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電纜故障
一、系統(tǒng)組成
電纜測試管理系統(tǒng)由電纜故障測試系統(tǒng)、路徑信號產(chǎn)生器、路徑信號接收器和定位儀等幾部分組成，可完成電纜故障的測試和電纜資料的管理兩項任務。
筆記本電腦進行測量控制、數(shù)據(jù)處理和電纜資料管理。
故障測試系統(tǒng)與筆記本配合,用于測量故障點的距離，也可以測量電纜的長度和電波在電纜中的傳播速度。
路徑信號產(chǎn)生器產(chǎn)生頻率30KHz、大幅度30V的斷續(xù)正弦波信號，用于尋測電纜路徑。
路徑信號接收器用來接收路徑信號，用于查找電纜走向和估測電纜埋設(shè)的深度。
定位儀用于故障點的jingque定位。
二、技術(shù)性能
- 故障測試系統(tǒng)
●可測試各種電力電纜的各類故障及同軸通信電纜和市話電纜的開路、短路故障。
●可測量長度已知的任何電纜中電波傳播的速度。
●測試距離：不小于40千米
●系統(tǒng)誤差：小于1米
●采樣頻率：25MHz
●小分辨率：0.2米
●測試盲區(qū)：小于16米
●電源：直流12V(免維護電瓶)
●重量：5Kg
2、路徑信號產(chǎn)生器
●輸出信號頻率：30KHz
●振蕩方式：斷續(xù)
●輸出功率：30W
●電源：220V±10％
●重量：4Kg
3、定位儀
●測試靈敏度：50Ω內(nèi)阻的信號源輸出300Hz信號，定點儀在維持輸出為2V、信雜比優(yōu)于20：1的情況下輸入信號不大于10μv。
●輸入阻抗：不小于1.2KΩ。
●使用2×2000Ω耳機。
●工作電壓：DC9V±10％。
●使用環(huán)境溫度：-20℃～70℃
三、進入和退出系統(tǒng)
啟動Windows 后，雙擊桌面上的“測試管理系統(tǒng)”圖標，屏幕顯示主控界面如右圖。
按“測試”按鈕進入測試方式；按“管理”按鈕進入電纜資料和測試資料的管理；按“幫助”進入幫助系統(tǒng)；按“退出”可退出測試管理系統(tǒng)。
diyi部分 電纜故障測試
一、測試原理
本儀器采用時域反射（TDR）原理測量電纜故障的距離。對于低阻、開路故障，儀器向被測電纜發(fā)射一系列電脈沖,有故障的電纜會在故障點產(chǎn)生一個反射信號（如果沒有電纜故障，反射為電纜全長）；對于高阻故障，給電纜上加一沖擊直流負高壓，使故障點產(chǎn)生反射脈沖。我們根據(jù)發(fā)射脈沖和反射脈沖的時間差及電纜中電波的傳播速度，可測出故障點到測試端的距離為：
S=VT/2
式中：S代表故障點到測試端的距離
V代表電波在電纜中的傳播速度
T代表電波在電纜中來回傳播所需要的時間
在速度V已知和時間T已經(jīng)測出的情況下，就可計算出故障點距測試端的距離S 。
這一切只需稍加人工干預，就可由計算機自動完成，測試故障迅速準確。
二、測試系統(tǒng)控制面板介紹
測試面板可分為四部分：菜單欄、狀態(tài)欄、圖形顯示區(qū)、功能鍵區(qū)。
?。?、菜單欄
菜單欄包括“數(shù)據(jù)管理”和“測試幫助”兩個菜單：
“數(shù)據(jù)管理”菜單：包括“打印”、“讀盤”、“存盤”、“結(jié)束”四個菜單項。
選擇“打印”可將屏幕顯示內(nèi)容用打印機打印出來；選“存盤”可將測試的波形和數(shù)據(jù)存儲于電腦的硬盤或外存儲器（如U盤等）中，作為資料保存；選“讀盤”可調(diào)出以前測試時存儲的波形，以供事后分析；選“結(jié)束”可退出該控制面板。
２、狀態(tài)欄
狀態(tài)欄里顯示四個方面的信息：左邊是測試方式；第二個是選擇的電纜介質(zhì)所對應的電波速度（若是測速度，則不顯示介質(zhì)信息）；第三個是故障距離（或電纜長度）；右邊顯示測試日期。
３、圖形顯示區(qū)
圖形顯示區(qū)用來顯示采樣所得的波形，電腦內(nèi)存儲的波形也可以通過讀盤或調(diào)用在此顯示，供使用人員分析。
?。?、功能鍵區(qū)
功能鍵區(qū)由14個按鍵組成，可分為三類。
初始化數(shù)據(jù)：包括測試方法和介質(zhì)選擇兩個鍵。
測試方法：有兩種選擇，“測故障”和“測速度”。
基本的測試方法有三種，“低壓脈沖”、“沖閃”、“直閃”。
“低壓脈沖”有“2μs”和“0.2μs”兩種脈寬可選擇。
“沖閃”包括“電感電壓取樣”，“電阻電壓取樣”，“電流取樣”三個菜單項；
“直閃”包括“電壓取樣”“電流取樣”兩個菜單項。
介質(zhì)選擇：
程序初始化時設(shè)置為“油浸紙型”，如果是其它介質(zhì)的電纜，可根據(jù)電纜的介質(zhì)選擇。
