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      高壓電線電纜故障測試儀

      發布時間: 點擊量:1306
      高壓電線電纜故障測試儀
       

      LYST-600E高壓電線電纜故障測試儀功能介紹

      一、產品介紹:
      是迎合工業級電力行業方案和IT時代的快速發展,將原來電纜故障測試儀的局限性用工控嵌入式計算機平臺系統、網絡服務業務、USB通信技術系統化,提高了儀器的使用功能和利用價值以及便捷的現場環境操作。特別對于日益增多的地埋電纜故障提供了一套*多方案的服務方式。整套系統滿足中華人民共和國電力行業標準《DL/T849.1~ DL/T849.3-2004》電力設備測試儀器通用技術條件,該套設備為南方電網的合格供應商產品。該系統測試由系統主機、故障定位儀和電纜路徑儀三部分組成,用于電力電纜各類故障的測試,電纜路徑、電纜埋設深度的尋測。以及鐵路控制電纜和路燈電纜故障的測試。

      二、LYST-600E高壓電線電纜故障測試儀產品特性:

      ◆ 采用工控嵌入式計算機平臺系統,全電腦XP系統操作平臺,集成化軟件測試,并配有電纜故障測試軟件。

      ◆ 采用的USB通信接口,采集信號穩定,主機可自動選擇低6.25MHz、高達100MHz五種采樣頻率,自適應脈寬,能滿足不同長度電纜的測試要求,減少了粗測誤差,提高了測試精度。

      ◆ 軟件實現波形可任意壓縮、擴展,同屏隨機顯示兩個更接近標準的波形供你準確比較分析,雙游標移動可到0.15米,提高測試精度,減少誤差。

      ◆ 主機支持主機自帶WIFI接收功能,3G軟件可隨時實現專家遠程現場實時測試技術服務,專家遠程操控用戶主機,業務技術配備手機安卓版測試軟件,給用戶現場測試提供隨時隨地及時、準確波形分析和交流指導,使您無憂工作(選配)。

      ◆關鍵的定點儀部分可直接數字顯示測試者離故障點距離,采用靜噪技術,是國內同類定點技術的又一次創新,為快速準確查找電纜故障,減少停電損失提供了有力保障。

      ◆ 高壓放電部分,國內全新的8.4kg高頻高壓電源替換65kg試驗變壓器和操作箱,適用范圍廣,真正綜合輕便化,國內。

       

      三、技術指標:

      1、可測試各種35KV以下不同電壓等級、不同截面、不同介質及各種材質的電力電纜的各類故障,包括:開路、短路、低阻、高阻泄漏、高阻閃絡性故障。

      2、可測試鐵路通信控制電纜、路燈電纜的各類故障。
      3、可測量長度已知的任何電纜中電波傳播的速度。
      4、可測試電力電纜埋設路徑及埋設深度。
      顯示方式:12.1英寸工業級液晶屏(XP操作平臺)   存儲空間:固定8G
      測試方法:低壓脈沖法、沖閃電流法、直閃電流法

      操作方式:觸控鼠標操作

      測試距離:不小于60km                      短測試距離(盲區):0-5米或無盲區

      定點誤差:±0.2m                      測試誤差:系統誤差小于±1%

      分辨率:V/fm;V為傳波速度m/μs;軟件游標0.10米。
      采樣頻率: 6.25MHz、12.5MHz、25MHz、50MHz、100MHz

      電源與功耗:  AC 220V±10% 不大于15W   DC 12V(7AH) 不大于20W
      待機時間:可連續使用6小時左右。          主機重量:7kg

      外形尺寸:180mm×300mm×400mm              溫度-20℃~﹢40℃,相對濕度80%。


      四、路徑儀技術指標

      信號頻率:15KHz正弦波                           輸出功率:Pomax≥100W
      輸出阻抗:Zo=Zc(電纜特性阻率)                   震蕩方式:斷續
      主機重量:9.8kg                                 環境溫度:-10℃~+40℃
      外形尺寸:180mm×300mm×400mm                   相對濕度:RH≤85%(25℃)

       

      五、測試儀面板

       

      面板示意圖如圖2所示,請注意根據測試要求選擇對應的輸出口及開關。

      1、電源適配器充電插座:本儀器使用50Hz、220V交流適配器變12V電源供電,電池充滿,需6小時。

      2、儀器指示燈:

      電源指示:單色二極管,開機正常工作時時紅燈亮。

      欠壓指示:紅色二極管,欠壓時紅燈亮,同時報警聲響。如主機顯示欠壓,請你先關機后插入220V的適配器充電,等30秒后開機使用。

      脈沖指示:綠色二極管,開機后綠燈亮,工作狀態在脈沖法測試狀態。

      閃沖指示:紅色二極管,在工作狀態欄,選擇閃絡測試法,點采樣鍵,紅燈亮。

      3、輸出插座:儀器使用BNC-50KY(Q9)插座,用于測試電纜故障的信號輸出。

      4、輸出振幅:用于調節輸入、輸出脈沖幅度大小。使用時應根據屏幕顯示波形進行調節。調節過小時,脈沖反射很小,甚至無法采樣,如圖3。調節過大時,反射脈沖相連與基線無交點甚至基準線會變成斜線,如圖4。一般采樣前,輸入振幅旋鈕旋轉1/3左右,然后根據采樣波形大小再進行調節,重新采樣。

      5、程序開關:打開該開關即啟動主機進入工作界面,請按Windows XP系統提示關機。為了保證程序正常運行,禁止用該開關直接關機。

      6、顯示屏:儀器用12.1大屏幕液晶顯示屏,嚴禁用手過壓非觸摸系統,用右下的觸控鼠標操作。此顯示屏上嚴禁放置重物或擠壓。

      7、復位鍵:測試主板程序刷新復位鍵。每次開機后按此鍵,脈沖指示燈閃滅一次,測試程序即進入工作狀態。在測試過程中有端口錯誤提示時,請退出測試程序,按復位鍵刷新程序后,在重新進入測試程序。

