小电流接地系统单相接地故障测试仪

小电流接地系统单相接地故障测试仪阿坝 <阿坝>天正华意电气设备有限公司

阿坝地埋电缆管线探测仪发射信号施加在电缆一相和护层之间，对端相线和护层短路，护层两端应保持接地。如果是对单条电缆敷设，信号会从发射机流经芯线，再经护层和大地两个回路返回。因为护层（铠装及铜屏蔽层）由连续金属组成，电阻很小；大地回路由于存在两端接地电阻，再加上土壤电阻，总阻值较大，故大部分电流将通过护层返回，少部分电流通过大地返回。由于芯线电流和护层电流反向，能在外部一定距离产生磁场信号的有效电流为其差，数值等于通过大地返回的电阻电流。另外由于芯线－护层回路与护层－大地回路存在互感，通过电磁感应也可以在护层－大地回路产生感生电流。综合效果为有效电流等于大地回路的电阻电流和感应电流的矢量和（两者存在相位差）。根据现场实际情况的不同，有效电流可能会占总注入电流的百分之几到百分之十几。图5- 11并行电缆的分流效果如上图，若存在同路径敷设（两端位置均相同）的其他电缆，则返回电流主要被几条电缆的护层分流，例如三条电缆同路径，则三条电缆的护层返回电流各占1/3。有效电流正向，占注入值的2/3，邻线电流反向，占1/3。1.2.2.4相间接法图5- 12相间接法接线图图5- 13相间接法信号流向示意图如上图所示，发射信号会施加在电缆两相之间，电缆的对端两相线短路。两相在电缆内部扭绞，其电流值相同且方向相反。尽管两相线虽相距很近，但仍有一定间隔，故两相线和接收机线圈之间的距离会造成微小差异，两相线在此处产生的磁场方向相反，但强度因距离的差异而不会完全相同，大部分相互抵消，但仍有小部分残余，金属护层的屏蔽作用会进一步将其削弱，的剩余信号方能被接收。因为扭绞的原因，信号会沿电缆路径有周期性的幅值和方向的变化。在一个扭绞周期内，对外放射的磁通会因方向连续变化360°而相互抵消，所以不会在护层－大地回路产生感应电流。由于有效信号很小，故使用高频信号将比低频信号更易于探测。相间接法无法使用接收机的电流方向测量功能排除邻线干扰。

阿坝地埋电缆管线探测仪大地接法： 图3-1-2 护层－大地接线法如上图所示，将电缆近端的护层接地线解开，低压电缆的零线和地线的接地也应解开，电缆对端的护层保持接地，信号加在护层和接地钎之间（不可使用接地网），电缆相线保持悬空。电流自发射机流经护层，在电缆对端进入大地，流回近端返回发射机。这种接法不存在屏蔽，因而在地面上产生的信号强，信号特性也比较明确。同样，由于护层－大地分布电容的存在，信号会自近向远逐渐衰减。潜在的问题：护层外部的绝缘层若有破损，部分电流将由破损点流入大地，造成破损点后的电流突然减小，减小幅度与破损点的接地电阻有关。3、相线－护层接法：图3-1-3 相线－护层接法如上图所示，发射信号加在电缆一相和护层之间，对端相线和护层短路，护层两端保持接地。如果是单条电缆敷设，信号自发射机流经芯线，再经护层和大地两个回路返回。因为护层（铠装及铜屏蔽层）由连续金属组成，电阻很小；大地回路由于存在两端接地电阻，再加土壤电阻，总阻值较大，故大部分电流将通过护层返回，少部分电流通过大地返回。由于芯线电流和护层电流反向，能在外部一定距离产生磁场信号的有效电流为其差，数值等于通过大地返回的电阻电流。另外由于芯线－护层回路和护层－大地回路存在互感，通过电磁感应也能够在护层－大地回路产生感生电流。综合效果为有效电流等于大地回路的电阻电流和感应电流的矢量和（两者存在相位差）。根据现场情况的不同，有效电流可能会占总注入电流的百分之几到百分之十几。如果存在同路径敷设（两端位置均相同）的其他电缆，则返回电流主要被几条电缆的护层分流，例如三条电缆同路径，则三条电缆的护层返回电流各占1/3。有效电流正向，占注入值的2/3，邻线电流反向，占1/3。如右图所示。 图3-1-4 并行电缆的分流效果