共有四種類型供選擇：“油浸紙型”、“不滴流型”，“交聯(lián)乙烯”，“聚氯乙烯”，“自選介質(zhì)”五個菜單項。
選擇其中一項就等于選擇一種速度，即電波在該電纜中的傳播速度。
數(shù)據(jù)采樣與測量：共有八個按鍵。
“采樣”鍵：在系統(tǒng)測試時采用。每按動一次“采樣”鍵，系統(tǒng)便采集一次數(shù)據(jù)，并可以在圖形顯示區(qū)繪出波形圖來。
“擴展”鍵：為了jingque計算故障距離，按此鍵可將顯示的波形擴展后再計算故障距離。每按一次波形擴展一倍，按四次為一個循環(huán)。
“卷動”鍵：波形被擴展后,故障點特征波形可能會處于diyi屏以外的其它屏內(nèi)，按此鍵可將顯示內(nèi)容一屏一屏地向左移動，直到故障波形在當前屏內(nèi)顯示出來，便于光標jingque定位。
“歸位”鍵：需要光標快速回到屏幕左端時按此鍵。
“定位”鍵：計算距離起點鍵。在光標移動到特征波形的起始拐點處按此鍵。
“左移”鍵和“右移”鍵：這兩個鍵用于控制光標的左右位移。當按動它們時，游標移動，每按一次移動一個單位。
如果需要快速移動游標，可以用鼠標拖動游標，到合適的位置松開即可；也可以在波形的特征點上點鼠標的左鍵直接對準游標。
“復位”鍵：系統(tǒng)復位鍵。無論系統(tǒng)處于何種狀態(tài)，按此鍵均可退回到系統(tǒng)主界面。
“存儲”鍵：按此鍵可將測試的波形和數(shù)據(jù)存儲于電腦內(nèi)存中。（“存儲”與數(shù)據(jù)管理菜單里的“存盤”不同。“存盤”是將數(shù)據(jù)存儲在磁盤上，可長期保存，而“存儲”只是將數(shù)據(jù)存儲在電腦內(nèi)存中，關(guān)機后數(shù)據(jù)會丟失。）
“調(diào)用”鍵：與“存儲”配合使用。按此鍵可在屏幕上顯示上次存儲的內(nèi)容，以便分析與計算。
“比較”鍵：按此鍵可將當前采樣的的波形和存儲在電腦內(nèi)存內(nèi)的波形同時顯示在屏幕上，用戶可對這兩幅波形進行比較分析。
“平移”鍵：按此鍵進入圖形左右移動功能，點“左移”“右移”鍵可將屏幕上顯示的兩個波形的起點對齊，以便計算距離。
三、故障測試
故障測試一般分以下幾個步驟：
首先摸清故障電纜的基本情況：用搖表及萬用表測量故障電纜的絕緣電阻，并用低壓脈沖測量電纜的全長、是否有斷線、短路等。
第二、根據(jù)故障的具體情況確定合適的測試方式，測量電纜故障距離。一般我們把斷線故障和直流電阻值在100Ω以下的電纜故障稱為低阻（開路）故障，采用低壓脈沖法測試，其它的故障采用沖閃法或直閃法。
第三、探測故障點附近電纜埋設(shè)的路徑及深度。
后確定故障點的準確位置。
測試前將電纜始端和終端頭的所有連線斷開。
測試系統(tǒng)的面板上有“輸入振幅”和“位移”兩個旋紐，分別用來調(diào)整下次采樣的輸入信號幅度和波形的上下位置。
１、低壓脈沖方式
低壓脈沖用于測試電纜中電波傳播的速度、電纜全長、低阻故障和開路故障。
儀器連接如右圖。
將測試系統(tǒng)的通信端口與筆記本電腦的USB接口連接，測試系統(tǒng)的輸入線分別加到故障電纜的地線和故障相。根據(jù)故障的具體情況，也可以把輸入線加在兩個相線上測試。
●測速度
對于有些電纜，電波傳播的速度未知，必須通過測試來確定。我們只要知道電纜的全長，就可以通過測試計算出該電纜中電波傳播的速度。
在“測試方法”菜單選擇“測速度”，根據(jù)電纜的長度選擇“0.2μS”或“2μS”，一般500 m以下用0.2μS。鍵入電纜全長后按“采樣”鍵，配合調(diào)整“位移”和“幅度”旋紐，使信號的幅度和基線處于便于觀察的位置。
移動游標至低壓脈沖的下降沿后按“定位”，再移動游標至反射信號的前沿，屏幕上即可顯示此種電纜中電波的傳播速度。如果發(fā)射和接收的波形離的太近，可按“擴展”鍵將波形擴展后再計算。
- 測故障
在“測試方式”菜單選擇“測故障”，并選擇適當?shù)拿}沖寬度，按“采樣”后屏幕即顯示故障波形。
開路故障的反射信號與發(fā)送脈沖極性相同，短路故障的反射信號與發(fā)送脈沖極性相反。
注：由于測電纜全長時的接線及波形與測開路故障時*相同，所以程序中未單獨列出測全長菜單。
附錄二 電纜測試管理系統(tǒng)配套表
名稱及型號 單位 數(shù)量 備注
電纜故障測試系統(tǒng) 臺 1
路徑信號產(chǎn)生器 臺 1
路徑信號接收器 個 1
定位儀 個 1
電流取樣盒 個 1
放電球隙 部 1
耳機 付 1
脈沖電容器 臺 1
操作箱 臺 1
交直流高壓試驗變壓器 臺 1