      8、USB接口: 可與該機連接同時操作,能將測試波形及測試數據利用計算機進行處理,存貯,學習分析波形、打印??捎靡苿由暇W卡接發郵件,為你現場提供網上服務。

      9、觸控鼠標:和一般筆記本電腦鼠標一樣,用于操作整個系統。

       

      一、電纜測試主機

      1、打開程序開關,在桌面打開電纜測試軟件,您在使用時,廠家已安裝在主機上,你可直接使用。

      2、雙擊桌面電纜測試系統,屏幕顯示主控界面如下圖。測試故障請按“電纜故障測試”鍵,需退出,請按“退出系統”鍵。

      3、關機請按電腦操作方式,后關掉“程序開關”電源。建議本機在使用中不要電源,或頻繁開關機。

      4、如主機顯示欠壓,請你先關機后插入220V充電,等30秒后開機使用。

       

      二、測試系統控制面板介紹

      按“電纜故障測試”鍵,系統進入測試面板,測試面板可分為四部分:菜單欄、狀態欄、圖形顯示區、功能鍵區。

       

      (1)、菜單欄

      菜單欄包括二個菜單:

      “數據管理”菜單:包括,“存儲”,“讀取”,“測試報告”“退出”四個菜單項。

      選擇“測試報告”可將屏幕顯示內容形成一個“電纜故障測試報告”格式,選擇“打印”或“取消”鍵來完成你所要的工作;選“存儲”可將測試的波形和數據存儲于電腦的硬盤或者軟盤中,作為資料保存;選“讀取”可調出以前測試時存在磁盤內的波形;選“退出”可退出該測試軟件。

       

      (2)、工作狀態欄

      工作狀態欄里顯示個五方面的信息:依次顯示在屏幕的右側,“測試方式”,“電波速度”;“操作人員”“測試地點”“測試時間”。在測試時以上數據都會根據你的測試選擇自動鏈接并顯示出來。若是測速度,“電波速度”則不顯示介質信息; “操作人員”、“測試地點”欄需要你輸入相關數據,“測試時間”自動認可計算機時間。

      (3)、圖形顯示區

      圖形顯示區用來顯示采樣所得的波形,本軟件采用特殊技術,在測試時會同時顯示兩個波形,你可以連續采出更標準的波形,并同屏對比,或點擊顯屏中央線右側上、下點頭單獨全屏分析,以便對波形進行詳細分析處理,減少誤差。藍色游標線為起始定位游標,綠色游標為故障卡位游標,鼠標移至游標線上即可隨意拖動。并在二者游標間的小格內直接顯示故障距離。

      (4)、功能鍵區

      功能鍵區顯示在屏幕的下方。由8個按鍵組成,每個鍵執行一定的功能,這8個功能鍵的作用如下:

      ◆“測試選擇”鍵:在系統測試時采用,點擊會彈出一個窗口:根據所測電纜點擊選擇“測試方式”、“范圍及采樣頻率”、“介質選擇”后點擊“確定”鍵。

      窗口菜單:包括二個子菜單:“測故障”“測速度”、,選擇每一菜單項就對應一種測試方式。選擇“測速度”時你需輸入電纜的長度。

      “工作方法”菜單:包括三個子菜單:“低壓脈沖”,“沖閃電流法”,“直閃電流法”。

      “采樣頻率”對應以下五種:你只需選擇與被測電纜的大概長度對應的一項,同時你也就選擇了對應采樣頻率,這樣采樣自動適應脈寬,所得波形更標準,拐點更明確。

       

      可選大概長度范圍有:

      ●5m<L<615 m     采樣頻率100MHz

      ●615m<L<1229 m      采樣頻率50MHz

      ●1229m<L<2458 m     采樣頻率25MHz

      ●2458<L<4915 m      采樣頻率10MHz

      ●4915m<L<50000m     采樣頻率6.25MHz

      “介質選擇”菜單包括:

      ●油浸紙型:V=160m/μS

      ●不滴流型:V=144m/μS

      ●交聯乙烯:V=172m/μS

      ●聚氯乙烯:V=184m/μS

      ●自選介質V=***m/μS

      五個菜單項,選擇其中一個菜單項就等于選擇一種速度??筛鶕脩籼厥怆娎|添加介質。如你所測的電纜電波速度不在以上四種內,請你輸入自選介質的電波速度。

      輸入時請點擊測試軟件界面左下方的#小鍵盤(本機出廠時已給你設定好了),輸入你所選擇的電波速度。

      ◆“采樣”鍵:在系統測試時采用此鍵,每按動一次“采樣”鍵,系統便采集一次數據,并可以在圖形顯示區繪出波形圖,依次顯示在上、下兩個顯屏上。

      ◆“擴展”鍵,采用壓縮波形計算距離時誤差較大,按此鍵可將顯示的波形擴展狀態,顯示波形的全貌,這樣卡拐點是更,誤差更小。每點擊一次波形擴展一倍,可連續擴展五次,直到你感覺卡位合適為至。

