rén)。
3、接(jiē)線。儀器接地端可靠接(jiē)至定位現場接地體。測量首端(紅夾)接在故(gù)障(zhàng)電纜線芯,首端(duān)電纜上(shàng)金屬鱷魚夾(jiá)子跟儀器接地端相連,應與被測電纜鋼帶(或銅屏蔽)可靠(kào)連接,測量末端(duān)(黑夾)接輔 助電纜線芯。接地棒接(jiē)在儀器接地端。內置的高壓(yā)源輸出“-”極(jí)性高壓,通過比例(lì)電位器(qì),經二 根測量電纜,加在(zài)電纜線芯上(shàng),流過(guò)擊穿點,經鋼帶和金屬鱷魚夾流入(rù)儀器接地端。可見(jiàn),金屬鱷 魚夾與鋼帶(dài)(或銅屏蔽)可靠相連很重(chóng)要,否則沒有電流回路,無法定位。
4、電源接在AC220V。儀器內電源插座接地點懸空,因此,不要求電源線可靠(kào)接地(dì)。
5、電橋調零。電池開(kāi)關置“開”,旋轉“調零”鈕,(若指針偏左,順時針旋轉,指(zhǐ)針偏右,逆時針旋轉)。使檢流計指零。此(cǐ)後電池(chí)開關及時置“關”。確認電池開關置“關”!在“關”位置時,不但關 閉檢流計放大器電池,同時短路比(bǐ)例電位器,斷開檢流計(jì)。可避免升壓燃弧階段的脈衝電流損壞電 橋。因此,在電流穩定前,電池(chí)開關必須處於“關”位置。
6、選擇適當的(de)電壓範圍。對於低電壓電纜,選“5kV”檔,可防止誤操作使電壓過(guò)高。
7、升壓。打開“電源(yuán)開關”,電(diàn)源指(zhǐ)示燈亮。“高壓調節”鈕(niǔ)逆時針到底,零位啟(qǐ)動,工作(zuò)指示燈亮。
8、順時針緩慢旋轉“高壓調節”鈕,觀察電壓表及電(diàn)流表,直到(dào)電流表超過(guò)10mA。若電流不穩定,可繼續升高電壓,保持一段時間,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(shùn)時針旋轉“電池開關/靈敏度”鈕,逐檔增大(dà)靈敏度(dù),至檢流計有明顯偏轉(zhuǎn)但不過度,旋轉“‰”刻度盤,使檢流計指零(若指針偏左(zuǒ),順(shùn)時針旋轉,指針偏右,逆時針旋轉)。逐檔提高 靈敏度,使指針偏(piān)轉對“‰”旋(xuán)鈕的微小調節敏感即(jí)可。
10、記下此時“‰”刻度盤的讀數P1‰,應有P1≤500。
11、降電壓,關閉“電源開關”,放電,並經另一(yī)人確認(rèn)。將測量鉗交換位置(zhì),(回流接地C形夾不必更換位置)。重複步驟(4)至(10)得到另一讀數P2,應有P1+P2=1000。該過程能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(zài)990及(jí)1010之(zhī)間均屬正常。在高(gāo)壓合閘,無(wú)電(diàn)流輸出,當前靈敏(mǐn)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
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電纜延長了一倍。
4、LYST-600高壓電橋使用經(jīng)驗
4.1測量(liàng)鉗的正確使用
在預定位故障點時(shí),測量鉗的紅黑夾子分別接至比例電位器及檢流計(jì),相當於雙臂電橋的P、C端(duān),顯然 不能直接短路,鋁芯表麵有氧化層(céng),應砂光處理。
4.2使用該設備完成耐壓試驗
該設備可以用於(yú)耐壓試驗,與一般耐壓設備不同,它不(bú)能過流跳閘,應觀察電(diàn)壓及電流表的讀數判斷絕 緣狀況。接線應注(zhù)意:兩個測量鉗同時輸出高壓,應(yīng)同時接至電纜線芯,金屬屏蔽(bì)或其它(tā)線芯(xīn)接儀器地。
4.3如何使電流穩(wěn)定(dìng)
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,短路電橋,防止衝擊電流損壞檢流 計放大板。開始升壓時,高阻擊穿點(diǎn)往往有爬(pá)電,使電流波動,保持*大電流幾分鍾,電流將趨(qū)於穩定。 某些閃絡型故障,需要更長時(shí)間,故障點經頻頻放電,形成電弧後,電流達到穩定。使用脈衝(chōng)源和定位 電橋同時加壓(yā),可提高燒穿(chuān)功率,縮短電(diàn)流穩定時間。
