GW-2136H电力电缆故障综合测试仪 1台
功能特点1. 功能全面：l 低压脉冲故障测距l 脉冲电流故障测距l 声磁同步精确定点l 电缆路径探测2. 故障测距功能：l 低压脉冲法：适用于低阻、短路、断线故障的精确测距。l 脉冲电流法：适用于高阻、闪络型故障的测距，使用电流耦合器从地线上采集信号，与高压部分隔离，安全可靠。3. 精确定点功能：l 声磁同步接收，抗干扰能力强。l 声磁信号波形显示，信号和噪声易于区分。l 光标测量声磁延时，精确判断故障点的远近。l 可根据磁场波形的初始极性，在定点的同时进行路径探测。4. 路径探测功能：l 信号发生器：Ø 大容量锂离子电池供电，摆脱市电束缚。Ø 全自动功率匹配和保护，无需人工调整。Ø 较大功率输出。l 音峰／音谷法路径探测。l 信号幅值显示。l 可进行80％法或45°法测深。5. 大屏幕液晶显示，界面友好、简单易用。6. SD卡存储测试波形，存储容量大，可导入计算机进行存档、分析和打印。7. 内置大容量锂离子电池供电，配快速充电器。8. 电源管理：根据不同功能开启不同的电源通路，尽量减小功耗；若15分钟没有任何操作，仪器将自动关机；电池欠压时也将自动关机，以保护电池。9. 集成化设备，小巧便携。 三、技术指标 1. 测距功能（M）：(1) 测距模式：低压脉冲、脉冲电流。(2) 采样频率：100MHz。(3) 分辨率：低压脉冲模式1m；脉冲电流模式4m。(4) 低压脉冲模式发射电压：30V。(5) 测距范围：30km。(6) 盲区：2m。2. 声磁同步定点功能（M）：(7) 声音信号通频带：中心频率400Hz，带宽200Hz。(8) 信号增益：80dB。(9) 定点精度：0.1m。3. 路径探测功能（M）：(10) 接收频率：1kHz。(11) 增益：80dB。4. 路径探测信号发生器（T）：(12) 发射频率：1kHz。(13) 发射功率：≥3.5W。(14) 输出特性：开路电压≥100Vp-p；短路电流≥300mA；根据实际负载全自动匹配；自动短路保护。5. 电源：(15) 电池（M&T）：内置锂离子电池组，标称电压7.4V，容量3000mAH。(16) 功耗：主机（M）400mA，可连续使用时间>6小时； 信号发生器（T）500mA。可连续使用时间>5小时；(17) 充电器（M&T）：输入AC220V±10%，50Hz；标称输出8.4V，DC1A。(18) 充电时间（M&T）：<4小时。6. 显示方式：主机（M）320×240点阵大屏幕液晶；信号发生器（T）：表头。7. 体积（M&T）：270mm×220mm×80mm。8. 重量：主机（M）1.5kg；信号发生器（T）1.5kg。9. 使用条件（M&T）：温度:-10℃－40℃，湿度5-90％RH，海拔<4500m。
仪器组成和简介 本综合测试仪包括两台仪器及相关附件：1. GW-2136M电力电缆故障综合测试仪（简称主机）主机有以下功能，并根据不同功能使用相应附件：l 低压脉冲测距，附件：低压脉冲测试线l 脉冲电流测距，附件：脉冲电流耦合器l 声磁同步定点，附件：定点传感器、耳机l 路径探测，附件：路径传感器、耳机2. GW-2136T电缆路径探测信号发生器（简称信号发生器）信号发生器用于路径探测的信号发射，附件：输出连接线、接地钎。 3. 通用附件：充电器。