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阿坝地埋电缆管线探测仪电缆探测的信号发射方法电缆路径探测和性识别在金属管线探测中占有重要地位，相比于金属管道的单一连续金属结构，电缆由数根芯线和金属铠装构成，结构和用途的差异造成了探测时的信号施加方式的差异，不同的接法将会产生不同的电磁场，探测效果也有所区别，因此本章对电缆探测的信号发射方式进行单独描述。一、停运电缆的信号发射方法1、基本接线方法：芯线-大地接法 芯线-大地接法是对离线电缆（停电电缆）进行路径探测和识别的接线方式，可以充分发挥仪器的功能，并能程度地减小干扰影响，如下图所示：图3-1-1 芯线－大地接线法将电缆金属护层两端的接地线均解开，低压电缆的零线和地线的接地也应解开，将发射机的红色鳄鱼夹夹一条完好芯线，黑色鳄鱼夹夹在打入地下的接地钎上。在电缆的对端，对应芯线接打入地下的接地钎。

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阿坝地埋电缆管线探测仪低压脉冲法测试电缆长度（全长） 1）接线：先将双夹测试线接至（预定位仪后侧板）采样端口，再将测试线的红夹子夹在电缆的一个好相，黑夹子夹在电缆的另一个好相。2）与上述“低压脉冲法测试电缆的断线、短路故障距离”中的2）、3）、4）相同。3、波速测量仪器直接给出了4种常用电缆的平均波速，有时也会碰到需要测试未知波速的电缆，此时就要用到波速测量功能。波速的测试方法如下：1）选一条已知长度的电缆，是100米以上，越长测量结果越准确。2）接线：与“低压脉冲法测试电缆长度”中的1）相同。3）开机：按下开关键，屏幕将显示开机界面；点触一下液晶屏进入测试界面。采样方式调整为“速度测量”；按“全长”键将电缆类型显示区调整为已知电缆的长度。4）与上述“低压脉冲法测试电缆的断线、短路故障距离”中的2）、3）、4）相同。距离显示区显示的就是该电缆的波速。4、冲击闪络法测试电缆的高阻故障距离1）接线： 首先，按要求完成高压闪络的接线；然后，用双夹测试线将采样盒与测距主机相连接，再把采样盒放置于高压电容器的接地线旁边。

阿坝地埋电缆管线探测仪卡钳耦合法卡钳耦合法适用于管线外露，但无法（或不允许）接触其金属部分，而且管线两端都接地的情况（特别适用于电力电缆）。卡钳耦合法发射信号的电路模型可以等效为变压器：卡钳的磁芯作为变压器磁芯，卡钳内部绕线为变压器的初级，管线－大地回路等效为变压器的次级（单匝），发射机提供初级电流，管线－大地间耦合产生次级电流。耦合电流的大小与回路电阻（主要是两端的接地电阻）密切相关，电阻越小则电流越大，反之电阻越大电流越小，小到一定程度则无法进行正常探测。卡钳耦合法发射信号的优点在于使用方便，无须和管线进行电气连接，对管线的正常运行不会产生任何影响，而且能够减少对其他管线的感应；缺点在于耦合出的电流小于直连法，尤其是要求管线两端必须接地良好，有些管线不能满足此要求。1、卡钳连接将发射机附件连接线缆（两端为红色5芯插头）的一端插入发射卡钳插座，另一端插入发射机的输出插座。 图2-2-1 卡钳法附件连接2、卡住管线将卡钳卡住管线的裸露部分，如下图所示： 图2-2-2 卡钳耦合法注意事项：?管线两端必须接地，才会感应出信号。接地可以是连续接地（如不绝缘的管道），也可以是两端接地（如高压电力电缆的金属铠装在两端接地）。?管线不同分段之间，或管件和管道之间可能是绝缘的，如果绝缘则需设法将其电气连接，否则不能使用卡钳耦合法。?是否在管线上有效地感应出电流，只能通过接收机的探测效果来判断，如果不能正常探测，则换用其它信号发射方法。?卡住管线时，确保卡钳的钳口完全闭合，并确保钳口无异物、不生锈。