      ◆“壓縮”鍵,按此鍵可將顯示擴展狀態的波形壓縮,直到你感覺卡位合適為止。

      ◆“定位”鍵,在分析波形卡位時,將藍色游標線移到所選波形的起點位置,按“定位”鍵。再次移動綠色游標線至你選的拐點處,故障距離則自動顯示出來。

      ◆“歸位”鍵,在分析波形卡位時,當你對上次操作或對游標線所卡的位置不準確或不滿意時,按“歸位”鍵,兩個游標線自動回到初始位置,你便可以重新找你認為更準確的拐點。

      ◆“卷屏”鍵,在分析波形卡位時,當你想卡的多個波形不在顯屏中部時,你可按“卷屏”鍵,向左、右移動整個波形,找出更為理想的多個波形中波形拐點更明顯的點來。

      ◆“微調”鍵,在分析波形卡位時,你用鼠標拖動游標線時,可能一次沒有卡在你選擇的位置拐點處,用“微調”鍵可幫助你對藍、綠色游標線進行移動,直到你認為更準確的拐點處。大大減少了卡位時人為的誤差,為第二步定點提供了更為準確的距離。

      ◆ “Exit” 鍵,分析處理波形結束退出鍵,退出測試軟件。

       

      為順利快速的解決電纜故障,測試電力電纜故障請遵循以下步驟:

      一、分析電纜故障性質,了解故障電纜的類型;

      不同性質的電纜故障要用不同的方法測試,而不同介質的電纜則有不同的測試速 度。不同耐壓等級的電纜則有不同的耐壓要求。而被測試電纜的接頭位置及近是否在電纜上方施過工。這些在測試前都必須做到心中有數。

      二、 用電纜儀主機的低壓脈沖法測試電纜長度、校對電纜的電波傳輸速度;

      測試電纜全長可以讓我們更加了解故障電纜的具體情況,可以判斷是高阻還是低阻  故障,可以判斷固有的電波速度是否準確(準確的電波傳輸速度是提高測試精度的保證。當速度不準確時,可反算速度。)。這些都可以用低壓脈沖測試法來解決。

      三、選擇合適的測試方法,用電纜儀主機進行電纜故障粗測;

      對不同電纜故障要用不同的方法,低阻故障(開路、短路等)要用低壓脈沖法測試;而高阻故障(泄漏、閃絡等)則要用閃絡法方法測試。選定方法后測出電纜故障的大致位置。選擇合適的測試方法,用測試儀主機對電纜進行故障距離粗測。低阻故障用低壓脈沖法測量,高阻故障用高壓閃絡法測量。

      注:表中Zo為電纜的特性阻抗值,電力電纜阻抗一般為10—40W之間。

      低壓脈沖法測試比較簡單,直接測試。而高壓閃絡法測量則需要注意接線及所加直流電壓的高低。10KV油禁紙電纜和交聯乙烯電纜的高耐壓分別為50KV和35KV,一般不得超過電纜的高耐壓,高壓設備的地線必須與被測電纜的鉛包接地良好連接。

      四、用路徑儀探測埋地電纜的走向;

      定點前首先必須知道電纜的路徑,若已知路徑可省去此步驟。

      五、用定點儀對故障點定位;

      按定點放電方式接好高壓設備,根據電纜的性質及電纜的耐壓等級來決定升壓程度。對電纜故障點進行定位,后確定在1米范圍內。

       

      一、電纜故障測試原理

      本儀器采用時域反射(TDR)原理,對被測電纜發射一系列電脈沖,并接收電纜中因阻抗變化引起的反射脈沖,再根據電波在電纜中的傳播速度和兩次反射波的特征拐點代表的時間,可測出故障點到測試端的距離為:

      S=VT/2

      式中:S代表故障點到測試端的距離

      V代表電波在電纜中的傳播速度

      T代表電波在電纜中來回傳播所需要的時間

      這樣,在V已知和T已經測出的情況下,就可計算出故障點距測試端的距離S。這一切只需稍加人工干預,就可由計算機自動完成,測試故障迅速準確。

      本測試系統故障測試有低壓脈沖法、直閃電流法、沖閃電流法三種基本方式。

      二、低壓脈沖方式

      低壓脈沖用于測試電纜中電波傳播的速度、電纜全長、低阻故障(故障相電阻值低于1K)和開路故障及短路故障。

      脈沖測試的基本原理

      測量電纜故障時,電纜可視為一條均勻分布的傳輸線,根據傳輸線理論,在電纜一

      端加上脈沖電壓,該脈沖按一定的速度(決定于電纜介質的介電常數和導磁系數)沿線向遠端傳輸,當脈沖遇到故障點(或阻抗不均勻點)就會產生反射,且閃測儀記錄下發送脈沖和反射脈沖之間的傳輸時間△T,則可按已知的傳輸速度V來計算出故障點的距離Lx,Lx=V•△T/2,如圖8所示:測全長則可利用終端反射脈沖:L=V•T/2

      同樣已知全長可測出傳輸速度:V=2L/T

      測試時,在電纜故障相上加上低壓脈沖,該脈沖沿電纜傳播直到阻抗失配的地方,如中間接頭、T型接頭、短路點、斷路點和終端頭等等,在這些點上都會引起電波的反射,反射脈沖回到電纜測試端時被測試儀接收。測試儀可以適時顯示這一變化過程。

      根據電纜的測試波形我們可以判斷故障的性質,當發射脈沖與反射脈沖同相時,表示是斷路故障或終端頭開路。當發射脈沖與反射脈沖反相時,則是短路接地或低阻故障。

      凡是電纜故障點絕緣電阻下降到該電纜的特性阻抗,甚至電流電阻為零的故障均稱為低阻故障或短路故障(注:這個概念是從采用低壓脈沖反射法的角度,考慮到阻抗不同對反射脈沖的極性變化的影響而定義的)。

      凡是電纜絕緣電阻無窮大或雖與正常電纜的絕緣電阻值相同,但電壓卻不能饋至用戶端的故障均稱為開路(斷路)故障。

      電纜的故障相(或被測相)與地線分別接到測試系統的輸入線(輸入線的另一端與測試系統Q9連接),將測試系統的“USB接口”與筆記本電腦的USB口連接,打開桌面測試軟件,即可測試。

