1、測試原理圖

圖1 測試原理圖

2、閃測儀面板布局

圖2 面板布局圖

1.欠壓指示 2.充電指示 3.0.2μs/2μs脈寬指示
4.信號輸入 5.電源插座 6.電源開關
7.增益調節 8.操作鍵盤 9.背光調節
10.液晶屏
說明：
1、欠壓指示：當儀器內部電池電壓過低時，欠壓指示燈亮，此時儀器需要充電。
2、充電指示：插上交流220V后，充電指示燈亮，表示此時儀器正在充電。指示燈熄滅，表示電量已充滿。
3、脈寬指示：按下“脈寬”鍵，面板上0.2μs綠燈亮起，表示選擇脈寬為0.2μs，再次按下“脈寬”鍵，面板0.2μs綠燈熄滅，表示選擇脈寬為2μs。
4、信號輸入：用于采樣盒信號輸入。
5、電源插座：本儀器使用50Hz、220V交流電源供電，在充電和測試路徑時使用，插入電源即儀器處于充電狀態。電池充滿電后，儀器自動保護。
6、電源開關：開關置于“開”時，儀器開機，反之為關。
7、增益調節：用于調節輸入、輸出脈沖幅度大小，使用時應根據屏幕顯示波形進行調節。調節過小時，脈沖反射很小，甚至無法采樣，如圖3。調節過大時，反射脈沖相連與基線無交點甚至基線會變成斜線，如圖4。一般采樣前，增益調節旋鈕旋轉1/3左右，然后根據波形大小再進行調節，重新采樣。

圖3調節過小波形圖 圖4 調節過大波形圖

8、操作鍵盤：采用輕觸按鍵，用于對儀器進行對應各項操作，詳細內容見“鍵盤功能說明”。

9、背光調節：顯示屏對比度偏暗或偏亮時，調節此處電位器，將對比度調至合適狀態。

10、顯示屏：用于儀器界面顯示。

3、液晶顯示說明

本儀器采用320×240高分辨率灰色背光液晶顯示屏LCD，即使在強烈日光下也能清晰顯示。參數設置及試驗結果均顯示在 LCD屏上，全漢字操作界面，圖形清晰，美觀，易于操作。

