*节 LYST-600E电缆故障测试仪功能介绍

一、产品介绍：
电缆故障测试仪是迎合工业级电力行业方案和IT时代的快速发展,将原来的局限性用工控嵌入式计算机平台系统、网络服务业务、USB通信技术系统化，提高了仪器的使用功能和利用价值以及便捷的现场环境操作。特别对于日益增多的地埋电缆故障提供了一套*多方案的服务方式。整套系统满足中华人民共和国电力行业标准《DL/T849.1～ DL/T849.3-2004》电力设备测试仪器通用技术条件，该套设备为国家电网，南方电网的合格供应商产品。该系统测试由系统主机、故障定位仪和电缆路径仪三部分组成，用于电力电缆各类故障的测试，电缆路径、电缆埋设深度的寻测。以及铁路控制电缆和路灯电缆故障的测试。

二、LYST-600E产品特性：

◆ 采用工控嵌入式计算机平台系统，全电脑XP系统操作平台，集成化软件测试，并配有电缆故障测试软件。

◆ 采用的USB通信接口，采集信号稳定，主机可自动选择低6.25MHz、高达100MHz五种采样频率，自适应脉宽，能满足不同长度电缆的测试要求，减少了粗测误差，提高了测试精度。

◆ 软件实现波形可任意压缩、扩展，同屏随机显示两个更接近标准的波形供你准确比较分析，双游标移动可到0.15米，提高测试精度，减少误差。

◆ 主机支持主机自带WIFI接收功能，3G软件可随时实现专家远程现场实时测试技术服务，专家远程操控用户主机，业务技术配备手机安卓版测试软件，给用户现场测试提供随时随地及时、准确波形分析和交流指导，使您无忧工作（选配）。

◆关键的定点仪部分可直接数字显示测试者离故障点距离，采用静噪技术，是国内同类定点技术的又一次创新，为快速准确查找电缆故障，减少停电损失提供了有力保障。

◆ 高压放电部分，国内全新的8.4kg高频高压电源替换65kg试验变压器和操作箱，适用范围广，真正综合轻便化，国内。

三、技术指标：

1、可测试各种35KV以下不同电压等级、不同截面、不同介质及各种材质的电力电缆的各类故障，包括：开路、短路、低阻、高阻泄漏、高阻闪络性故障。

2、可测试铁路通信控制电缆、路灯电缆的各类故障。
3、可测量长度已知的任何电缆中电波传播的速度。
4、可测试电力电缆埋设路径及埋设深度。
显示方式：12.1英寸工业级液晶屏（XP操作平台）   存储空间：固定8G
测试方法：低压脉冲法、冲闪电流法、直闪电流法

操作方式：触控鼠标操作

测试距离：不小于60km                      短测试距离（盲区）：0-5米或无盲区

定点误差：±0.2m                      测试误差：系统误差小于±1%

分辨率：V/fm；V为传波速度m/μs；软件游标0.10米。
采样频率： 6.25MHz、12.5MHz、25MHz、50MHz、100MHz

电源与功耗：  AC 220V±10% 不大于15W   DC 12V（7AH） 不大于20W
待机时间：可连续使用6小时左右。          主机重量：7kg

外形尺寸：180mm×300mm×400mm              温度-20℃～﹢40℃，相对湿度80%。

四、路径仪技术指标

信号频率：15KHz正弦波                           输出功率：Pomax≥100W
输出阻抗：Zo=Zc(电缆特性阻率)                   震荡方式：断续
主机重量：9.8kg                                 环境温度：－10℃～＋40℃
外形尺寸：180mm×300mm×400mm                   相对湿度：RH≤85%（25℃）