      ●測速度

      對于有些電纜,電波傳播的速度未知,必須通過測試來確定。但測試前必須知道電纜的全長。

      在“工作方式”菜單選擇“測速度”、“低壓脈沖”,根據電纜的大概長度,選擇適應的范圍,鍵入電纜全長,輸入時請點擊測試軟件界面左下腳小任務欄的#小鍵盤(本機出廠時已給你設定好了),輸入你所選擇的電纜長度。

      然后按“確定”鍵,再按“采樣”鍵,配合調整“卷屏”鍵和“幅度”旋紐,使信號的幅度和波形、基線處于便于觀察的位置。

      如果無波形顯示或反射波形過小,將輸入振幅電位器旋大(注意:請微調),重新采樣。

      如果采樣時死機,即提示端口錯誤,請“Exit” 鍵,退出測試軟件,按主機“復位鍵”,重新進入測試軟件,重新采樣。

      移動藍色游標線至低壓脈沖的上升沿,如果認為拖動鼠標放的游標線不到位,按“微調”鍵的左、右調節,直到合適處,再按“定位”鍵,再移動綠色游標線至反射脈沖的前沿,如果認為拖動鼠標放的游標線不到位,按“微調”鍵的左、右調節,直到合適處,屏幕下方測試結果區速度值即為此種電纜中電波的傳播速度值。

      如果你對本次卡為起點、終點選擇的拐點都不滿意,你可用“位歸”鍵后,藍、綠色游標線將自動回到初始位置,這樣你可以重新卡位。

      ● 測故障

      測故障時工作狀態菜單選擇“測故障”,在“工作方式”菜單選擇“低壓脈沖”,并選擇適當電纜概長度范圍,按“確定”鍵,在按“采樣”鍵后,屏幕下方測試結果區即顯示故障波形。

       

      開路故障的反射信號與發送脈沖極性相同,短路故障的反射信號與發送脈沖極性相反。確定光標時,對終端開路電纜以脈沖上升沿與基線交點為準定光標起點、終點。

      注:由于測電纜全長時的接線及波形與測開路故障時*相同,所以設計時未單獨列出測全長菜單。

      低壓脈沖測試開路故障(電纜全長)和短路故障的波形如下。

      ● 測全長與測故障一樣

      三、沖閃方式

      電力電纜的高阻故障(高阻故障:故障點的直流電阻大于該電纜的特性阻抗的故障為高阻故障)幾乎占全部故障率的90%以上。沖閃方式用于測試高阻泄漏性故障及高阻閃絡性故障,大部分電纜高阻故障都可以使用沖閃方式測試。依據故障性質又分為沖擊高壓閃絡法(沖閃法)和直流高壓閃絡法(直閃法),下面分別介紹。

      沖閃方式測試故障,一般采用電流取樣法。因電流取樣接線簡單,安全性高,波形易于識別,因此推薦使用電流取樣。根據接線圖連接完畢后,再用速度鍵選擇傳輸速度或重新鍵入速度值。將輸入振幅旋鈕旋至1/3左右(注意:請微調),然后按采樣鍵,儀器進入等待采樣狀態。

      調整球隙(若放電,放電球隙清脆響亮,操作箱電流大于10A-15A否則視為未放電,請重新調整球隙,提高沖閃電壓),輸入振幅旋鈕后,然后通電對故障電纜升壓,電壓升到一定值,故障點發生閃絡放電,儀器記錄下波形。根據波形大小可重新調整輸入振幅,重復采樣,直到采到相對標準的波形。沖閃測試波形如下圖所示。

      如果采樣時死機,請即提示端口錯誤,退出測試軟件,按主機“復位鍵”,重新進入測試軟件,重新采樣。

      注意:調整球隙一般1mm大約代表3KV,請根據被測電纜電壓等級適當調整。

      波形特點:發射脈沖為正脈沖,反射脈沖也為正脈沖但前沿有負反沖。因故障性質等原因,負反沖大小有差別,但遠小于正脈沖的幅值。

      定光標時,藍色游標線選擇在正脈沖上升沿與基線交點處,如果認為拖動鼠標放的游標線不到位,按“微調”鍵的左、右調節,直到合適處,再按“定位”鍵,綠色游標線選擇在負反沖下降沿與基線交點處,如果認為拖動鼠標放的游標線不到位,按“微調”鍵的左、右調節,直到合適處,屏幕下方測試結果區顯示故障距離即為主機粗測距離。

      如無負脈沖出現,就將終點光標定在反射脈沖的上升沿與基線的交點處,屏幕下方測試結果區故障顯示距離因此將增加10%左右。你只需將顯示故障距離減掉10%左右即可定點。

      如果你對本次卡為起點、終點選擇的拐點都不滿意,你可用“歸位”鍵后,藍、綠色游標線將自動回到初始位置,這樣你可以重新卡位,得到更確切粗測故障距離。

      實測波形及接線圖如下:

      圖中:T1、  為3KVA/0.22KV調壓器

      T2、  為3KVA/50KV交直流高壓變壓器

      D、   為高壓整流硅堆,大于150KV/0.2A

      C 、  為高壓脈沖電容,容量1∽2μF,耐壓小于40KV

      V 、  為電壓表

      B、   為電流取樣器(配套附件)

      以上設備除電流取樣器B之外,其余為外配設備。(注意必須將高壓放電棒與高壓地線連接好方可試驗)

      現場實物接線圖如圖所示:

       