4、鍵盤功能說明

儀器操作鍵盤采用14個輕觸按鍵作為控制功能鍵，其中有11個是雙功能鍵，鍵盤排列如圖5所示。

圖5按鍵面板圖
各鍵功能如下：
0-9數字鍵：上電復位時，數字鍵可以鍵入年、月、日，在測試狀態（非菜單狀態，下同），測故障、測全長，當屏幕左上角顯示“鍵入速度000”時，用數字鍵可以鍵入已知速度值；在脈沖速度狀態，用數字鍵可以鍵入已知電纜長度。總之，當屏幕提示需鍵入數據時，0-9鍵就為數字鍵，否則就為其它功能鍵。
采樣鍵：在測試狀態，按采樣鍵后，儀器處于等待狀態。當低壓脈沖信號或高壓閃絡脈沖信號到來并觸發控制電路之后，儀器開始工作，記錄脈沖反射信號并處理顯示，在重新按動采樣鍵后，本次采樣波形將取代上次存儲波形。
故障測試時，應先重新調整輸入振幅大小后再按采樣鍵。重復幾次操作，直到顯示波形標準為止。
1/2上下波形選擇鍵：儀器內部有兩個波形存儲區，用此鍵可隨意選擇其中之一為主進行操作（包括采樣、擴展）。儀器上電復位后，自動默認對存儲區1（1波形）進行操作（雙屏顯示時屏幕下半部顯示存儲區1波形，波形前有“1”或“2”）。當按動此鍵后，將對存儲區2（波形2）進行操作，再按此鍵又變為對存儲區1波形操作，依次類推。
起點鍵：在測試狀態屏幕有波形顯示時，當光標移動到測試波形定標起點時，按起點鍵確認波形計算起點。然后移動光標到波形終點，顯示測試數據。當光標前后移動時，顯示數據隨之變化。
如果需要重新確定起點光標，可以用擴展鍵將波形壓縮或擴展，然后移動光標到波形起點，按起點確認，移動光標，屏幕重新顯示測試數據。
光標移動鍵：“↑”“↓”：按此兩鍵豎形光標將下面的波形向上或向下移動，用于波形的重合和分離。“←”“→”光標左右移動鍵：按此二鍵光標將向左、向右移動。
速度鍵：“?”：回車與速度鍵為同一鍵。當用數字鍵鍵入了速度值與電纜長度值時，必須按“?”（回車）鍵對數據確認，否則儀器處于等待狀態無法工作（不采樣）。在測試狀態，測故障、測全長時，此鍵用于選擇存入儀器中的四種常用傳輸速度值。當連續按此鍵，屏幕右上角提示變為鍵入速度000值時，利用數字鍵可以鍵入被測試電纜的傳輸值，鍵入完畢后按回車確認。
脈寬鍵：（0.2/2）：按下“脈寬”鍵，面板上0.2μs綠燈亮起，表示選擇脈寬為0.2μs，再次按下此鍵，面板0.2μs綠燈熄滅，表示選擇選擇脈寬為2μs。
擴展鍵：在非鍵入數狀態，此鍵為擴展顯示波形功能鍵。按此鍵將顯示波形橫向擴展13倍。每按一次，波形擴展1倍，當顯示屏右上角顯示01時，波形已擴展13倍。再按此鍵又恢復波形壓縮狀態。
單雙波形顯示選擇鍵：按此鍵可以使屏幕由雙波形顯示轉為單波形顯（雙波形顯示時，顯示屏上半部顯示2波形，下半部顯示1波形），并隨意轉換，本儀器上電（復位）后，默認為上下雙波形顯示、并對存儲區1（1波形）進行操作形式，按此鍵一次將變為全屏幕單波形顯示方式。
該儀器有兩個存儲區，上電（復位）后，默認存儲區1存儲數據，當選擇對存儲區2（波形2）進行操作時，會在第二波形顯示區（屏幕上半部）出現前次采樣波形，屬于正常現象，重按采樣鍵，本次采樣波形將取代上次存儲波形。
快/慢鍵：按一下，波形下方出現1時，“?”“?”鍵為快動鍵，按動一次光標移動8個點陣單位；當波形下方出現2時，“?”“?”鍵為慢動鍵，按動一次光標移動1個點陣單位。
復位鍵：為系統硬復位鍵，儀器無論在任何狀態，按此鍵將返回到主菜單。

操作界面說明

1、開機

開機后顯示界面如圖6所示。

圖6 開機界面

2、工作選擇

當依次鍵入年月日或者直接按“速度”鍵，進入第二畫面，按“復位”鍵直接進入工作選擇菜單如圖7。

圖7 “工作選擇”菜單

3、脈沖

進入工作選擇菜單后，如圖7所示，4種工作選擇操作，根據實際測試需要進行按鍵選擇，這里以選擇1脈沖法為例，按下“1”鍵，進入脈沖選擇界面如圖8。

圖8 “脈沖”菜單

4、測試顯示主界面

主界面分三個區，上方為計算參數與結果區，如圖9所示。中間為波形顯示（采樣前為接線圖）區，根據需要可顯示一條或兩條波形。同時顯示豎線光標和時間刻度。

下方為狀態和日期顯示區，狀態顯示分別為脈沖直閃、沖閃1、沖閃2，在脈沖測全長和測故障時則提示要選擇速度，測速度時則提示鍵入全長值，沖閃測量狀態時只提示速度選擇。

圖9接線圖/波形顯示區

通過上面各部分及按鍵功能介紹，基本上就可掌握測試儀使用方法。

第三章 儀器操作方法

1、電纜故障測試步驟

（1）在測定電纜故障之間，測試人員除掌握本機性能與操作方法之外，必須首先確定電纜故障的性質，以便采用適當的工作方法與測試方法。首先用兆歐表或萬用表在電纜一端測量各相對地及相之間的絕緣電阻，根據阻值高低確定是低阻短路或斷線開路，或者是高阻閃絡性故障。