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阿坝地埋电缆管线探测仪将电缆金属护层两端的接地线均解开，低压电缆的零线和地线的接地端也应解开，将发射机的红色接线夹夹一条完好芯线，黑色接线夹夹在打入地下的接地针上。在电缆的对端，将对应芯线接打入地下的接地针接地。注意：尽量使用接地针，而不要直接用接地网！至少在电缆的对端必须用接地针，接地针还需要离开接地网一段距离，否则会在其他电缆上造成地线回流，影响探测效果。电流会从发射机流经芯线，在电缆对端流入大地，流回近端后返回发射机。这种接法在地面探测时接收机可以感应到很强的信号，信号特性比较明确，可以充分利用仪器的电流方向判定功能；信号在绝缘良好的芯线上流过，不会流到邻近管线上，尤其不会流到交叉的金属管道上，适于在复杂环境下进行路径查找。另外电缆接地，流经电缆的信号电压很低，难以对邻线产生电容耦合，从而减少干扰。由于芯线和大地之间存在电阻和分布电容，随距离的增加，电流会逐渐减小。但若接地良好，可以不予考虑。芯线和大地相接的方法使用较繁琐，但目标电缆上的有效电流，且不易受邻近电缆干扰，若电缆绝缘好，发射电流就更不会流到交叉的其他金属管线上，所以在特别复杂的环境应优先采用本方法。

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阿坝地埋电缆管线探测仪说明：1.长按标定键 进入或退出信息/菜单界面。2.上下左右键选择菜单项，OK键确认执行，ESC键返回上级菜单。3.设备识别码UID（短码和长码，括号内为长码），不能修改。4.工频频率、深度单位、主动探测频率对应菜单设置值。5.若不选配蓝牙和GNSS定位功能，则蓝牙和GNSS信息不显示。菜单项：1、系统功能：?保存设置?退出菜单界面?中英文切换复位关机2、存储功能：?通过蓝牙发送全部存储数据3、工频频率选择：选择50或60Hz 4、深度单位选择：?选择米（m）或英尺（ft）、有源探测频率使能：可选的有源频率列表?恢复出厂默认频率?使能所有频率 说明：1.工频频率、深度单位、有源探测频率的选择：菜单项前面带＊号的为使能的项目，不带＊号的为禁止的项目。上下键选择菜单项，OK键切换使能/禁止。2.频率过多会造成操作繁琐，建议只使能常用的频率，需要时再使能其他频率。50（或60Hz）用于探测电力电缆，100Hz（或120Hz）用于外加电流阴极保护（CPS）管道的探测。3.若未选配蓝牙及存储功能，则存储功能主菜单下没有子项内容显示。4.设置完成后，须进入系统主菜单，选择保存，短按OK键 保存设置内容。第二章 发射信号的一般方法发射机对管线施加信号的方法有三种：直连、卡钳耦合和辐射感应，本章作为这些方法的一般介绍，对于电缆探测来说有其特殊性，在第三章中专门介绍。一、直连法直连法是将发射机的输出线直接接到金属管线上，并将信号直接注入。直连法适用于：电力电缆、通信电缆、金属自来水管道、金属燃气管道，阴极保护管道测试点或其它接入点，以及有长线特征的连续性金属物体等。发射机发出的电流经过管线，在其接地点流入大地，或通过管线和大地之间的分布电容流入大地，返回发射机。管线上的电流会产生电磁场辐射，接收机通过接收磁场进行管线探测。相比于其他方法，直连法能够得到的发射电流，所以在条件允许的情况下，应尽量采用直连法。1、直连输出线缆连接将发射机直连输出线缆一端的5芯红色插头插入发射机的输出插座。