      四、直閃方式

      直閃法適用于測量高阻閃絡性故障。實際測試時,其操作方法和接線圖與沖閃法基本相同(無球隙)。直閃法也分電壓取樣及電流取樣兩種方式。我們推薦使用電流取樣方式。

      直閃法電流取樣波形特點與沖閃法相同,定光標方式也相同,因此,敘述從略,使用時可參照沖閃方式。用直閃法時一定要注意監視高壓電流,以防電流過大而燒壞高壓變壓器。

      高壓閃絡測試波形:

      (1)     故障在測試始端的波形

      (a)距離很近                             (b)距離較近

      (2)     故障在中間段的波形

      (a)距離較近                             (b)距離較遠

       

      (3)     故障在測試終端的波形

      (a)電纜較短時                                                         (b)電纜較長時

       
       

      (4)     閃絡法測試波形的變化規律圖

      下圖是我們根據閃絡測試法的波形而繪制的變化規律圖,只要仔細觀查分析就可看出它們中的變化規律。希望使用者一定要掌握標準波形以及它們在不同區間的變化規律。

      五、高壓閃絡測試注意事項

      高壓閃絡測試時,由于工作電壓*,稍有不慎就會對人身及設備造成損失,因此操作中應注意以下幾點:

      1、    高壓閃絡測試時,高壓試驗設備應由專業人員操作,儀器接線,調整時應斷電并*放電。

      2、    高壓試驗設備電源與測試儀工作電源分開使用,測試儀連線應遠離高壓線。沖閃法時,電腦應斷掉外接電源及鼠標。

      3、    高壓尾、操作箱接接地端必須可靠與電纜鎧裝及大地相連,以確保測試成功及設備、人身安全。

      4、    從測試儀安全考慮,閃絡測試時工作菜單一定要選擇在沖閃或直閃狀態,如果錯誤選擇脈沖狀態進行高壓閃絡測試,將可能損壞測試儀內部低壓脈沖電路。

      5、    測試前,應先對故障電纜加壓放電,確保各連接線點無放電現象,所加電壓已使故障點發生閃絡放電,然后開始投入儀器測試。

      6、在有易燃物品的環境中利用高壓測試時,應有保護措施。

       

       

       

      一、電流取樣器:

      高壓閃絡測試時,電流取樣器紅、黑接線柱與測試線紅、黑夾子對應連接,并將電流取樣器平行放置于電容器接地線3-5cm處。如信號強可移遠些,信號弱可移近些。以采集到較好的波形為標準。

      二、連接電纜:

      儀器配套連接電纜一條,為閃絡測試時使用和低壓脈沖測試時使用。如圖7所示。

      三、定點實物接線圖:

      定點是測試電纜故障關鍵的一步,粗測完后.撤走主機,按以下實物圖接線方式,給電纜連續加沖擊高壓使故障點連續放電,頻率大概放在3~4秒/次。帶上聲磁數顯同步定點儀走到粗測距離的前后10米處仔細聽故障點的放電聲,聽出聲音大點下方即為電纜故障點。

      第六節  聲磁數顯同步定點儀介紹

      一、用途:

      本產品用于埋地電絕緣故障點的快速、定位及電纜埋設路徑和埋設深度的準確探測。

      二、主要特點:

      1、用特殊結構的聲波振動傳感器及低噪聲器件作前置放大,大大提高了儀器定點和路徑探測的靈敏度。在信號處理技術上,用數字顯示故障點與傳感探頭間的距離,地消除了定點時的盲目性。

      2、纜溝內架空的故障電纜,過去定點時,全電纜的振動聲使任何定點儀束手無策,無法判定封閉性故障的具體位置。如今,只要將本儀器傳感器探頭接觸故障電纜或近旁的電纜上,便可顯示故障距離及方向,毫不費力地快速確定故障位置。

      3、工頻自適應對消理論及高工頻陷波技術,大大加強了在強工頻電場環境中對50Hz工頻信號的抑制及抗干擾能力,縮小了定點盲區。在儀器功能上,利用聲電同步接收顯示技術,有效地克服了定點現場環境噪音干擾造成的定點困難問題。尤其是故障距離的數字顯示省去了操作員對復雜波形的分析判斷,在相當程度上替代了閃測儀的粗測距離功能。對于數百米長的故障電纜,一般不用粗測便可實施定點,真正實現了高效、快速、準確。利用15z幅度調制電磁波和幅度檢波技術作路徑探測和電纜埋設深度測定,避免了原等幅15z信號源時電視機行頻對定點儀的干擾。

      4、操作極其簡便,打開電源開關即可,無須換擋和功能選擇。結構緊湊、小巧、模塊化,便于攜帶維修,功能強大。

      三、板示意圖,如圖1所示

      1.距離顯示屏 2.定點/路徑 3.耳機插座 4.音量調節     5.欠壓指示

      四、主要性能指標:

      1.數顯距離:大500米,小0.1米。

      2.粗測誤差小于10%,定點誤差為零。

      3.電磁通道增益>110dB (30萬倍)。

      4.電磁通道接收機靈敏度<5μV。

      5.聲音通道音頻放大器增益<120dB (信噪比4:1時100萬倍)。

      6.50Hz工頻抑制度>40dB (100倍)。

      7.聲電同步顯示監聽:即現場定點時,數字屏在沖擊高壓形成的沖擊電磁波作用下,重復計數一次,并顯示故障距離或滿亮(500.0米)。同時,由高阻耳機監聽電纜故障點在沖擊放電擊穿時火花產生的地震波,以便排除環境雜波干擾。

      8.聲波傳感器探頭換成15KHz電磁傳感探頭時,可作電纜路徑和電纜埋設深度的探測。

      9.電源:6V免維護電瓶  1.2AH。

      10.功耗: <120mA (0.7W)

      11.工作環境: 濕度80%             溫度 -10℃—50℃

      五、原理簡介:

      本儀器由電磁波傳感器,聲波振動傳感器,數據處理器,LED距離顯示器及音頻放大器五大部分組成。

      原理框圖如圖2所示:

      在進行沖擊高壓放電定點時,電磁傳感器接收到由電纜輻射傳來的電磁波后,送至數據處理器,經放大整形處理,啟動內部的距離換算電路工作。當聲音傳感器接收到由地下傳來的故障點地震波后也送至數據處理器放大整形,產生計數中斷信號,讓距離顯示器顯示終處理結果 (故障距離數)。并凍結顯示數字,提供穩定觀察。第二次沖擊放電時重復上述過程并刷新上次顯示數據。由于電磁波傳播速度極快,遠高于地表聲波傳播速度,根據電磁波與聲波的傳播時間差,利用公式I=TV (I:距離,單位米; T:時間差單位秒; V:聲波在地表層或電纜中的傳播速度,XXX米/秒),由數據處理電路換算出故障距離來。

      音頻放大器可放大聲音振動傳感器拾取的微弱地震波信號,由耳機監聽其大小,配合顯示屏數據定點。

      如果地震波太弱,形不成計數中斷信號,距離顯示器將自動發出中斷信號使其滿亮顯示500.0米。

      六、儀器操作使用方法:

      1.定點:在沖擊高壓發生器對故障電纜作高壓沖擊時 (沖擊高壓幅度要足夠高,以保證故障點充分擊穿放電), 將聲音震動傳感器探頭放置在電纜路徑 (或故障電纜本體) 上方,撥動電源開關,接通電源,定點儀置“定點”擋。一方面通過耳機監聽地震波,另一方面觀察距離顯示屏,還可通過磁表頭觀察磁信號的強弱。在未聽到地震波時 (測聽點距故障點太遠),每沖擊放電一次,距離顯示屏計數并刷新一次,每次顯示滿量500.0米,在電纜上方沿路徑不斷移動傳感探頭,直至聽到故障點的地震波聲音(此時表明距故障點不遠了)。當聽到的地震波聲音足夠強時,距離顯示屏將顯示故障距離數。此時便可將傳感器探頭直接按數顯距離數放在相應處。在該處前后移動探頭,找到數顯值小處,此處即為故障位置。且此數顯值也是電纜的當地大致埋設深度(此時耳機中聲音應是大,而且每次聽到的聲音均與數顯的刷新顯示同步)。

      2.尋測電纜路徑:此時在欲測電纜始端加入15KHz調幅路徑信號源,在儀器后側的輸入端口插入15KHz探棒,并垂直于地面,定點儀置“路徑”檔,用耳機監聽 15KHz斷續波的聲音,且觀察磁表頭磁信號的強弱。當探棒移到電纜正上方時聲音小,磁表頭擺動幅度小,探棒下方即為埋設的電纜,當探棒偏離電纜正上方時聲音大,磁表頭擺動幅度大。沿埋設方向探出的每個小聲音點的連線即為該電纜的埋設路徑。

      3.測試電纜埋設深度:在測到電纜的路徑時,將探棒頭垂直緊貼地面上的聲音小點使探棒沿電纜路徑傾斜45度(此時聲音變大),然后再沿電纜路徑垂直方向平行移動探棒,同時用耳機監聽聲音,當再次聽到小的聲音時,探棒在地面上移動的距離即為電纜的埋設深度。

      七、注意事項:

      1.在有條件的情況下,一般應用閃測儀首先粗測出電纜故障距離,再測定電纜埋設路徑方向,然后才用此儀器實施定點。按此程序將確??焖贉蚀_故障定位。千萬不要在路徑不明的情況下實施定點。

      2.在無閃測儀粗測故障距離的情況下,應先用本儀器測定路徑后再實施定點。

      3.探頭及主機屬精密儀器,絕不可跌落和碰撞。

      4.不要輕易拆卸探頭及儀器,以防人為損壞。

      八、簡單維護修理:

      1.定點狀態,接通電源,數碼顯示屏發光正常,“音量調節”電位器調至大,耳機略有噪聲,但輕敲擊聲音探頭時,耳機無任何反應??赡芄收希篈探頭的輸出電纜插頭未插到位;B插頭內電纜芯線脫焊或折斷;C探頭電纜有斷線;應逐項檢查排除。

      2.定點狀態時,探頭靈敏度明顯降低,輕敲擊探頭時,耳機內聲音很小??赡芄收希河捎谶\輸中的野蠻裝卸,探頭受到強力沖擊、跌撞,導致探頭內傳感器薄片脫落,輕搖探頭時會聽到探頭內有異常撞擊聲。此時應小心擰開探頭的上端蓋,用電烙鐵焊開探頭內小圓盒頂端的兩根由小孔內引出的引線,反時針擰開小圓盒,將盒內的傳感器薄片重新用環氧樹脂或AB膠粘牢。待固化后,按拆卸的反程序焊接安裝好即可。

      3.定點儀使用數小時后(或久置不用),發現數碼管亮度明顯下降,耳機中聲音明顯變弱,一般情況是機內電池電壓不足。此時應給電池充電。充電方法是將主機盒從皮套中取出(有的皮套下端留有充電小孔則不必取出)。將充電器插入220V市電,充電器電壓選擇開關置“6V”或“7.5V”,用萬用表檢查充電器輸出插頭,其芯線為“+”,外為“-”,將Φ3.5插頭插入定點儀充電孔開始充電。一般充6—10小時即能充足使用。充電時可用萬用表電壓檔在插頭外任一小插頭上監視充電電壓。當監視充電電壓到8—8.5V時,即可認為電池以充足可正式投入使用。一般充足電后可連續工作10小時。

