一、系統(tǒng)組成
GDDHC電力電纜故障測(cè)試儀由測(cè)試主機(jī)、路徑信號(hào)產(chǎn)生器、路徑信號(hào)接收器和定位儀等幾部分組成。
電纜故障測(cè)試儀主機(jī)包括一體化電腦、低壓脈沖產(chǎn)生和數(shù)據(jù)處理，用于測(cè)試故障的距離，也可用來(lái)測(cè)量電纜的長(zhǎng)度和電波在電纜中的傳播速度。
路徑信號(hào)產(chǎn)生器產(chǎn)生頻率30KHz、zui大幅度30V的斷續(xù)正弦波信號(hào)，用于尋測(cè)電纜路徑。
路徑信號(hào)接收器用來(lái)接收路徑信號(hào)，用于查找電纜走向和估測(cè)電纜埋設(shè)的深度。
定位儀用于故障點(diǎn)的精確定位。
二、技術(shù)性能
1、 故障測(cè)試系統(tǒng)
●可測(cè)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(kāi)路、短路故障。
●可測(cè)量長(zhǎng)度已知的任何電纜中電波傳播的速度。
●測(cè)試距離：不小于16千米
●系統(tǒng)誤差：小于1米
●采樣頻率：25MHz
●zui小分辨率：0.2米
●測(cè)試盲區(qū)：小于16米
●電源：直流12V（免維護(hù)電瓶）
●重量：5Kg
2、路徑信號(hào)產(chǎn)生器
●輸出信號(hào)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(cè)試靈敏度：50Ω內(nèi)阻的信號(hào)源輸出300Hz信號(hào)，定點(diǎn)儀在維持輸出為2V、信雜比優(yōu)于20：1的情況下輸入信號(hào)不大于10μv。
●輸入阻抗：不小于1.2KΩ。
●使用2×2000Ω耳機(jī)。
●工作電壓：DC9V±10％。
●使用環(huán)境溫度：-20℃～70℃
三、進(jìn)入與退出系統(tǒng)
打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，稍等后系統(tǒng)進(jìn)入主控界面。
　按“測(cè)試”按鈕進(jìn)入測(cè)試方式；按“幫助”進(jìn)入幫助系統(tǒng)；按“退出”可退出測(cè)試管理系統(tǒng)。
關(guān)機(jī)時(shí)請(qǐng)使用windows系統(tǒng)的“開(kāi)始”、“關(guān)閉計(jì)算機(jī)”。

電纜故障測(cè)試儀界面
 

　　一、測(cè)試原理
　　本儀器采用時(shí)域反射（TDR）原理測(cè)量電纜故障的距離。對(duì)于低阻、開(kāi)路故障，儀器向被測(cè)電纜發(fā)射一系列電脈沖,有故障的電纜會(huì)在故障點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)反射信號(hào)（如果沒(méi)有電纜故障，反射為電纜全長(zhǎng)）；對(duì)于高阻故障，給電纜上加一沖擊直流負(fù)高壓，使故障點(diǎn)產(chǎn)生反射脈沖。我們根據(jù)發(fā)射脈沖和反射脈沖的時(shí)間差及電纜中電波的傳播速度，可測(cè)出故障點(diǎn)到測(cè)試端的距離為：
S=VT/2
　　　　式中：S代表故障點(diǎn)到測(cè)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(lái)回傳播所需要的時(shí)間
在速度V已知和時(shí)間T已經(jīng)測(cè)出的情況下，就可計(jì)算出故障點(diǎn)距測(cè)試端的距離S 。
這一切只需稍加人工干預(yù)，就可由計(jì)算機(jī)自動(dòng)完成，測(cè)試故障迅速準(zhǔn)確。
 