五、测试仪面板

面板示意图如图2所示，请注意根据测试要求选择对应的输出口及开关。

1、电源适配器充电插座：本仪器使用50Hz、220V交流适配器变12V电源供电，电池充满，需6小时。

2、仪器指示灯：

电源指示：单色二极管，开机正常工作时时红灯亮。

欠压指示：红色二极管，欠压时红灯亮，同时报警声响。如主机显示欠压，请你先关机后插入220V的适配器充电，等30秒后开机使用。

脉冲指示：绿色二极管，开机后绿灯亮，工作状态在脉冲法测试状态。

闪冲指示：红色二极管，在工作状态栏，选择闪络测试法，点采样键，红灯亮。

3、输出插座：仪器使用BNC－50KY（Q9）插座，用于测试电缆故障的信号输出。

4、输出振幅：用于调节输入、输出脉冲幅度大小。使用时应根据屏幕显示波形进行调节。调节过小时，脉冲反射很小，甚至无法采样，如图3。调节过大时，反射脉冲相连与基线无交点甚至基准线会变成斜线，如图4。一般采样前，输入振幅旋钮旋转1/3左右，然后根据采样波形大小再进行调节，重新采样。

5、程序开关：打开该开关即启动主机进入工作界面，请按Windows XP系统提示关机。为了保证程序正常运行，禁止用该开关直接关机。

6、显示屏：仪器用12.1大屏幕液晶显示屏，严禁用手过压非触摸系统，用右下的触控鼠标操作。此显示屏上严禁放置重物或挤压。

7、复位键：测试主板程序刷新复位键。每次开机后按此键，脉冲指示灯闪灭一次，测试程序即进入工作状态。在测试过程中有端口错误提示时，请退出测试程序，按复位键刷新程序后，在重新进入测试程序。

8、USB接口： 可与该机连接同时操作，能将测试波形及测试数据利用计算机进行处理，存贮，学习分析波形、打印。可用移动上网卡接发邮件，为你现场提供网上服务。

9、触控鼠标：和一般笔记本电脑鼠标一样，用于操作整个系统。

一、电缆测试主机

1、打开程序开关，在桌面打开电缆测试软件，您在使用时，厂家已安装在主机上，你可直接使用。

2、双击桌面电缆测试系统，屏幕显示主控界面如下图。测试故障请按“电缆故障测试”键，需退出，请按“退出系统”键。

3、关机请按电脑操作方式，后关掉“程序开关”电源。建议本机在使用中不要电源，或频繁开关机。

4、如主机显示欠压，请你先关机后插入220V充电，等30秒后开机使用。

二、测试系统控制面板介绍

按“电缆故障测试”键，系统进入测试面板，测试面板可分为四部分：菜单栏、状态栏、图形显示区、功能键区。

（１）、菜单栏

菜单栏包括二个菜单：

“数据管理”菜单：包括，“存储”，“读取”，“测试报告”“退出”四个菜单项。

选择“测试报告”可将屏幕显示内容形成一个“电缆故障测试报告”格式，选择“打印”或“取消”键来完成你所要的工作；选“存储”可将测试的波形和数据存储于电脑的硬盘或者软盘中，作为资料保存；选“读取”可调出以前测试时存在磁盘内的波形；选“退出”可退出该测试软件。

（２）、工作状态栏

工作状态栏里显示个五方面的信息：依次显示在屏幕的右侧，“测试方式”，“电波速度”；“操作人员”“测试地点”“测试时间”。在测试时以上数据都会根据你的测试选择自动链接并显示出来。若是测速度，“电波速度”则不显示介质信息； “操作人员”、“测试地点”栏需要你输入相关数据，“测试时间”自动认可计算机时间。

（３）、图形显示区

图形显示区用来显示采样所得的波形，本软件采用特殊技术，在测试时会同时显示两个波形，你可以连续采出更标准的波形，并同屏对比，或点击显屏中央线右侧上、下点头单独全屏分析，以便对波形进行详细分析处理，减少误差。蓝色游标线为起始定位游标，绿色游标为故障卡位游标，鼠标移至游标线上即可随意拖动。并在二者游标间的小格内直接显示故障距离。