       

      任何一種儀器設備,在充分了解性能、特點后,方能事半功倍地發揮其功能。該定點儀盡管操作極其簡單方便,但在使用時也得根據現場特點,巧妙地使用,才能充分發揮其優勢。

      從使用說明書中介紹的原理知道,此定點儀靠儀器中的電磁傳感器接收到故障電纜在沖擊放電時產生的輻射電磁波后開始計數,而在聲音傳感器接收到故障點放電時產生的地震波后停止計數。電磁波與聲音震動波之間的時間差乘以地下聲波傳播的速度,便是探頭至故障點的直線距離(即數字屏顯示的數值)。也就是說,只有在沖擊閃絡之后,探頭測聽到故障點傳來的地震波使計數器停止計數后,所顯示的數值才是有效而可信賴的。但是,在現場進行故障點定位時有可能出現兩種情況,一是探頭距故障點太遠,高壓設備對電纜沖擊放電時,定點儀只是由電磁傳感器接收到輻射電磁波后計數器開始計數,而沒有地震波來使計數器停止計數,耳機也聽不到地震波。所以此時計數器將一直計到原設定數500.0米。而且每沖擊放電一次,計數器將重新刷新一次,但仍顯示500.0米,屏幕信息僅告訴操作者高壓設備的沖擊閃絡功能正常,可放心沿電纜路徑繼續測聽。第二種情況是沖擊閃絡時,耳機已能聽到足夠強的地震波聲,計數器不再顯示滿量程500.0米。而是顯示某一固定數值。(有可能末尾兩位數有跳動),此固定數值重復顯示的機率相當高。此時操作者可以斷定:數顯距離即為探頭到故障點的直線距離。

      當能確定故障距離后,下一步是沿電纜路徑,任意移動探頭一米左右,以判斷方向。如果讀數減小一米,證明移動方向正確。若讀數增加一米,說明遠離故障點。便可按屏顯距離直接移動探頭至故障點附近。此時,地震波強度加大,屏顯數明顯減小。只要在該處仔細緩慢地移動探頭,總會發現某點的讀數小。無論探頭往任何方向移動,讀數將會增大。那么該點恰好是電纜故障點的正上方。此刻的屏顯數即為該點的電纜埋設深度。而且此時用耳機監聽的話,會發現此點正是地震波的大點。

      在實際的電纜故障定位現場,情況往往非常復雜。有四點是應注意的。

      一、若現場環境噪聲很大(如車輛流量大的公路旁、走的人多的街道或在工地附近等)。閃絡沖擊放電時,除故障點傳來的振動波外,還有汽車引擎聲、喇叭聲、腳步聲、說話聲、機器轟鳴聲……。這些噪聲將嚴重地影響定點儀計數屏的讀數穩定性。使得讀數似乎雜亂無章。其實,還是有其規律性的,仔細觀察讀數便可發現,計數屏的讀數總有一個相對穩定的大讀數,無論噪聲干擾如何變化,只要噪聲不是連續的,此大讀數的出現率非常高。此讀數即是故障點的距離。對計數屏上經常出現的無規律小讀數,不必理會。隨著探頭接近故障點,其大讀數會逐漸減小。當穩定的大讀數變到小時,此處即為故障點位置。

      二、如果定點現場有連續的較大噪聲,如電動機、鼓風機、排風扇、發電機、真空泵等發出的聲音 ,將會導致數顯失效,無論探頭放置何處,數顯屏總是出現零點幾米(甚至0.1米)小數值。此時只能利用定點儀的聲、電同步探測功能聽測與數字屏刷新計數同步的地震波,用人的判斷力去區分環境干擾噪聲,以振動波的大點去確定故障位置,不必去關心數顯屏的讀數。

      三、定位現場的電纜故障點位于埋地穿管之中。沖擊放電時,在穿管的兩個端口處聲音大,而在管子中央部位可能聽不到聲音,便有可能出現兩管口有固定讀數,而在其余地方(如管子中央部位或遠離管口)僅顯示滿亮500.0米,此時便可根據兩個穩定讀數點的數值變化規律判斷管中故障位置。只要挖出穿管,便可以用探頭在管子上實施定位。此時的誤差一般不會超過10㎝。四、若故障電纜位于電纜溝的排架上,且是封閉性故障(即電纜外皮未破,沖擊放電時,故障點的閃絡僅在芯線與外皮之間,外面看不到火花)。沖擊放電時,在電纜本體上有長距離的較強振動,用聲測法和同步定點法都無法確定振動的大位置。此時的常規定點儀將*失效,而數顯同步定點儀便可發揮其特長了。只要將探頭放置在具有強烈振動電纜本體上,數顯屏將會在沖擊閃絡的同時記錄下探頭距故障點的距離,操作者便可很快根據距離指示數,將探頭放置在故障點附近,尋找數顯屏小讀數所對應的位置,此位置便是的故障點。注意,有時會出現沖閃時電纜全線都有微小振動的現象,各處強度幾乎一樣,只是接頭處可能聲音稍大些。這是對電纜進行沖擊放電時電纜出現的“電動機”效應,千萬不要被此聲音迷惑。故障點的振動聲很大,與全線“電動機”效應振動的微小振動聲音有明顯差別??梢圆槐乩頃朔N微小振動,徑直去找明顯的較大的振動波(故障點發出的)。

      值得注意的是由于定點儀電磁傳感器靈敏度較高,定點儀主機過分靠近運行電纜時,該電纜的工頻輻射會嚴重干擾計數器,其現象是計數器的后兩、叁位數碼管會不停地閃動,無法正常計數。此時,只要將主機旋轉90度,用主機側面對準電纜,且遠離運行電纜,便可減少工頻輻射干擾,使計數屏正常讀數。