主机面板上有以下内容：1. 液晶屏幕：显示各种信息，显示的内容在以后章节中有详细介绍。2. 按键和指示灯：（1） 开关 键：长按2秒钟有效，用来打开或关闭仪器电源。（2） 键：背光键，用来打开和关闭液晶屏背光。（3） 存储 键：用来存储当前波形。（4） 调出 键：调出SD卡中存储的历史波形。（5） 暂存 键：在仪器内存中暂存当前波形，以备双波形比较。（6） 比较 键：同时显示当前波形和暂存波形，以便比较两波形的异同。（7） 和 键：用来移动光标。（8） 定位／确定 键：定位功能：自动移动光标，定位故障点。确定功能：当某些操作需要时，用来进行确认。（9） 上/放大 和 下/缩小 键：在正常测试时，用于对波形的缩小／放大。当调出SD卡已存储的波形时，用来选择需要查看的波形。（10） 磁场增益 ＋/－：用来在定点模式下调整同步磁场信号的增益。（11） 范围 ＋/－键：用来改变当前测试范围（量程）。（12） 光标切换 键：用来切换虚实光标。（13） 波速 ＋/－键：用来调整电缆波速度。（14） 主增益 ＋/－：用来调整测距 / 定点声音 / 路径信号的增益。（15） 模式 键：循环选择工作模式。（16） 面板右上角区域的“低压脉冲”、“脉冲电流”、“路径探测”、“精确定点”指示灯用来指示当前工作模式，（17） 测试 键：在低压脉冲模式：按一下进行一次测试；在脉冲电流模式下：按一下进入等待触发状态；在定点和路径模式下无效。（18） “信号”指示灯：低压脉冲模式：测试时闪亮一次；脉冲电流模式：触发时闪亮一次；定点模式：磁场触发时闪亮一次；路径模式：无效。 3. 接口：（1） 低压脉冲插口：接低压脉冲测试线。（2） 脉冲电流插口：接脉冲电流耦合器。（3） 路径探测插口：接路径传感器。（4） 精确定点插口：接定点传感器。（5） SD存储卡插槽：SD卡用来存储测距波形。需要时将SD卡插入插槽，按压到底；需要取出时，按一下SD卡，将自动弹出。（6） 耳机插口：在主机侧面，用来在定点和路径模式下，接耳机监听声音。（7） 充电插口：在主机侧面，用来接充电器，对仪器内置电池充电。
1. 表头：正常情况下用来显示输出电流，其满幅值为500mA；按 电池检测 键则显示电池水平，指针位于绿色区域表示电池电量正常，若指针位于黄色区域，表示电池欠压，仍可工作一小段时间，建议充电；若指针低于黄色区域，表示电池电量不足，可能无法开机，需充电后再使用。2. 开关 键：长按2秒钟有效，用来打开或关闭仪器电源。3. 电池检测 键：用来检测电池电量水平，按下后观察表头显示可判断电池电量是否正常。本功能在开机和关机状态下均可使用，4. “电源“指示灯：用来表示电源状态。开机后，本指示灯亮。若电池电量正常，则常亮；若电池欠压，则闪烁；若严重欠压，则自动关机，灯灭。5. “信号”指示灯：用来表示信号输出状态。6. 充电插口：在信号发生器侧面，用来接充电器，对仪器内置电池充电。
3、选择测试范围：初始测试时选择的范围应大于电缆全长至少几百米，如：电缆全长为800m，则应选择2km范围，而不应选择1km。若发现可疑点较近，为了得到更高的测距分辨率，可以适当将范围缩小。每改变一次范围，仪器会自动进行一次测试。4、设定波速：根据电缆的类型设定合适的波速。几种常用电力电缆的波速为：l 交联聚乙烯电缆：波速170m/usl 油浸纸电缆：波速160m/usl 聚乙烯全塑电缆：波速201m/usl 橡胶电缆：波速220m/us 不同生产厂家或不同批次的电缆，即使是相同型号，其波速也会有细微差别，当需要精确测距时，需根据已知的电缆全长校准波速度，参见本节第11条。 