一、简介

    GDBN-C2000智能电缆故障测试仪是我公司在电力工业快速进步的契机下，根据行业发展和市场需求，研发生产的电力电缆故障测试专用系统设备。其主要用于电力电缆开路、短路、接地、低阻、高阻闪络性及高阻泄漏性故障的测试，以及同轴通信电缆和市话电缆的开路、短路故障的精确测试；还可以电波测速、测定线缆长度等，并可建立电缆档案以便日常维护管理。

   基于TDR技术实现的多次脉冲核心技术，彻底改变了传统的测试方式，使得原来较难解决的高阻故障波形阅读问题从根本上得以解决，经过多次脉冲产生器可以将任何复杂的高阻波形转化为非常熟悉又便于识别的低压脉冲短路故障波形，彻底解决了长期以来用户不会识别复杂高阻故障波形的难题，使关键的粗测水平得以质的提升。

   该产品采用了国际最高水平的时域反射（TDR）技术，故障波形自动判距、简单明了，使用方便愉快；整机采用工控塑料机箱，小巧精致，易携带；人机界面友好，即使非专业人员操作，依然可以很快熟悉并使用，高效、准确的完成电缆故障测试工作。

   该产品是利用多次脉冲法技术完成测试的重要组成设备，其采用阻容特性，“暂时存储”部分冲击能量。将冲击高压信号引导到故障电缆的故障相上，瞬间又将“存储”的部分能量再次施加到故障电缆的故障相上，保证故障点充分击穿，形成并延长故障点击穿后的电弧和持续时间，同时产生一个触发并启动多次脉冲自动触发装置和TDR电缆故障综合测试仪（根据TDR测试方法选择，可分别测试三次脉冲波形和多次脉冲波形）。

  本说明书中介绍的多次脉冲技术需在C2000测试仪的基础上增加多次脉冲耦合器才能实现该功能

二、功能特点

  1.用于35kV及以下不同等级、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.可配合高压设备实现传统电缆故障测试的低压脉冲法、冲击闪络法、三次脉冲法、多次脉冲法、速度测量法。

  3.全中文操作软件和使用界面，子菜单方式和文字提示实现人机互动。

  4.工业级彩色触摸液晶屏显示，全中文操作软件和使用界面，子菜单方式和文字提示实现人机互动。

  5.全局波形和局部波形同步显示，便于整体分析和细节调整。

  6.采用多次脉冲法测试时，界面同时采集8条真实波形，更便于判读和降低测试误差，提高测试精度；任何高阻故障均呈现最简单的类似低压脉冲短路故障波形特征，极易判读。

  7.内置电源供电，在无电源环境中均可长时间使用。

  8.体积小、重量轻、使用方便，检测故障成功率和测试精度高。

  9.在任何环境下性能稳定，不死机，信号采集高压保护措施安全。

  10.内置存储/调出功能，可方便将数据及波形保存或调出重新分析。

  11.测试信号提供多种脉冲宽度，无测试盲区。

三、技术参数

  1.采样方法：低压脉冲法、冲击闪络法、速度测量法

  2.采样速率：100 MHz、80 MHz、20MHz、10 MHz

  3.脉冲宽度：0.2μs、0.5μs、1μs、2μs

  4.波速设置：交联乙烯、聚氯乙烯、油浸纸、不滴油和未知类型自设定

  5.冲击高压：35kV及以下

  6.测试距离：＜40km，盲区≤10m

  7.分 辨 率：1m

  8.测试精度：1m

  9.显示方式：工业级彩色触摸液晶屏

  10.操作方式：触摸屏操作、物理旋钮操作

  11.分析设置：滚屏、缩放、保存、调出、波移等功能

  12.工作电源：内置电池供电

  13.连续工作：≥8h（亦可使用外接电源使用），充电电源AC220V±10%

  14.储存功能：具有数据存储功能，可存储大量现场波形及数据，并随时调出使用

  15.外形尺寸：长330mm×宽270mm×高140mm

  16.重    量：3.0kg

四、工作原理

  本产品采用的是时域反射（TDR）原理，即对电缆发射一电脉冲，电脉冲将在电缆中匀速传输，当遇到电缆阻抗发生变化的地方（故障点），电脉冲将产生反射。测距主机将电脉冲的发射和反射的变化以时域形式通过液晶屏显示出来，通过屏幕上的波形可直接判读故障距离。