（４）、功能键区

功能键区显示在屏幕的下方。由8个按键组成，每个键执行一定的功能，这8个功能键的作用如下：

◆“测试选择”键：在系统测试时采用，点击会弹出一个窗口：根据所测电缆点击选择“测试方式”、“范围及采样频率”、“介质选择”后点击“确定”键。

窗口菜单：包括二个子菜单：“测故障”“测速度”、，选择每一菜单项就对应一种测试方式。选择“测速度”时你需输入电缆的长度。

“工作方法”菜单：包括三个子菜单：“低压脉冲”，“冲闪电流法”，“直闪电流法”。

“采样频率”对应以下五种：你只需选择与被测电缆的大概长度对应的一项，同时你也就选择了对应采样频率，这样采样自动适应脉宽，所得波形更标准，拐点更明确。

可选大概长度范围有：

●5m＜L＜615 m     采样频率100MHz

●615m＜L＜1229 m      采样频率50MHz

●1229m＜L＜2458 m     采样频率25MHz

●2458＜L＜4915 m      采样频率10MHz

●4915m＜L＜50000m     采样频率6.25MHz

“介质选择”菜单包括：

●油浸纸型:V=160m/μS

●不滴流型:V=144m/μS

●交联乙烯:V=172m/μS

●聚氯乙烯:V=184m/μS

●自选介质V=***m/μS

五个菜单项，选择其中一个菜单项就等于选择一种速度。可根据用户特殊电缆添加介质。如你所测的电缆电波速度不在以上四种内，请你输入自选介质的电波速度。

输入时请点击测试软件界面左下方的#小键盘（本机出厂时已给你设定好了），输入你所选择的电波速度。

◆“采样”键：在系统测试时采用此键，每按动一次“采样”键，系统便采集一次数据，并可以在图形显示区绘出波形图，依次显示在上、下两个显屏上。

◆“扩展”键，采用压缩波形计算距离时误差较大，按此键可将显示的波形扩展状态，显示波形的全貌，这样卡拐点是更，误差更小。每点击一次波形扩展一倍，可连续扩展五次，直到你感觉卡位合适为至。

◆“压缩”键，按此键可将显示扩展状态的波形压缩，直到你感觉卡位合适为止。

◆“定位”键，在分析波形卡位时，将蓝色游标线移到所选波形的起点位置，按“定位”键。再次移动绿色游标线至你选的拐点处，故障距离则自动显示出来。

◆“归位”键，在分析波形卡位时，当你对上次操作或对游标线所卡的位置不准确或不满意时，按“归位”键，两个游标线自动回到初始位置，你便可以重新找你认为更准确的拐点。

◆“卷屏”键，在分析波形卡位时，当你想卡的多个波形不在显屏中部时，你可按“卷屏”键，向左、右移动整个波形，找出更为理想的多个波形中波形拐点更明显的点来。

◆“微调”键，在分析波形卡位时，你用鼠标拖动游标线时，可能一次没有卡在你选择的位置拐点处，用“微调”键可帮助你对蓝、绿色游标线进行移动，直到你认为更准确的拐点处。大大减少了卡位时人为的误差，为第二步定点提供了更为准确的距离。

◆ “Exit” 键，分析处理波形结束退出键，退出测试软件。

为顺利快速的解决电缆故障，测试电力电缆故障请遵循以下步骤：

一、分析电缆故障性质，了解故障电缆的类型；

不同性质的电缆故障要用不同的方法测试，而不同介质的电缆则有不同的测试速 度。不同耐压等级的电缆则有不同的耐压要求。而被测试电缆的接头位置及近是否在电缆上方施过工。这些在测试前都必须做到心中有数。

二、 用电缆仪主机的低压脉冲法测试电缆长度、校对电缆的电波传输速度；

测试电缆全长可以让我们更加了解故障电缆的具体情况，可以判断是高阻还是低阻  故障，可以判断固有的电波速度是否准确（准确的电波传输速度是提高测试精度的保证。当速度不准确时，可反算速度。）。这些都可以用低压脉冲测试法来解决。

三、选择合适的测试方法，用电缆仪主机进行电缆故障粗测；

对不同电缆故障要用不同的方法，低阻故障（开路、短路等）要用低压脉冲法测试；而高阻故障（泄漏、闪络等）则要用闪络法方法测试。选定方法后测出电缆故障的大致位置。选择合适的测试方法，用测试仪主机对电缆进行故障距离粗测。低阻故障用低压脉冲法测量，高阻故障用高压闪络法测量。

