架空線接地故障分析儀

一、LYST4000架空線接地故障分析儀概述

適用于小電流接地系統(tǒng)架空線路，在線路發(fā)生單相接地故障而停運后，可用本設(shè)備對接地點進(jìn)行定位。

是一套便攜設(shè)備，可進(jìn)行多條線路的故障定位。整套設(shè)備由發(fā)射機、傳感器、接收機及附件組成。在故障線路停運后，由發(fā)射機向線路施加超低頻高壓信號使故障重現(xiàn)，在線路沿途用絕緣桿將傳感器掛在線路上檢測信號，并通過無線方式向地面上的接收機傳輸數(shù)據(jù)，接收機顯示測量結(jié)果。在故障點前，電流持續(xù)存在，故障點后，電流消失?？上冗M(jìn)行粗略分段，再定點，從而快速確定故障位置。

二、LYST4000架空線接地故障分析儀功能特點

適用于小電流接地系統(tǒng)配電網(wǎng)，檢測架空線路的單相金屬性接地、經(jīng)電弧接地、經(jīng)過渡電阻接地等多種故障。

在線路停運后進(jìn)行定位，特別適用于有電纜分支的故障線路。

施加高壓信號使故障重現(xiàn)，恒流信號穩(wěn)定，易于檢測。

超低頻信號避免系統(tǒng)分布電容影響，能對高阻值故障進(jìn)行定位。

發(fā)射機安全特性：高壓啟動閉鎖功能、輸出允許直接短路。

傳感器使用高靈敏度傳感器，開口設(shè)計，無需閉合，方便在線路上掛接。

傳感器和接收機無線通訊傳輸，安全可靠。

發(fā)射機可使用市電、發(fā)電機或汽車逆變器供電，傳感器和接收機干電池供電。

發(fā)射機體積小，重量輕；傳感器為體積重量*小化設(shè)計，方便沿線掛接；接收機為手持式設(shè)計。

接收機采用大屏幕液晶顯示器，顯示傳感器狀態(tài)、電流波形和電流值。

三、技術(shù)指標(biāo)  

定位精度：0.2米。

發(fā)射機輸出特性：

輸出頻率1Hz

開路電壓：    基波有效值2800V，

（脈動直流，峰值8kV，相當(dāng)于10kV線路的相電壓峰值）；

短路電流：    基波有效值35mA（脈動直流，峰值100mA）

傳感器與接收機的無線通訊距離：不小于30m。

發(fā)射機電源：AC 220V市電，可接發(fā)電機/汽車逆變器（輸出功率≥1500W）。

發(fā)射機功率：*高功率900W。

傳感器電源：3節(jié)7號堿性干電池。

接收機電源：5節(jié)5號堿性干電池。

體積：

發(fā)射機350×210×300mm；傳感器180×100×35mm；接收機205 ×100×35mm

質(zhì)量：發(fā)射機12kg；傳感器0.45kg；接收機0.45 kg

使用條件：溫度:-10℃－40℃，濕度5-90％RH，海拔<4500m。

第二章 設(shè)備組成

本設(shè)備包括發(fā)射機、傳感器、接收機及相關(guān)附件：發(fā)射機的接線盤、輸出連接線、掛線桿、電源線及保護(hù)地線，傳感器的掛線桿等組成。

一、發(fā)射機

發(fā)射機用于向故障線路施加超低頻脈動直流信號使接地故障復(fù)現(xiàn)，電流由發(fā)射機輸出，流經(jīng)故障線路，在接地點入地并返回發(fā)射機。

發(fā)射機面板如圖2-1-2所示：

其中：

啟動按鈕：電源開關(guān)打開之后，需要按“啟動”按鈕設(shè)備才進(jìn)行輸出。

停止按鈕：用于停止設(shè)備輸出。

測量按鈕：用于測量線路的接地電阻、系統(tǒng)電容等參數(shù)。在啟動狀態(tài)下此按鈕有效，顯示參數(shù)3秒鐘后自動轉(zhuǎn)為正常輸出狀態(tài)。