5、测试：按一次 测试 键，即进行一次脉冲发射，“信号”指示灯闪烁，仪器接收和处理脉冲反射信号，并进行显示。 6、调整增益：增益是指仪器对信号的放大倍数，调节增益可以改变的波形幅值，一般要调到需要的波形幅值足够大且不失真。增益调整方法：按 主增益 ＋/－键，可以调整信号增益。每改变一次增益，仪器自动进行一次测试。7、光标定位：反射脉冲波形的起始位置是故障位置。将光标移动到脉冲波形开始有明显变化的位置（如图3.4.2虚光标位置），屏幕右上角显示的距离就是故障距离。注意：光标在其他位置时，显示的距离没有意义。自动定位方法：按 定位/确认 键，仪器进行自动光标定位。如果自动定位没有得到正确结果，应进行人工定标。手动光标定位方法：按 和 键，可以左右移动光标。图3-3-3为一个典型的低阻短路故障波形，虚线光标位置即为故障点距离：320m。因为波形向下，故判断为短路故障；若波形向上，则为断线故障。
第四章 脉冲电流法测距一、适用范围脉冲电流法用于电缆的高阻和闪络性故障的测距，需要和高压冲击信号发生器配合使用。二、工作原理1、基本原理：当电缆故障点绝缘电阻较大(大于10倍电缆特性阻抗,Rf＞10Zc≈200Ω)时，故障点的反射系数很小，造成反射脉冲无法分辨，因此低压脉冲法无法测距。使用高压发生器向故障电缆施加高压，使得故障点击穿放电，放电脉冲在故障点和测试端之间来回反射，用仪器采样记录此信号并测量时间差，将得到故障点的距离。有两种方法可以采集放电脉冲信号：电压取样和电流取样，采用电流取样即为脉冲电流法：电流耦合器采集测试地（电缆金属外皮）流回高压储能电容的电流，与高压部分完全隔离，安全可靠，波形较易识别。2、直闪法：直流高压闪络法（直闪法）用于测量闪络性故障，即故障点绝缘电阻极高，但在做耐压试验时电压上升到一定水平产生闪络击穿的故障。直闪法原理如图4-2-1所示，其中T1为调压器；T2为高压变压器，容量应在1KVA左右；VD为高压硅堆；C为高压储能电容器，容量在2μF以上；L为电流耦合器。调节T1调压器，使得输出电压逐渐升高，直至故障点击穿。
第五章 声磁同步定点一、工作原理 本仪器采用波形显示的声磁同步法进行故障精确定点 ，是一种非常精确、且唯一性很好的定点方法，其原理基于传统的声测定点法，但有多项改进和提高。当高压发生器对故障电缆进行直流高压冲击，使故障点击穿放电，放电产生的机械振动传到地面，振动信号被高灵敏度的传感器拾取，经放大后用耳机监听，便可以听到“啪、啪”的声音。这就是传统的声测法定点的基本原理。传统的声测法定点仪一般仅使用耳机监听，或辅以表头指针摆动来分辨故障点放电声音。由于放电声一瞬既逝，而且和环境噪声区别不大，往往给经验不是十分丰富的操作者带来很大困难。传统声测法经改进后即为声磁同步法，利用高压冲击放电瞬间的强大电磁场信号，触发一个指示灯闪亮（或表针摆动），对声音进行同步。若听到“啪、啪”声的同时看到指示灯闪亮（或表针摆动），表明听到的声音是故障点放电声。声磁同步法对声测法改进很大，但仍然主要靠人耳对声音进行判断，仍然对操作者的经验有很高要求。本仪器利用放电脉冲磁场作为同步信号，对声音进行数字化采样，将声音波形显示出来，波形可以持续保持，避免了声音转瞬即逝的缺点，而且故障点放电波形和噪声有明显的区别，更重要的是多次放电的声音波形均非常相似，当观察到多次放电的声音波形相同时，可以明确判断已经采集到了放电声音。现场测试时，往往已经听到故障点放电声，但仅靠声音强弱仍很难精确判定故障点位置，特别是当电缆敷设在管道里面时，困难更大。