　　二、測(cè)試系統(tǒng)控制面板介紹
　　測(cè)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)。
　?。薄⒉藛螜?br />　　菜單欄包括“數(shù)據(jù)管理”和“測(cè)試幫助”兩個(gè)菜單：
“數(shù)據(jù)管理”菜單：包括“打印”、“讀盤”、“存盤”、“結(jié)束”四個(gè)菜單項(xiàng)。
選擇“打印”可將屏幕顯示內(nèi)容用打印機(jī)打印出來(lái)；選“存盤”可將測(cè)試的波形和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于電腦的硬盤或外存儲(chǔ)器（如U盤等）中，作為資料保存；選“讀盤”可調(diào)出以前測(cè)試時(shí)存儲(chǔ)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(gè)方面的信息：zui左邊是測(cè)試方式；第二個(gè)是選擇的電纜介質(zhì)所對(duì)應(yīng)的電波速度（若是測(cè)速度，則不顯示介質(zhì)信息）；第三個(gè)是故障距離（或電纜長(zhǎng)度）；zui右邊顯示測(cè)試日期。

３、圖形顯示區(qū)   
　　圖形顯示區(qū)用來(lái)顯示采樣所得的波形，電腦內(nèi)存儲(chǔ)的波形也可以通過(guò)讀盤或調(diào)用在此顯示，供使用人員分析。

　?。础⒐δ苕I區(qū)
功能鍵區(qū)由14個(gè)按鍵組成，可分為三類。
初始化數(shù)據(jù)：包括測(cè)試方法和介質(zhì)選擇兩個(gè)鍵。
測(cè)試方法：有兩種選擇，“測(cè)故障”和“測(cè)速度”。
基本的測(cè)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(gè)菜單項(xiàng)；
“直閃”包括“電壓取樣”“電流取樣”兩個(gè)菜單項(xiàng)。
介質(zhì)選擇：
程序初始化時(shí)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(gè)菜單項(xiàng)。
選擇其中一項(xiàng)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(cè)量：共有八個(gè)按鍵。
　　“采樣”鍵：在系統(tǒng)測(cè)試時(shí)采用。每按動(dòng)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(lái)。
　　“擴(kuò)展”鍵：為了精確計(jì)算故障距離，按此鍵可將顯示的波形擴(kuò)展后再計(jì)算故障距離。每按一次波形擴(kuò)展一倍，按四次為一個(gè)循環(huán)。
　　“卷動(dòng)”鍵：波形被擴(kuò)展后,故障點(diǎn)特征波形可能會(huì)處于*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(dòng)，直到故障波形在當(dāng)前屏內(nèi)顯示出來(lái)，便于光標(biāo)精確定位。
“歸位”鍵：需要光標(biāo)快速回到屏幕zui左端時(shí)按此鍵。
“定位”鍵：計(jì)算距離起點(diǎn)鍵。在光標(biāo)移動(dòng)到特征波形的起始拐點(diǎn)處按此鍵。
“左移”鍵和“右移”鍵：這兩個(gè)鍵用于控制光標(biāo)的左右位移。當(dāng)按動(dòng)它們時(shí)，游標(biāo)移動(dòng)，每按一次移動(dòng)一個(gè)單位。
如果需要快速移動(dòng)游標(biāo)，可以用鼠標(biāo)拖動(dòng)游標(biāo)，到合適的位置松開(kāi)即可；也可以在波形的特征點(diǎn)上點(diǎn)鼠標(biāo)的左鍵直接對(duì)準(zhǔn)游標(biāo)。
“復(fù)位”鍵：系統(tǒng)復(fù)位鍵。無(wú)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(chǔ)”鍵：按此鍵可將測(cè)試的波形和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于電腦內(nèi)存中。（“存儲(chǔ)”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(chǔ)在磁盤上，可*保存，而“存儲(chǔ)”只是將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在電腦內(nèi)存中，關(guān)機(jī)后數(shù)據(jù)會(huì)丟失。）
　　“調(diào)用”鍵：與“存儲(chǔ)”配合使用。按此鍵可在屏幕上顯示上次存儲(chǔ)的內(nèi)容，以便分析與計(jì)算。
　　“比較”鍵：按此鍵可將當(dāng)前采樣的的波形和存儲(chǔ)在電腦內(nèi)存內(nèi)的波形同時(shí)顯示在屏幕上，用戶可對(duì)這兩幅波形進(jìn)行比較分析。
“平移”鍵：按此鍵進(jìn)入圖形左右移動(dòng)功能，點(diǎn)“左移”“右移”鍵可將屏幕上顯示的兩個(gè)波形的起點(diǎn)對(duì)齊，以便計(jì)算距離。