五、仪器操作面板及界面说明

  1.操作面板介绍

  ① 开关按键：按下自锁接通电源，再按解锁断开电源。开机2分钟无任何操作时，屏幕将变暗进入屏保节能状态。

  ② 幅度旋钮：顺时针旋动幅度增大；逆时针旋动幅度减小。（需采样刷新才有变化）

  ③ 位移旋钮：顺时针旋动中值向上走动；逆时针旋动中值向下走动。（需采样刷新才有变化）

  ④ 信号端口：航空插座，用于连接采样线。

  ⑤ USB端口：用于连接专用外接设备导出数据。

2.工作界面介绍

①采样方式 

   按“”键，弹出采样方式选择子菜单。子菜单中包括：“低压脉冲”、“闪络方法”、“三次脉冲”、“八次脉冲”和“速度测量”。仪器开机默认“低压脉冲”，根据测试需要，可选择相应的采样方式，再按“采样方式”键退出。

②脉宽

  按“”键，弹出脉冲宽度选择子菜单。子菜单中包括7个选项，分别为：0.05μs、0.1μs、0.2μs、0.5μs、1μs、2μs、8μs。根据测试距离选择合适的脉宽，按对应的子菜单键可以对脉冲宽度进行选择，仪器开机默认0.2μs，再按“脉宽”键退出此项功能。注意：在高压闪络法测试中此项不做选择。

③电缆类型

  按“”键，弹出电缆类型选择子菜单，有“交联乙烯”、“聚氯乙烯”、“油浸纸型”、“不滴油型”和“未知类型”5个选项，仪器开机默认为“交联乙烯”，可根据需要按对应的电缆类型键。若被测电缆不属于四种已知类型，则应按“未知类型”键，弹出计算器对话框，调整波速数值，达到选定值后按“”键，再按“电缆类型”键退出此项功能。注意：波形速度最大300m/μs，不同介质的电缆中电波传播速度不同，因此在测试故障之前必须选定介质类型，以确定电波传播速度。

④精度

  按“”键，弹出读数精度选择子菜单，共分为“1米”、“2米”、“4米”和“8米”4种测量精度，仪器开机默认为“2米”，再按“精度”键退出此项功能。注意：当选中0.05μs脉宽时，电脑自动锁定读数精度为1米；当选中8μs时，电脑自动锁定读数精度为8米；选择其他脉宽时，可以按读数精度键任意调节，根据测量需要选取合适的档位。

⑤缩放

  按“”键进入缩放功能，系统提供3种压缩比例，分别为“1:1”、“1:2”和“1:3”，通过左移“”键或右移“”键可对波形进行3种比例的循环压缩，在屏幕右下角可以观察到压缩比例，再按“缩放”键退出此功能。由于波形数据量很大，每次采样后屏幕上显示的是上半部红色波形为1:1放大的波形；下半部蓝色波形为1:3压缩的波形。有时为了观察波形细节，须进行波形缩放操作。

⑥滚屏

  按“ ”键，通过左移“”键或右移“ ”键可对波形进行整屏移动，再按“滚屏”键退出此功能。缩放不能满足分析时可执行“滚屏”功能，将波形分段分屏显示，仪器默认显示第一段第1屏波形。

⑦保存

  按“”键，弹出保存对话框，提示要保存的号段，此时按“是”，即屏中上半部显示的红色波形被保存在该号段，按“否”退出。

⑧调出

  按“”键，弹出调出对话框，通过左移“”键或右移“”键选择需要调出波形的号段，再按“是”即调出所选号段的波形，以蓝色显示在屏幕下半部；此时屏幕上半部原有的红色波形不变，以便与调出的蓝色波形对比。

⑨全长

  在“速度测量”方式下，按“”键，弹出“电缆长度”输入数字键盘，初始值为“0”米，输入电缆长度值后，按“”键，即完成电缆全长的输入。

⑩延时

  设置脉冲触发时间，此功能一般不用。

⑪波移

  按“ ”键后，当前进入波形上移对比，再次按下“波移”键退出此功能。且此功能在调出波形、多次波形等情况下有效。

⑫定位

  按“”键后，当前游标的位置即被确定为测试起点，同时该游标移动的距离被清零。此键就是用于确定测量起始点。

⑬自动判距

  按“”键，游标进行自动定位，显示屏上方自动显示故障距离。

⑭⑯左移或右移

  移动游标定位时，每按左移“”键或右移“”一次，定位游标尺左/右移一个单位点（像素）；当按住不动时，游标以八个单位点的速度连续移动，松开左移“”键或右移“”游标即可停止移动,同时在距离显示处显示游标移动的距离。