（2）當阻值低于100歐姆為低阻故障，0～幾十歐為短路故

障，阻值極高到無限大為開路或斷線故障。是否斷線，還可以將電纜終端相連萬能用表在始端測量被短路接兩相的阻值加以確認。此類故障可用低脈沖法直接測定。

（3）當阻值很高（數百兆和千兆）且在做高壓試驗時有瞬間放電現象，此類故障一般稱為閃絡性故障，可采用直流高壓閃

測法確定。

（4）高阻故障阻值高于低阻故障，可在做高壓實驗時用直流高壓閃測法確定。

（5）按一定方式粗略測試之后再進行確定點，必要時需找電纜路徑，丈量電纜長度或距離。

2、低壓脈沖測試法

低壓脈沖測試法具有操作簡單、波形易于識別、準確度高等特點。對于短路、低阻、斷線故障用此法測試，可直接確定故障距離。即使無此類故障，一般高壓閃絡測試前，也可以低壓脈沖法測電纜全長或速度，與閃絡測試波形比較，通常會利于波形分析，達到快速確定故障點目的。

2.1低壓脈沖測試基本原理

測量電纜故障時，電纜可視為一條均勻分布的傳輸線，在電纜一端加脈沖電壓，則此脈沖按一定的速度（決定于電纜介質電常數和導磁系數）沿線傳輸，當脈沖遇到故障點（或阻抗不均勻點）就會發生反射，用閃測儀記錄下發送脈沖和反射脈沖之間的傳輸時間△T，則可按已知的傳輸速度V來計算出故障的距離Lx，Lx=V·△T/2，如圖10所示。

圖10 測試原理圖

測全長則可利用終端反射脈沖：L=V·T/2

同樣已知全長可測出傳輸速度：V=2L/T

2.2低壓脈沖測試法測全長

測全長操作步驟如下：開機（上電復位）→復位（主菜單）→鍵1（工作選擇菜單）→鍵1（脈沖菜單）→鍵1（測全長），然后根據屏幕顯示接線圖接線，如圖11所示。

圖11 低壓脈沖測試接線圖

使用脈沖法測試時，按圖11連接后，根據所測電纜類型，選擇合適傳輸速度和脈寬，調節“增益”旋鈕1/3位置，按采樣鍵即可。

根據顯示波形大小，調節“增益”旋鈕，重新采樣。當0.2μs脈寬輸入振幅最大還無反射波時，選用2μs脈沖測試。為了便于比較可分別接故障相與另一好相做兩次采樣，如前圖9所示。按“-”“ˉ”鍵可選單波形或雙波形顯示，用“1/2”鍵改變操作區，選擇當前波形1或2。完成采樣后，移動光標定起點，再移動光標到波形反射點，此時屏幕所顯示的長度就是電纜全長值。對于短電纜最好將終端短路測全長，終端反射改為負脈沖，定光標時，對終端開路電纜以發射正脈沖上升沿與基線交點為準定光標起點，以反射正脈沖上升沿與基線交點定光標終點。

2.3低壓脈沖測試法測速度

測電波在電纜中傳輸速度時，必須知道電纜全長。操作方法如下：開機（上電復位）→復位（主菜單）→鍵1（工作選擇菜單）→鍵1（脈沖菜單）→鍵3（測速度），然后按圖11接線，鍵入全長值并回車。采樣波形、定光標方法與測全長時相同，當分別定光標起點、終點后，屏幕左上角將顯示測試速度值。

2.4低壓脈沖測試法測故障

脈沖法測故障與測全長的測試原理相同，操作方法也基本相同。當脈沖菜單出現時，可選鍵1（測全長），也可選鍵2（測故障）。接線方法與圖11相同，電纜連接與被測電纜故障全長相同，其它操作方法也與測全長相同。如果是短路、低阻故障，測試波形如圖12所示。

圖12 低壓脈沖短路、低阻故障波形

定光標時，發射正脈沖上升沿與基線交點定為起點，反射負脈沖下降沿與基線交點出定為終點。如果是斷線故障，測試波形，定光標方法與測全長時相同。

3、沖擊高壓閃測法（沖閃法）

3.1沖閃法基本原理

沖閃法適用于測試高阻泄漏性故障，對其他類型高低阻故障也可用沖閃法測試。測試方法是通過球間隙給電纜施加沖擊電壓，使故障點擊穿放電，而產生反射電壓（或者電流），由儀器記錄這一瞬間狀態的過程，通過波形分析來測定故障點的位置。它是測高阻及閃絡性故障的主要方法。同樣取樣方式也分電壓取樣和電流取樣，當然細分還可分為高端和低端電壓取樣，電感與電阻取樣，始端與終端取樣等。由于低端電流取樣接線簡便、可靠安全、波形易于識別，所以電流取樣法非常具有實用價值。