電源插座、保險管、電源開關(guān)：用于連接220V電源線，更換保險管，以及進(jìn)行電源的開關(guān)。

保護(hù)地端子：用于連接保護(hù)地線，接大地網(wǎng)。

線路插座：用于連接故障線路。根據(jù)現(xiàn)場情況，可使用短連接線夾在開關(guān)柜的線路側(cè)；若必須接在架空的線路上，則選用接線盤裝的長連接線，并用掛線桿掛在故障線路上。

測試地插座：接工作接地線，接大地網(wǎng)。

二、傳感器

傳感器用于掛在故障線路的沿線檢測電流信號，并通過無線方式向地面上的接收機傳輸數(shù)據(jù)。

傳感器面板如圖2-2-1所示：

三、接收機

接收機用于在地面接收傳感器的無線傳輸數(shù)據(jù)，并在液晶屏上顯示測量結(jié)果。

接收機面板如圖2-3-1所示：

第三章 使用方法

一、工作原理

在故障線路停運后，首先由發(fā)射機向線路施加電壓使故障重現(xiàn)。電流由發(fā)射機發(fā)出，流經(jīng)故障線路，在接地點入地并通過大地返回發(fā)射機。

發(fā)射機輸出為脈動直流信號，頻率為超低頻1Hz，頻率越低則受系統(tǒng)分布電容的影響越小。理論上講純直流信號抗分布電容影響的能力*強，但使用純直流信號很難避免地磁影響，經(jīng)過理論計算和實際驗證，1Hz信號已能滿足絕大多數(shù)現(xiàn)場測試需求。

發(fā)射機在脈動輸出時間段內(nèi)的表現(xiàn)為恒流限壓源。若接地過渡電阻小于80kΩ，則輸出為恒流100mA，電壓隨電阻的增大而變大，但不會超過8kV；若過渡電阻大于80kΩ，則輸出為恒壓8kV，電流隨電阻的增大而減小。

發(fā)射機的輸出限制電壓為8kV，相當(dāng)于10kV線路的相電壓峰值。若電壓過高則超過線路耐壓等級，可能損壞線路（尤其是接入的分支電纜）的主絕緣；過低則可能無法使故障復(fù)現(xiàn)。此限壓值可根據(jù)用戶特殊要求進(jìn)行工廠整定。

在線路沿線，將傳感器通過絕緣桿掛接在線路上檢測電流。傳感器采用高靈敏度傳感器，其磁路無需閉合，在很大程度上方便了掛、取操作。傳感器檢測線路上的電流，自動進(jìn)行調(diào)零操作，將模擬信號轉(zhuǎn)成數(shù)字信號后通過無線方式向外傳送。

在地面上的接收機接收傳感器發(fā)送的無線信號，在液晶屏上直觀顯示測量結(jié)果。在故障點前，電流持續(xù)存在，故障點后，電流消失。可先進(jìn)行粗略分段，再定點，從而快速確定故障位置。

二、發(fā)射機操作

接線：

首先將故障線路的開關(guān)斷開；發(fā)射機電源接220V市電；保護(hù)地線接“保護(hù)地”端子和大地網(wǎng)；測試地線（帶黑色夾鉗的高壓導(dǎo)線）接“測試地”插座和大地網(wǎng)；至于接故障線路的輸出線，可根據(jù)現(xiàn)場情況，使用短連接線（帶紅色夾鉗的高壓導(dǎo)線）接“線路”端子和開關(guān)柜的線路側(cè)，若必須接在架空的線路上，則選用接線盤裝的長連接線，其高壓插頭接“線路”端子，其另一端的線鼻壓接在絕緣掛線桿的接線柱上，再將掛線桿掛在故障線路上。

注意：在需要測試的故障線路全長范圍內(nèi)，均不能掛接地線！

電源：

打開電源開關(guān)，此時發(fā)射機并沒有輸出，“停止”按鈕上的指示燈亮，屏幕顯示如下提示信息“按啟動開始輸出，若啟動無效，請檢查保護(hù)地是否接好！”，如圖3-2-2a所示。