阿坝地埋电缆管线探测仪说明：1.长按标定键 进入或退出信息/菜单界面。2.上下左右键选择菜单项，OK键确认执行，ESC键返回上级菜单。3.设备识别码UID（短码和长码，括号内为长码），不能修改。4.工频频率、深度单位、主动探测频率对应菜单设置值。5.若不选配蓝牙和GNSS定位功能，则蓝牙和GNSS信息不显示。菜单项：1、系统功能：?保存设置?退出菜单界面?中英文切换复位关机2、存储功能：?通过蓝牙发送全部存储数据3、工频频率选择：选择50或60Hz 4、深度单位选择：?选择米（m）或英尺（ft）、有源探测频率使能：可选的有源频率列表?恢复出厂默认频率?使能所有频率 说明：1.工频频率、深度单位、有源探测频率的选择：菜单项前面带＊号的为使能的项目，不带＊号的为禁止的项目。上下键选择菜单项，OK键切换使能/禁止。2.频率过多会造成操作繁琐，建议只使能常用的频率，需要时再使能其他频率。50（或60Hz）用于探测电力电缆，100Hz（或120Hz）用于外加电流阴极保护（CPS）管道的探测。3.若未选配蓝牙及存储功能，则存储功能主菜单下没有子项内容显示。4.设置完成后，须进入系统主菜单，选择保存，短按OK键 保存设置内容。第二章 发射信号的一般方法发射机对管线施加信号的方法有三种：直连、卡钳耦合和辐射感应，本章作为这些方法的一般介绍，对于电缆探测来说有其特殊性，在第三章中专门介绍。一、直连法直连法是将发射机的输出线直接接到金属管线上，并将信号直接注入。直连法适用于：电力电缆、通信电缆、金属自来水管道、金属燃气管道，阴极保护管道测试点或其它接入点，以及有长线特征的连续性金属物体等。发射机发出的电流经过管线，在其接地点流入大地，或通过管线和大地之间的分布电容流入大地，返回发射机。管线上的电流会产生电磁场辐射，接收机通过接收磁场进行管线探测。相比于其他方法，直连法能够得到的发射电流，所以在条件允许的情况下，应尽量采用直连法。1、直连输出线缆连接将发射机直连输出线缆一端的5芯红色插头插入发射机的输出插座。

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阿坝地埋电缆管线探测仪 多功能电缆识别仪，又名电缆识别仪、带电电缆识别仪、智能电缆识别仪是为电力电缆工程师和电缆工解决电缆识别的技术问题而设计的。用户通过仪器从多根电缆中准确识别出其中某一根目标电缆，避免误锯带电电缆而引发严重事故。电缆识别是从电缆两端的操作开始的，必须保证电缆两端的双重编号准确无误，本仪器设计采用了PSK技术，结合精准算法。无论现场工作人员的记忆多么可靠，都不能代替专业仪器的识别。本产品同时具有带电电缆识别、停电电缆识别、交流电流测试、交流电压测试功能，由发射机、发射电流钳、接收机、接收柔性电流钳等组成。发射机：带电电缆识别、停电电缆识别时发射信号给目标电缆，内置大功能率可充锂电池，发射机采用一体化专用工具箱式设计，用聚丙烯塑胶作为原料，添加新型复合填充料一次注塑成形，密度小、强度、刚度、硬度、耐磨性、耐热性、绝缘性能更优越，其箱体能承受约200kg的压力，主机超大LCD实时显示剩余电池电量，白色背光、发射信号动态指示，一目了然。发射钳：带电电缆识别时，发射钳将发射机发出的信号耦合到目标电缆上，钳口尺寸Φ120mm，发射钳具有方向性，：采用脉冲电流原理，给电缆线芯注入脉冲编码电流信号，该电流在目标电缆周围产生电磁场，供接收机和柔性电流钳检测、解码、识别；因电流有方向性，所以检测也具有方向性。接收机：为手持设备，3.5寸彩色液晶屏，内置高速微处理器，结合精准算法，对发射机的脉冲编码电流信号进行识别并解码，同时具有信号强度标定功能，显示信号强度和检测结果，精美直观；彩色刻度条动态显示，一目了然，电缆识别成功打√，非目标电缆打×，能快速自动识别目标电缆。同时可测试电压量程为AC 0.00V～600V(50Hz/60Hz)，可测交流电流量程为AC 0.00A~5000A(50Hz/60Hz)，可测电流频率45Hz～70Hz。柔性电流钳：为洛氏线圈，具有的瞬态跟踪能力，能快速识别发射机产生的脉冲编码电流，适用于粗电缆或形状不规则的导体。其钳口内径为约200mm，可钳Φ200mm以下的电缆，不必断开被测线路，非接触测量，快速。特别提示：本电缆识别仪同时具有带电电缆识别及停电电缆识别功能，停电电缆识别时：严禁接入带电电缆中。识别时，发射钳、接收钳不能混用，同时要保证输入信号方向一致。