通过检测电磁信号和声音信号之间的时间差，可以解决这个问题。由于电磁信号的传播速度是光速，从电缆传播到传感器的时间可以忽略不计；而声音传播速度相比起来慢的多，为每秒几百米的量级；因此，通过检测电磁、声音信号之间的时间差，可以判断故障点的远近。当不断移动传感器，找到声磁时间差最小的点，则其下方就是故障点。应该指出，由于很难知道声音在电缆周围介质中的传播速度，也不知道电缆埋设的具体深度，所以不可能确切计算出传感器和故障点之间的水平距离。 二、高压发生器的接线方法声磁同步定点需要配合使用高压冲击信号发生器，并工作在周期放电状态。1、相线对铠装接法：当发生相地故障、相间合并对地故障，或断线合并接地故障，总之只要存在相对地绝缘损坏，均优先采用相对铠接法，其优点为故障点放电声的传播衰减较小。如图5-2-1所示，将高压发生器的高压输出连接电缆故障相，测试地连接电缆的金属铠装。
调整声音增益：当调整好磁场增益正常同步后，再调整 主增益 ＋/－键。 当“信号”指示灯闪亮时，声音信号同步采样一次，波形更新。调整声音增益，使声音波形足够大且不失真。声音信号（包括噪声）在不断变化，要随时看到真实的声音波形，需要不断地调整其增益，但根据经验，声音信号增益可以调的较大，只要不是每次都失真即可，不必随时调整。 6、寻找并逼近故障点：以大约0.5~2m的间隔移动传感器，如果连续几次放电，均没有看到如图5-3-2所示的典型声音波形，则应继续向前移动，直至多次放电的声音波形都与典型波形非常相似,而且稳定（除非当时有很大的噪声出现），说明已经到了故障点的附近，采集到了真正的故障点放电声音信号。这时用耳机监听，会在“信号”指示灯闪亮的同时，听到较沉闷的一声“啪”。一般来说，靠观察声音波形得到的响应范围大于听声的响应范围，而且单纯听声较难分辨。 7、测量声磁延时，精确定位：看到放电声音波形后，按 和 键移动光标，将其移动到声音波形的起始点上，在声音波形显示区的右上角显示声磁延时值，如图5-3-2所示。此延时值能代表故障点的远近，但由于很难确知声音在电缆周围复杂介质中的传播速度，也不知道电缆埋设的具体深度，所以不能计算出传感器和故障点之间的精确水平距离。注意：光标在其它位置时，显示的声磁延时值没有意义。以较小的间隔不断改变传感器的位置，并测量声磁延时，直至找到延时值最小的点，其正下方即是故障点，误差在0.2m之内。 8、利用磁场极性进行辅助路径探测：在电缆的两侧，磁场波形的极性相反，可由此进行辅助路径探测。此功能在最终确定故障点精确位置时比较有用。 9、注意事项：（1） 尽量不要将传感器置于电缆本体上进行定点，否则会在电缆任何位置都能听到微弱的啪啪声，此为大电流瞬间放电形成的电应力造成的震动，整条电缆上均存在，不能利用此信号进行定点。（2） 有时电应力震动也能传到地面。在远离故障点时，如果非常仔细的监听，有时能够在电缆全长上都能听到很微弱的啪啪声，且不会随传感器位置的不同而发生变化，此即为电应力震动，其与真正的故障放电声差别很大，注意不要误判。 第六章 路径探测一、工作原理电缆路径探测的基本原理，是用探测线圈感知加载在待测电缆上的交变电流引起的电磁场。进行路径探测时，需要用信号发生器向电缆发射音频信号，用主机进行接收。 二、信号发生器的接线和使用方法1、芯线-大地接法芯线-大地接法是对离线电缆（退出运行的不带电电缆）进行路径探测和鉴别的基本接线方式，信号最强，并能最大程度地抗干扰。
注意查找路径