啟動輸出：

按“啟動”按鈕，發(fā)射機開始輸出，“啟動”按鈕上的指示燈亮，液晶屏顯示輸出參數(shù)，界面如圖3-2-2b所示。

參數(shù)測量：

若需要，可按“測量”按鈕，此時“啟動”指示燈滅， “測量”按鈕上的指示燈亮。設(shè)備對線路的接地電阻和系統(tǒng)分布電容等參數(shù)進(jìn)行測量。液晶屏的顯示界面如圖3-2-2c所示。

當(dāng)線路接地電阻小于10kΩ時，則分布電容的影響可以忽略不計，此時電容值不再顯示，僅顯示“-”符號。

屏幕*下部顯示的“接地點前電流”項目，是根據(jù)電阻、電容參數(shù)，通過計算得到的接地故障點前能夠測量到的電流有效值的*小值。舉例來說，若故障電阻小于80kΩ且分布電容很小，發(fā)射信號的電流值在0和100mA之間按1Hz的頻率變化，則計算得到1Hz基頻電流有效值為35mA。系統(tǒng)分布電容越大，電流有效值越小。由于還不知故障點位置，無法得到分布電容的分布規(guī)律，只能假定分布電容全部在故障點之后（即假定故障點在出口位置），如此算出的電流有效值就是一個可能的*小值，意即在故障點前測量到的基頻電流有效值均應(yīng)大于等于此數(shù)，而一旦越過故障點，電流會急劇減小。由于測量存在誤差，計算時也有假定條件，因此此結(jié)果僅作參考。

若需要，可以用測量的方法確定故障相，分別對三相進(jìn)行測量，電阻*低的即為故障相。

注意：僅在啟動狀態(tài)下測量才有效，顯示測量參數(shù)3秒鐘后自動轉(zhuǎn)為正常輸出狀態(tài)。

停止輸出：

若需要停止輸出，可按“停止”按鈕。

工作完畢后，關(guān)閉電源，撤除接線。

三、傳感器和接收機的操作

近端驗證：

為了驗證設(shè)備是否正常、驗證故障線路的選線和選相是否正確、以及本線路是否符合設(shè)備的測試條件，建議在發(fā)射機端對傳感器和接收機進(jìn)行一次近端現(xiàn)場驗證，如圖3-3-1所示：

將傳感器掛在輸出高壓導(dǎo)線上，長按“開關(guān)”鍵將傳感器電源打開，其“電源”指示燈亮。

接收機與傳感器間隔一定距離（小于30m），長按“開關(guān)” 鍵將接收機電源打開，當(dāng)接收機和傳感器成功建立無線連接后，傳感器上的“通訊”指示燈閃爍，接收機的液晶屏上將顯示傳感器狀態(tài)、電流波形、電流值等信息，如圖3-3-2a所示。其中接收機和傳感器的電池水平分別顯示，當(dāng)欠壓后電池圖標(biāo)會閃爍；電流值是計算的1Hz基頻電流有效值，應(yīng)該和發(fā)射機在測量時顯示的“接地點前電流”相近。

注意：傳感器掛接應(yīng)盡量保持穩(wěn)定。若不穩(wěn)定，則受地磁影響，波形將會出現(xiàn)漂移，若漂移過大超出顯示范圍，則自動進(jìn)入調(diào)零過程，待1~2個周波（也即1~2秒）后，波形會回到正常范圍。所以應(yīng)注意觀察，在波形穩(wěn)定幾個周波后再讀數(shù)會得到比較可靠的數(shù)值。

如果通訊未建立連接，則顯示界面如圖3-3-2b所示。若顯示此界面，應(yīng)首先檢查傳感器電源是否已開；接收機與傳感器的距離是否過遠(yuǎn)等。

分段定位：

近端驗證成功后，再進(jìn)行沿線實際定位。

為快速逼近故障點，建議進(jìn)行50%法或0.618黃金分割法分段。以50%法為例，首先選擇在線路中點處登桿，用絕緣桿將傳感器掛接在故障線路的故障相，掛接應(yīng)盡量保持穩(wěn)定，如圖3-3-3所示：