阿坝地埋电缆管线探测仪本设备适用于不同的和地区，为适应不同的电网工频频率和深度单位，需要在开始使用之前对接收机进行必要的用户设置。1、若非订货时指定，出厂默认工频为50Hz，深度单位为m（米）。若需更改，则如左下图所示，在接收机状态下，同时按住标定键 和测量键 不要松开，再按住开关/静音键 不要松开，可以看到接收机开机并显示欢迎界面，三个按键仍然不要松开，直至约2秒后显示用户设置界面，此时可以松开按键。输出功率调节按输出功率减小键 或输出功率增大键 调节输出水平（信号大小），共分10档，屏幕右下角显示输出电压和电流。应根据需要调节输出水平：?较大的电流有助于稳定探测及准确测深。?在较高频率（8kHz及以上）以及很浅的深度（1m之内），较高输出电流可能会造成接收饱和失真，造成接收机响应非线性及测深误差增大，此时应适当降低输出水平。?降低输出功率有助于延长电池供电时间，但不应过多考虑。

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阿坝地埋电缆管线探测仪注意：尽量使用接地钎，而不要直接用接地网！至少在电缆的对端必须用接地钎，接地钎还需要离开接地网一段距离，否则会在其他电缆上造成地线回流，影响探测效果。电流自发射机流经芯线，在电缆对端进入大地，流回近端返回发射机。这种接法接收机在地面探测时可以感应到很强的信号，信号特性比较明确，而且可以充分利用仪器的防误跟踪功能；信号在绝缘良好的芯线上流过，不会流到邻近管线上，尤其不会流到交叉的金属管道上，适于在复杂环境下的路径查找。另外由于电缆接地，流经电缆的信号电压很低，不容易对邻线产生电容耦合，减少临近管线的干扰。由于存在芯线和大地之间的分布电容，随距离的增加，电流会有衰减。但若接地良好，电容电流很小，可以不予考虑。这种方法的缺点是需要将电缆两端的接地线全部解开略显繁琐。

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阿坝地埋电缆管线探测仪直连接线将红色鳄鱼夹和管道露出的金属部分（如电缆芯线/阀门等）连接，黑色鳄鱼夹和打入大地（土壤）的接地钎连接，如果接地线不够长，则使用延长线续接。图2-1-2 直连法接线注意事项：?接地钎位置的选择：为保证探测效果，接地钎应与管线距离5m以上，而且黑色接地导线应尽量和管线方向垂直。?不要将黑色接地夹连接到自来水管或其他管线上，否则会使这些管线上也会有发射信号，从而干扰目标管线的正常探测。?接地钎和目标管线之间不应有其他管线，否则这些管线上也会感应到发射信号，从而产生干扰。可在打接地钎之前用无源探测的方法进行检查。?确保良好连接：如果管线连接处有绝缘漆或锈蚀严重，需要先将其清理干净，确保红色鳄鱼夹直接和管线的金属部分连接。?管线不同分段之间或管件和管道之间可能是绝缘的，如果绝缘则不能使用直连法，或者需要设法将绝缘的两部分之间进行电气连接。检查方法：确认接线正确后，打开发射机观察输出电流，如果电流过小，以至于无法正常探测，则有可能是管道绝缘。

阿坝地埋电缆管线探测仪存储数据的浏览：同时按下键和键3秒后，进入存储数据浏览界面，包括：频率、序号、点距、埋深、电流等。数据浏览可以通过和键来翻页。再次按下键，退出数据浏览模式，如果不按动任何键，20秒后自动恢复管线定位状态。注意：只能保存同一个频率的1000组数据。切换不同的检测频率后，如果需要存储数据，必须将已经存储的不同频率的数据删除后方可存储新的频率的数据。举例说明：仪器中已经存储128Hz的数据100组，现在更改测量频率为512Hz，需要存储512Hz的数据，则测量完成，按下键存储时，提示“128Hz已存储了100个数据，是否删除”，如果需要删除则按下键5秒后删除，重新存储512Hz的数据。2.2接收机显示窗口电池指示 (7)接收机显示屏右上角有一个电池符号，表示电池电量的多少。当电池损耗到已不能工作的时候，显示闪烁的电池符号，指示需要给仪器的内置电池充电。 一般情况下机内采用的高性能锂电池组，充足电可供接收机正常工作10小时以上。接收机充电时，只要将充电器的圆形插头插入接收机的充电插孔中，另一端接220V电源，充电器指示灯红色，充足电后充电指示灯变为绿色。

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