三、故障測(cè)試方法
故障測(cè)試一般分以下幾個(gè)步驟：
首先摸清故障電纜的基本情況：用搖表及萬(wàn)用表測(cè)量故障電纜的絕緣電阻，并用低壓脈沖測(cè)量電纜的全長(zhǎng)、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(cè)試方式，測(cè)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(kāi)路）故障，采用低壓脈沖法測(cè)試，其它的故障采用沖閃法或直閃法。
第三、探測(cè)故障點(diǎn)附近電纜埋設(shè)的路徑及深度。
zui后確定故障點(diǎn)的準(zhǔn)確位置。
測(cè)試前將電纜始端和終端頭的所有連線斷開(kāi)。
測(cè)試系統(tǒng)的面板上有“輸入振幅”和“位移”兩個(gè)旋紐，分別用來(lái)調(diào)整下次采樣的輸入信號(hào)幅度和波形的上下位置。

　?。?、低壓脈沖方式
低壓脈沖用于測(cè)試電纜中電波傳播的速度、電纜全長(zhǎng)、低阻故障和開(kāi)路故障。
　　儀器連接如右圖。
 將測(cè)試儀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(gè)相線上測(cè)試。
　　●測(cè)速度
　　對(duì)于有些電纜，電波傳播的速度未知，必須通過(guò)測(cè)試來(lái)確定。我們只要知道電纜的全長(zhǎng)，就可以通過(guò)測(cè)試計(jì)算出該電纜中電波傳播的速度。
在“測(cè)試方法”菜單選擇“測(cè)速度”，根據(jù)電纜的長(zhǎng)度選擇“0.2μS”或“2μS”，一般500 m以下用0.2μS。鍵入電纜全長(zhǎng)后按“采樣”鍵，配合調(diào)整“位移”和“幅度”旋紐，使信號(hào)的幅度和基線處于便于觀察的位置。
　　移動(dòng)游標(biāo)至低壓脈沖的下降沿后按“定位”，再移動(dòng)游標(biāo)至反射信號(hào)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(kuò)展”鍵將波形擴(kuò)展后再計(jì)算。
● 測(cè)故障
在“測(cè)試方式”菜單選擇“測(cè)故障”，并選擇適當(dāng)?shù)拿}沖寬度，按“采樣”后屏幕即顯示故障波形。
開(kāi)路故障的反射信號(hào)與發(fā)送脈沖極性相同，短路故障的反射信號(hào)與發(fā)送脈沖極性相反。
注：由于測(cè)電纜全長(zhǎng)時(shí)的接線及波形與測(cè)開(kāi)路故障時(shí)*相同，所以程序中未單獨(dú)列出測(cè)全長(zhǎng)菜單。
低壓脈沖測(cè)試開(kāi)路故障（電纜全長(zhǎng)）和短路故障的波形如下。

２、沖閃方式
沖閃方式用于測(cè)試高阻泄漏性故障，大部分電纜故障都可以使用沖閃方式測(cè)試。通常采用接線簡(jiǎn)單、人身和設(shè)備均非常安全的電流取樣法。
沖閃電流取樣方式的接線如下：
 

將球間隙調(diào)整合適（一般為距離1-2mm），然后按“采樣”鍵，旋轉(zhuǎn)操作箱上的調(diào)壓器升壓到高壓放電打火，直到電腦屏幕上顯示下面的波形。