接收機在地面上接收數(shù)據(jù)，若波形和讀數(shù)均穩(wěn)定，電流值接近近端驗證時的讀數(shù)，說明故障點還在下游；若波形很小、電流值很低，說明已經(jīng)越過故障點。

本次分段成功后，在故障點所在的段中繼續(xù)50%分段。分段越來越短，故障點也逐步逼近，直至找到故障位置。

若線路存在分支，應(yīng)重點在分支處測量，以判斷故障發(fā)生在主干還是分支。若判斷是分支故障，則繼續(xù)在分支線路上分段定位。若分支線路的電纜發(fā)生故障，則應(yīng)換用電纜故障測試儀進(jìn)行測距和定點。

第四章 維護(hù)

一、更換電池

傳感器更換電池：

當(dāng)傳感器無法開機，或開機后立即自動關(guān)機，或使用中“電源”指示燈閃爍，此時需要更換電池。

在接收機和傳感器建立通訊后，可以從接收機液晶屏上觀察到傳感器的電池水平，若其電池符號閃爍，應(yīng)立即檢查傳感器的電源燈狀態(tài)。

更換電池時，將傳感器背面電池盒蓋的螺釘擰下，取下盒蓋，取出電池組，更換新的3節(jié)7號堿性電池并裝回，蓋好電池蓋，擰上固定螺釘。

更換電池時注意電池極性，切勿裝反。

接收機更換電池：

當(dāng)接收機液晶屏上顯示的本機電池符號閃爍，說明電池欠壓，需要更換電池。

更換電池時，將接收機背面電池盒下方的鎖定開關(guān)撥到解鎖位置，取下盒蓋，更換新的5節(jié)5號堿性電池并裝回，蓋好電池蓋，將鎖定開關(guān)撥到鎖定位置。

更換電池時注意電池極性，切勿裝反。

二、質(zhì)保和維護(hù)

若出現(xiàn)質(zhì)量問題，儀器主機及附件三年保修。超過上述期限，維修時只收取更換的的器件成本費。若因為使用不當(dāng)造成損壞（包括保修期內(nèi)），或超過保修期限發(fā)生產(chǎn)品質(zhì)量問題，我公司負(fù)責(zé)維修，維修時只收取更換的器件成本費。傳感器和接收機出廠配裝新的堿性干電池，電池耗盡后需要自行更換，不在質(zhì)保范圍。

注意：設(shè)備長時間不使用，應(yīng)將電池取出，以免漏液造成腐蝕。若換裝新電池仍不能開機或使用時間過短，請檢查電池極片，若出現(xiàn)腐蝕，需將其清理干凈。

出現(xiàn)下列問題時，用戶可以嘗試自行解決：

不開機，或開機后立即關(guān)機：可能是電池已耗盡，請更換電池后再使用。

自動關(guān)機：可能是因為電池欠壓自動關(guān)機，或長時間未進(jìn)行任何操作自動關(guān)機，請嘗試重新開機。

若出現(xiàn)其他問題，請不要試圖自行維修，以免擴大故障，請與本公司聯(lián)系，以便及時維修和服務(wù)。

一．簡介

是我公司十多年致力于“接地電阻檢測技術(shù)研究”的又一高新技術(shù)產(chǎn)品，采用精密三線法或簡易二線法測試接地電阻，采用平均值整流法測試接地電壓，在線檢測、實時監(jiān)測。用戶可以選擇RS232或RS485通訊，并可根據(jù)提供的MODBUS通訊協(xié)議進(jìn)行二次開發(fā)、組建網(wǎng)絡(luò)、實現(xiàn)遠(yuǎn)程多點在線監(jiān)測等。

由檢測儀、監(jiān)控軟件等組成，檢測儀超大LCD顯示，非常直觀；可以通過其按鍵設(shè)置報警臨界值，具有聲光報警指示；外殼材料有耐高低溫、防腐、阻燃等特性，確保野外、礦井下、室內(nèi)等長時間在線監(jiān)測的高精度、高穩(wěn)定性、高可靠性。監(jiān)控軟件可以實時顯示被測接地電阻、接地電壓的值，可以通過檢測儀或監(jiān)控軟件設(shè)置自動監(jiān)控記錄間隔時間，間隔記錄時間設(shè)置范圍為1～999小時，其自動記錄存儲的數(shù)據(jù)可以生成報表，方便保存、歷史數(shù)據(jù)查詢、打印、分析等。