⑮返回

  返回上级步骤，此功能仅在八次脉冲测试时，用于波形分析的逻辑按键，一般不用。

⑯⑰采样和多次采样

  在低压脉冲法测量时，按“”键一次，系统执行一次自动触发采样，屏幕的波形显示区能马上显示出发射脉冲和回波脉冲。上半部红色波形为局部放大波形，下半部蓝色波形为全局波形。

  在闪络法测量时，按一次“”键，此键反变色“”，系统一直处于执行等待外部触发采样状态，当获得触发信号时，系统将采集到高压闪络波，并以红色波形为局部放大波形显示在屏幕上半部，以蓝色波形为全局波形显示在屏幕下半部。每获得一次触发信号，系统采样一次并刷新波形。注意：当无外部触发时，再按一次“”键，此键回复原色，系统解除采样。

  在三次脉冲/八次脉冲测量时，先按“”键一次，系统执行一次低压脉冲自动触发采样，调整幅度和中值等参数，再按“”键一次，此键反变色“”，仪器一直处于执行等待外部触发采样状态，当获得触发信号时，系统将采集到多次脉冲波形，并显示到屏幕上。注意：当无外部触发时，再按一次“”键，此键回复原色，系统解除采样。

六、测试方法的操作简介

  1、低压脉冲法测试电缆的断线、短路故障距离

  1）接线：

  先将双夹测试线接至“信号”端口，再将测试线的红夹子夹在故障电缆的一个故障相，黑夹子夹在故障电缆的另一个故障相。

低压脉冲法连线示意图

2）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。此时系统默认测试方式为“低压脉冲法”、脉宽“0.2μs”、电缆类型为“交联乙烯”、精度“2m”。然后依据被测电缆绝缘材质、长度等因素再调整默认项目为适合本次测试的内容。

3）采样：

   点击“采样”键，仪器发出测试脉冲并自动触发捕捉到反射脉冲。此时界面将显示电缆的断线和短路波形如下图示。若波形的幅度、位置不合适，操作者可调节“中值”或“幅度”，再重新采样刷新，直到操作者认为回波的幅度和位置适合分析定位为止。

4）判读：

  低压脉冲波的判读比较容易，只要将游标分别定位到发射波及反射波的起点即可（详见波形分析基础理论），游标通过左移键或右移键操作。

2、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，最好是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。

  如下图示：

2）开机：

  首先开启冲击闪络并保证故障点放电充分；按下测距主机开关键，屏幕将显示开机界面；点触一下液晶屏进入测试界面。采样方式选择“高压闪络”。

3）采样：

  点触一次采样键，此时采样键变色仪器处于采样等待中；故障点每放一次电，仪器采样刷新一次，同时可调节中值、幅度旋钮配合采样，直到波形适合分析为止。再次点触采样键，此时采样键回复原色仪器停止采样。

4）判读：

  按照闪络波的分析判读方法（详见波形分析基础理论）将起始游标和终止游标分别卡到一个周期的起点和终点。

冲击闪络法测试波形示例

5、多次脉冲法测试电缆的高阻故障距离

  1）接线： 

  首先，按要求完成多次脉冲法的接线；

  然后，用测试线将多次脉冲耦合单元与测距主机相连接。

  如下图示：

2）开机：

  首先按下测距主机开关键，屏幕将显示开机界面；点触一下液晶屏进入测试界面。采样方式选择“低压脉冲”，并调整采集一个合适的低脉冲波形，在选择“三次脉冲”或“八次脉冲”；其次开启冲击高压并保证故障点放电充分。

3）采样：

  点触一次采样键，此时采样键变色仪器处于采样等待中；故障点放一次电，仪器采样刷新，直到波形适合分析为止。反之，再次点触采样键。

4）判读：

  按照多次脉冲法的分析判读方法（详见波形分析基础理论）将起始游标和终止游标分别卡到一个周期的起点和终点，或选择自动卡位，读取故障距离。