4.4電橋的靈敏(mǐn)度選擇
充分理解影響靈敏度的因素對測試有幫助:
1、通過電橋的電(diàn)流越大,靈敏度越高。
2、電纜(lǎn)導體電阻越大,電橋獲(huò)得的靈(líng)敏度越高,即細而(ér)長的電纜靈敏度較高,粗而短的電纜(lǎn)靈敏度較 低。對於截(jié)麵(miàn)大,長度短的電纜,應(yīng)盡可能增大電流,選用較高的靈敏度(dù)檔位。
3、對於相間擊穿的(de)定位,選擇截麵較小的線芯為橋臂,靈敏度較高。
4.5輔助線芯截麵不同時的換算
可以采用不同截麵的線芯作為輔助電纜,計算時,應將(jiāng)輔助電纜折算(suàn)至故障電纜的長度。如故障截(jié)麵為 Sx,輔助電纜為S,則上述公式變為:
X = P1‰×(1+Sx/S)×L
可以直觀理解為:輔助電纜愈細,電阻愈大,相當(dāng)於更長的故障電纜。
4.6成盤電纜的定位
高(gāo)壓電(diàn)纜故障定位(wèi)電橋為敷(fū)設現場(chǎng)定位而設計,當然也可以用於出(chū)廠(chǎng)試驗中的(de)缺陷點定位(wèi)。區別是測量鉗夾在電纜的兩端(duān),不必使用低阻短路線,沒有輔助電纜(lǎn)參與平衡,計算公式不能有“2”, 如下:
X = L× P1‰
4.7銅帶,鋼帶能作為橋臂嗎
電橋定位的精度(dù)有賴於導體電阻均勻,電纜廠(chǎng)不一定焊接銅帶、鋼帶搭(dā)接頭。銅帶接觸電阻(zǔ)小,對(duì)定位 精度影響很(hěn)小。鋼帶(dài)應小(xiǎo)心,可能會引入較大誤差,應該心中有數,盡量避免利用鋼帶定(dìng)位。
4.8架空電纜的定位
架空電纜通常為單芯,僅有絕緣層,浸(jìn)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(yòng)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(fèn)缺陷點是低阻點還是擊穿點(diǎn)。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障點。運行電纜上,故障過電壓浪湧偶爾(ěr)能造成電纜多處弱點依次擊穿,導致(zhì)多點(diǎn) 擊穿。但多個擊穿點情況很難一致,隨著直流電壓上(shàng)升(shēng),*弱的點先擊穿,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。實際中碰到兩個以上點同時流過較大電流的機(jī)會 很少,可以說(shuō),碰(pèng)到多點擊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(chuān)。沒(méi)有擊穿的低阻點,隨(suí)電壓升高,大部分轉化為擊穿點。特殊的低阻點,如成(chéng)批材料絕緣不佳, 定(dìng)位比例總是在 50%左右,值得警惕。
4.10相間擊穿定位
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(yīng)接至(zhì)電橋地。 實際中(zhōng)可能是:相間擊穿(chuān)及相與屏蔽擊穿共存,不妨將其它線芯及屏(píng)蔽都接地,結果大多為:相間擊穿 及相與屏蔽(bì)擊穿是同一點。
4.11無良(liáng)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:用萬用表挑一相絕緣(yuán)電 阻較(jiào)大的為輔助電纜,道理與多點擊(jī)穿類似(sì),不難想通。如都燒成一體,為金屬性短路,隻能利(lì)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(lǜ)到該套儀器中其它(tā)方法可用,*終束手無策的 機會並不(bú)多 ,從提高定 位技術的(de)角(jiǎo)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。