注：表中Zo为电缆的特性阻抗值，电力电缆阻抗一般为10—40W之间。

低压脉冲法测试比较简单，直接测试。而高压闪络法测量则需要注意接线及所加直流电压的高低。10KV油禁纸电缆和交联乙烯电缆的高耐压分别为50KV和35KV，一般不得超过电缆的高耐压，高压设备的地线必须与被测电缆的铅包接地良好连接。

四、用路径仪探测埋地电缆的走向；

定点前首先必须知道电缆的路径，若已知路径可省去此步骤。

五、用定点仪对故障点定位；

按定点放电方式接好高压设备，根据电缆的性质及电缆的耐压等级来决定升压程度。对电缆故障点进行定位，后确定在1米范围内。

一、电缆故障测试原理

本仪器采用时域反射（TDR）原理，对被测电缆发射一系列电脉冲，并接收电缆中因阻抗变化引起的反射脉冲，再根据电波在电缆中的传播速度和两次反射波的特征拐点代表的时间，可测出故障点到测试端的距离为：

S=VT/2

式中：S代表故障点到测试端的距离

V代表电波在电缆中的传播速度

T代表电波在电缆中来回传播所需要的时间

这样，在V已知和T已经测出的情况下，就可计算出故障点距测试端的距离S。这一切只需稍加人工干预，就可由计算机自动完成，测试故障迅速准确。

本测试系统故障测试有低压脉冲法、直闪电流法、冲闪电流法三种基本方式。

二、低压脉冲方式

低压脉冲用于测试电缆中电波传播的速度、电缆全长、低阻故障（故障相电阻值低于1K）和开路故障及短路故障。

脉冲测试的基本原理

测量电缆故障时，电缆可视为一条均匀分布的传输线，根据传输线理论，在电缆一

端加上脉冲电压，该脉冲按一定的速度（决定于电缆介质的介电常数和导磁系数）沿线向远端传输，当脉冲遇到故障点（或阻抗不均匀点）就会产生反射，且闪测仪记录下发送脉冲和反射脉冲之间的传输时间△T，则可按已知的传输速度V来计算出故障点的距离Lx，Lx＝V•△T/2，如图8所示：测全长则可利用终端反射脉冲：L＝V•T/2

同样已知全长可测出传输速度：V＝2L/T

测试时，在电缆故障相上加上低压脉冲，该脉冲沿电缆传播直到阻抗失配的地方，如中间接头、T型接头、短路点、断路点和终端头等等，在这些点上都会引起电波的反射，反射脉冲回到电缆测试端时被测试仪接收。测试仪可以适时显示这一变化过程。

根据电缆的测试波形我们可以判断故障的性质，当发射脉冲与反射脉冲同相时，表示是断路故障或终端头开路。当发射脉冲与反射脉冲反相时，则是短路接地或低阻故障。

凡是电缆故障点绝缘电阻下降到该电缆的特性阻抗，甚至电流电阻为零的故障均称为低阻故障或短路故障（注：这个概念是从采用低压脉冲反射法的角度，考虑到阻抗不同对反射脉冲的极性变化的影响而定义的）。

凡是电缆绝缘电阻无穷大或虽与正常电缆的绝缘电阻值相同，但电压却不能馈至用户端的故障均称为开路（断路）故障。

电缆的故障相（或被测相）与地线分别接到测试系统的输入线（输入线的另一端与测试系统Q9连接），将测试系统的“USB接口”与笔记本电脑的USB口连接，打开桌面测试软件，即可测试。

●测速度

对于有些电缆，电波传播的速度未知，必须通过测试来确定。但测试前必须知道电缆的全长。

在“工作方式”菜单选择“测速度”、“低压脉冲”，根据电缆的大概长度，选择适应的范围，键入电缆全长，输入时请点击测试软件界面左下脚小任务栏的#小键盘（本机出厂时已给你设定好了），输入你所选择的电缆长度。

然后按“确定”键，再按“采样”键，配合调整“卷屏”键和“幅度”旋纽，使信号的幅度和波形、基线处于便于观察的位置。

如果无波形显示或反射波形过小，将输入振幅电位器旋大（注意：请微调），重新采样。

如果采样时死机，即提示端口错误，请“Exit” 键，退出测试软件，按主机“复位键”，重新进入测试软件，重新采样。

移动蓝色游标线至低压脉冲的上升沿，如果认为拖动鼠标放的游标线不到位，按“微调”键的左、右调节，直到合适处，再按“定位”键，再移动绿色游标线至反射脉冲的前沿，如果认为拖动鼠标放的游标线不到位，按“微调”键的左、右调节，直到合适处，屏幕下方测试结果区速度值即为此种电缆中电波的传播速度值。