適用于輸電線路桿塔接地，地下礦井設(shè)備接地，氣象防雷接地，石油化工接地，通訊接地，變配電站接地，鐵路設(shè)施接地，建筑倉庫接地，電氣設(shè)備接地等。

二．量程及精度

（注：23℃±5℃，75%rh以下）

三．技術(shù)規(guī)格

四．結(jié)構(gòu)尺寸

1. 電源正接口(Vin)                 2. 電源地(GND)

3. 通訊地(GND)                     4. RS232的R端/RS485的B端(R/B)

5. RS232的T端/RS485的A端(T/A)   6. 預(yù)留備用端子(暫不使用)

7. C端(電流極)                     8. P端(電壓極)

9. E端(接地極)                    10. 液晶屏

11. 報警指示燈(ALARM)              12. 發(fā)送指示燈(SEND)

13. 接收指示燈(RECEIVE)            14. 電源指示燈(POWER)

15. ENTER鍵                       16. 向下鍵

17. 向上鍵                         18. SET鍵

19. TEST鍵                        20. 安裝孔

五．測量原理

1. 對地電壓測量采用平均值整流法。

2．接地電阻值測量采用額定電流變極法，即在測量對象E(接地極)和C(電流極)之間流動交流額定電流I(3mA Max，820Hz)；求取E和P(電壓極)的電位差V，然后求取接地電阻Rx的方法。

3．其工作誤差(B)是額定工作條件內(nèi)所得誤差，由使用儀表存在的固有誤差(A)和變動誤差(Ei)計算得出。

A：固有誤差                    E1：位置變化產(chǎn)生的變動

E2：電源電壓變化產(chǎn)生的變動     E3：溫度變化產(chǎn)生的變動

E4：干擾電壓變化產(chǎn)生的變動     E5：接觸電極電阻產(chǎn)生的變動

E7：系統(tǒng)頻率變化產(chǎn)生的變動     E8：系統(tǒng)電壓變化產(chǎn)生的變動

六．液晶顯示

1．特殊符號說明

(1)“ ”電源電壓低符號，當(dāng)電源電壓低于7.8V時顯示，請檢查電源。

(2)“OL”符號，表示超出了檢測儀的測量上限。

(3)“MEM”存儲模式，數(shù)據(jù)存儲過程中顯示。

(4)“READ”查閱數(shù)據(jù)符號，在查閱數(shù)據(jù)時顯示，同時顯示所存數(shù)據(jù)組編號。

2．顯示示例

(1) 被測電阻為：0.02Ω

 (2) 查閱所存第03組數(shù)據(jù)

        被測電阻為：0.03Ω

(3) 被測電阻為：571Ω

        電源電壓低符號顯示，

請檢查所接入的電源。

七．操作方法

1．安裝連接

首先：用戶需要在被監(jiān)測接地極E的附近同一直線上，每間隔5～10米做好輔助接地極P、C。輔助接地極應(yīng)用接地材料或不銹鋼材制作，防止銹蝕腐爛，輔助接地極的接地電阻值越小越好，一般要求輔助接地極的接地電阻值不超過100Ω，對地電壓小于10V，這樣才能保證在線監(jiān)測的準(zhǔn)確性。

其次：按下表對應(yīng)連接檢測儀、電腦、電源等。檢測儀與輔助地極的連接*好使用電力線扣固定(便于后期維護(hù)拆卸)，也可以焊接。

2．通電工作

當(dāng)電源接入檢測儀即自動開機進(jìn)入工作狀態(tài)，斷開電源則關(guān)機，檢測儀無自動關(guān)機功能。

開機后，如果LCD顯示電源電壓低符號“”，表示接入的電源電壓偏低，請依照說明檢查電源。

3．監(jiān)測

短按TEST鍵測試接地電阻，長按TEST 鍵不放手3秒后測試接地電壓，手松開返回等待接地電阻測試，LCD顯示測試值。在線監(jiān)測時，電腦上位機軟件可以自動發(fā)送測試命令并完成接地電阻或接地電壓測試，無需手動操作。