3.2電流取樣沖閃法

沖閃法操作方法如下：開機（上電復位）→復位（主菜單）→鍵1（工作選擇菜單）→鍵3（沖閃1）.根據工作選擇菜單提示，沖閃分為：沖閃1和沖閃2兩種方式。其中沖閃1是正脈沖觸發方式（如電流取樣），沖閃2是負脈沖觸發方式（如高端電壓取樣）。按推薦選用電流取樣方式，所以按鍵3進入沖閃1工作模式。

進入沖閃后，按屏幕提示接線圖連接接線和取樣器如圖13所示。

圖13 沖閃法電流取樣接線圖

圖13示意說明：T1.3kVA/0.22kV調壓器

T2.3kVA/50kV交直流高壓變壓器

D.高壓整流硅堆，大于150kV/0.2A

C.高壓脈沖電容，容量1～8μF，耐壓大于10kV

V.電壓表

B.電流采樣盒（配套附件）

J.高壓球隙（選配附件）

以上設備除電流取樣器B之外，其余為外配設備，可

用圖13分體高壓試驗設備，也可用一體化高壓電源（注意必須將高壓放電棒與高壓地線連接好方可試驗）。

根據接線圖連接完畢后，再按“速度”鍵選擇傳輸速度或重新鍵入速度值。將增益調節旋鈕旋至1/3左右，然后按“采樣”鍵，儀器進入等待采樣狀態。

調整球隙和“增益”旋鈕后，然后通電對故障電纜升壓。電壓升到一定值，故障點發生閃絡放電，儀器記錄下波形，根據波形大小可重新調整輸入振幅，重復采樣，沖閃測試波形如圖14所示：

波形特點分析如下：第一個小正脈沖為球間隙擊穿而故障點沒有放電時電容器對電纜放電的電流脈沖（輸入幅度小或者儀器的靈敏度低時第一個小脈沖可能不出現）第二個大的正脈沖為故障點擊穿之后形成的短路電流脈沖，其次為由該放電電流脈沖形成的一次、二次等多次反射電流脈沖，由于衰減而幅度逐漸減小。由于故障特性的差異和電容電壓與引線電感的存在而在反射正脈沖的前沿出現負反沖，計算故障距離時起點為第一個放電正脈沖的前沿，終點為第一次反射正脈沖之前的負脈沖前沿。（發射脈沖為正脈沖，反射脈沖也為正脈沖但前沿有負反沖。因故障性質等原因，負反沖大小有差別，但遠小于正脈沖的幅值）

定光標時，起點光標選擇在正脈沖上升沿與基線交點處，終點光標選擇在負反沖下降沿與基線交點處。如無負脈沖出現，就將終點光標定在反射脈沖的上升沿與基線的交點處，故障顯示距離因此將增大10%左右。定點時，應將粗測距離壓縮后確定參考點位置。

3.3高壓閃絡測試波形

（1）故障在測試始端的波形如圖15所示。

圖15 故障在測試始端波形

（2）故障在中間段的波形如圖16所示。

圖16 故障在測試中間段波形

（3）故障在測試終端的波形如圖17所示。

圖17 故障在測試終端波形

3.4閃絡法測試波形的變化規律

圖18是根據閃絡測試法的波形而繪制的變化規律圖，只要

仔細觀查分析就可看出它們中的變化規律，希望使用者一定要掌握標準波形以及它們在不同區間的變化規律。

圖18 閃絡法測試波形的變化規律圖

4、高壓閃絡測試注意事項

高壓閃絡測試時電壓高達數萬伏，因此操作中必須按高壓操作規程進行，還要特別注意以下幾項：

（1）高壓閃絡測試時，高壓試驗設備應由專業人員操作，儀器接線，測試中在改變接線、調整球隙間距時務必斷電，并對電容器和電纜充分放電，再與地線搭接。

（2）測試前，應先對故障電纜加壓放電，確保各連接線點無放電現象，所加電壓已使故障點發生閃絡放電，然后開始投入儀器測試。

（3）正確接地，即將高壓變壓器（T2）高壓尾、操作箱（T1）地線、電流取樣器平行放置于電容地和電纜鎧裝（地線）連線旁邊。所有連接點不能出現打火現象，以確保測試成功及設備、人身安全。

（4）測試中閃測儀避免使用交流電源。

（5）高壓閃絡法測試完畢后，必須反復對電容器及電纜放電，方可用低壓脈沖法重新對電纜進行測試操作。