如果你对本次卡为起点、终点选择的拐点都不满意，你可用“位归”键后，蓝、绿色游标线将自动回到初始位置，这样你可以重新卡位。

● 测故障

测故障时工作状态菜单选择“测故障”，在“工作方式”菜单选择“低压脉冲”，并选择适当电缆概长度范围，按“确定”键，在按“采样”键后，屏幕下方测试结果区即显示故障波形。

开路故障的反射信号与发送脉冲极性相同，短路故障的反射信号与发送脉冲极性相反。确定光标时，对终端开路电缆以脉冲上升沿与基线交点为准定光标起点、终点。

注：由于测电缆全长时的接线及波形与测开路故障时*相同，所以设计时未单独列出测全长菜单。

低压脉冲测试开路故障（电缆全长）和短路故障的波形如下。

● 测全长与测故障一样

三、冲闪方式

电力电缆的高阻故障（高阻故障：故障点的直流电阻大于该电缆的特性阻抗的故障为高阻故障）几乎占全部故障率的90%以上。冲闪方式用于测试高阻泄漏性故障及高阻闪络性故障，大部分电缆高阻故障都可以使用冲闪方式测试。依据故障性质又分为冲击高压闪络法（冲闪法）和直流高压闪络法（直闪法），下面分别介绍。

冲闪方式测试故障，一般采用电流取样法。因电流取样接线简单，安全性高，波形易于识别，因此推荐使用电流取样。根据接线图连接完毕后，再用速度键选择传输速度或重新键入速度值。将输入振幅旋钮旋至1/3左右（注意：请微调），然后按采样键，仪器进入等待采样状态。

调整球隙（若放电，放电球隙清脆响亮，操作箱电流大于10A-15A否则视为未放电，请重新调整球隙，提高冲闪电压），输入振幅旋钮后，然后通电对故障电缆升压，电压升到一定值，故障点发生闪络放电，仪器记录下波形。根据波形大小可重新调整输入振幅，重复采样，直到采到相对标准的波形。冲闪测试波形如下图所示。

如果采样时死机，请即提示端口错误，退出测试软件，按主机“复位键”，重新进入测试软件，重新采样。

注意：调整球隙一般1mm大约代表3KV，请根据被测电缆电压等级适当调整。

波形特点：发射脉冲为正脉冲，反射脉冲也为正脉冲但前沿有负反冲。因故障性质等原因，负反冲大小有差别，但远小于正脉冲的幅值。

定光标时，蓝色游标线选择在正脉冲上升沿与基线交点处，如果认为拖动鼠标放的游标线不到位，按“微调”键的左、右调节，直到合适处，再按“定位”键，绿色游标线选择在负反冲下降沿与基线交点处，如果认为拖动鼠标放的游标线不到位，按“微调”键的左、右调节，直到合适处，屏幕下方测试结果区显示故障距离即为主机粗测距离。

如无负脉冲出现，就将终点光标定在反射脉冲的上升沿与基线的交点处，屏幕下方测试结果区故障显示距离因此将增加10%左右。你只需将显示故障距离减掉10%左右即可定点。

如果你对本次卡为起点、终点选择的拐点都不满意，你可用“归位”键后，蓝、绿色游标线将自动回到初始位置，这样你可以重新卡位，得到更确切粗测故障距离。

实测波形及接线图如下：

图中：T1、  为3KVA/0.22KV调压器

T2、  为3KVA/50KV交直流高压变压器

D、   为高压整流硅堆，大于150KV/0.2A

C 、  为高压脉冲电容，容量1∽2μF，耐压小于40KV

V 、  为电压表

B、   为电流取样器（配套附件）

以上设备除电流取样器B之外，其余为外配设备。（注意必须将高压放电棒与高压地线连接好方可试验）

现场实物接线图如图所示：