接地電阻在線監(jiān)測一般采用精密三線法，也可以使用簡易二線法測試。簡易二線法測量接地電阻是利用現(xiàn)有的接地電阻值較小的接地極作為輔助接地極，把C、P接口短接?？梢岳媒饘僮詠硭堋⑾浪ǖ冉饘俾裨O(shè)物、商用電力系統(tǒng)的共同接地或建筑物的防雷接地極等來代替輔助接地棒C、P，測量時注意去除所選金屬輔助接地體連接點的氧化層。簡易二線法測試接線如下圖：

簡易法測量接地電阻，其檢測儀讀數(shù)為被測接地體的接地電阻值與商用接地體的接地電阻值之和，即：

RE=RX＋re

其中：RE為檢測儀讀數(shù)值；

RX為被測接地體的接地電阻值；

re為商用電力系統(tǒng)等共同接地體的接地電阻值。

那么，被測接地體的接地電阻值為：

RX=RE－re

采用簡易法測量接地電阻，盡量選擇re值小的接地體作為輔助接地極，這樣檢測儀讀數(shù)才更接近真實值。

4．報警設(shè)置

檢測儀通電工作后,在測試模式下按“SET” 鍵進(jìn)入設(shè)置模式,并按“SET”鍵移動光標(biāo)直到液晶顯示“SE1”為止，此時處于報警設(shè)置模式，按“”或“”鍵改變當(dāng)前數(shù)字大小，按“SET”鍵移動光標(biāo)，再按“ENTER”鍵保存退出。當(dāng)監(jiān)測值大于報警臨界設(shè)定值時，儀表將閃爍將顯示報警LED指示燈，并發(fā)出“嘟--嘟--嘟--”報警聲。

如圖：設(shè)定報警臨界值為10Ω。

5．自動監(jiān)測間隔時間設(shè)置

自動監(jiān)測間隔時間設(shè)置有2種，可以通過檢測儀設(shè)置，用戶也可以通過上位機軟件設(shè)置，檢測儀所設(shè)置的自動監(jiān)測數(shù)據(jù)存入儀表內(nèi)，上位機軟件設(shè)置的自動監(jiān)測數(shù)據(jù)是存入電腦里，2種設(shè)置的自動監(jiān)測間隔時間是獨立的，且存儲的位置不一樣。

檢測儀通電工作后,在測試模式下按“SET” 鍵進(jìn)入設(shè)置模式，并按“SET”鍵移動光標(biāo)直到顯示“SE2”時，開始設(shè)置自動監(jiān)測間隔時間，按“”或“”鍵改變當(dāng)前數(shù)字大小，間隔時間設(shè)定范圍為1～999小時。按“SET”鍵移動光標(biāo)，按“ENTER”鍵保存退出。

監(jiān)測的數(shù)據(jù)存入檢測儀會自動編號存儲，*多存儲400組數(shù)據(jù)，若存滿顯示“FULL”符號。

如：自動監(jiān)測間隔時間設(shè)置為1小時，存儲的第19組數(shù)據(jù)為5.1Ω。

6．?dāng)?shù)據(jù)查閱/刪除

當(dāng)檢測儀有存儲數(shù)據(jù)時，長按“ENTER”鍵(超過3秒)進(jìn)入數(shù)據(jù)查閱，按“”或“”鍵以步進(jìn)值為1選擇查閱數(shù)組號，再按“ENTER”鍵退出查閱。在數(shù)據(jù)查閱狀態(tài)下，長按“SET”(超過3秒)刪除并返回測試狀態(tài)。

八．通訊方式

采用RS232或RS485通訊，RS232通訊適用于近距離的單個接地電阻監(jiān)測，RS485通訊適用于1500米距離內(nèi)的多點接地電阻監(jiān)測。用戶二次開發(fā)可以選擇RS232或RS485通訊，并提供MODBUS協(xié)議。

九．裝箱單