      在進行電纜故障的定點時,首先應保證沖擊高壓產生設備的沖擊電壓應足夠高,使故障點充分擊穿放電(可從球隙放電的聲音大小及清脆響亮程度判斷,也可從電纜儀屏幕上的波形有無大振蕩波形判斷)。為促使故障電纜的故障點放電聲足夠大,可以加大沖擊閃絡電壓的能量。其方法是適當提高沖擊電壓,并且盡可能加大儲能電容的容量,如加大到2-10μF。這樣可以使故障點放電時產生更大的聲波振動,增大定點儀探頭探測的距離。加快定點速度及提高準確性。對于低壓動力電纜。粗測與定點方法*與高壓動力電纜相同。所不同的只是所加沖擊電壓較高壓電纜低得多。據經驗,一般沖擊電壓高可以加到10KV以上,只要保證電纜端頭三叉處不被擊穿放電即可。由于所加的是脈沖沖擊高壓,持續時間一般僅有1-3mS。盡管瞬時功率較大但平均功率卻很小,10KV的沖擊高壓對低壓電纜一般情況下是*無損傷的。據全國各地對于低壓動力電纜的故障檢測成功實例說明,低壓動力電纜在故障定位時,沖擊高壓加到10KV左右是沒有什么問題的,定點安全、準確而快速。

      對放電聲較小故障,可增大放電球隙,提高沖擊電壓,或增大電容容量,以提高沖擊能量,增大放電聲,以利于故障定點。

      對死接地故障,封閉性電纜故障,放電聲特別小。定點時就必須準確丈量距離,必要時在故障處附近挖開地面,直接在電纜外表監聽定點。對于死接地故障可利用路徑儀加路徑信號,用定點儀仔細辨別故障點路徑信號微弱變化找到故障點。

      后要說明一點的是,無論高壓動力電纜還是低壓動力電纜,在故障點破裂受潮和故障點金屬性接地情況下,沖擊高壓閃絡時,故障點一般不會產生閃絡性放電。所以,一般定點儀聽不到放電聲,造成定點失敗。一定要換用別的方法實施定點。不要輕易懷疑。

      四、定點儀配套附件:

      1、定點儀探頭

      探頭是定點儀配套附件。使用時,探頭插頭與定點儀底面探頭輸入插座連接。探頭配套有探針,松軟地面時用探針,插入地面,探聽故障點放電聲音。

      2、耳機

      耳機是定點儀配套附件。使用時,耳機插頭與定點儀耳機插座相連。耳機自帶音量電位器,使用時,應旋至音量輸出大,用定點儀音量電位器調節音量。

      3、路徑探測棒

      與定點儀,路徑儀配合使用,進行路徑探測。使用時插入定點儀磁輸入插座,定點儀工作在聲磁同步狀態。

      4、同步接收天線

      故障定點時,定點儀在聲磁同步狀態,將天線插入磁輸入座,可同步監聽放電電磁波信號,掌握放電節律。同時Φ表頭也指示放電電磁波幅度,當放電電磁聲與V表頭擺動同步時,就找到了故障點,外形如圖4所示。

       

      一、用途:

      本路徑信號源配合路徑探測接收機能可靠地探測各類埋地電纜的 埋設路徑及埋設深度。

      二、特點:

      由于采用斷續的幅度調制15KHz正弦信號。在探測埋地電纜的路徑走向及埋設深度時,可有效地抑制工頻干擾及電視機行頻(15625Hz)的同頻干擾。大大提高了現場探測效率。由于采用幅度調制技術,本信號源不僅適用于傳統的差拍式接收機也適用于直放式倍壓檢波路徑接收機。本信號源的大功率輸出信號可以使所探測的路徑距離達10Km以上,*國內大多數企業的各類超長度敷設的電纜。

      三、技術指標:

      1、輸出功率:在負載電阻為10歐姆時,輸出功率大于30瓦,并且連續可調。

      2、工作頻率:15KHz

      3、工作方式:斷續(重復周期1Hz/秒),等幅,調幅(調制頻率400—1000Hz)等幅輸出適合差拍式接收機,調幅輸出適合直放式倍壓檢波接收機。

      4、具有自動過熱、過載保護功能,可連續工作八小時以上。

      5、電源:交流220V ±10%

      6、環境條件:溫度-20 — +50攝氏度,濕度小于95%

      四、路徑信號發生器面板示意圖:

      1:指示表頭:用于指示輸出功率大小,擺幅大,表示輸出功率大。

      2:Q9座:路徑儀信號輸出端,連接電纜芯線

      3:幅度調節旋鈕:用于調節儀器與所接電纜阻抗匹配,使輸出功率大。使用時輸出功率大小可根據表頭擺動幅度和耳機聲音大小確定。

      4:電源插座:輸入220V交流電源

      5:電源開關:打開開關,指示燈亮!電源連接正常。

      6: 電纜路徑儀配套附件

      路徑儀配套信號輸出連接電纜一條。使用時,一般紅色鱷魚夾接電纜鎧裝,此時電纜兩頭須斷開地線),黑色鱷魚夾接系統地線。Q9頭插在面板Q9輸出座上。輸出連接電纜如圖7所示。

      五.使用方法步驟:

      儀器連線如圖所示:

      注:鑒于本儀器特點,一定要將被測電纜始端頭的接地線與系統地斷開。信號發生器的輸出電纜中的紅夾子接在被測電纜的始端頭地線上或接在被測電纜的芯線上。輸出電纜的黑夾子接在系統地上或接在接地電阻良好的地樁上,以保證被測電纜有較強的信號電磁場輻

      1、使用方法:

      將被測電纜始端頭的接地線與系統地斷開(終端頭的接地線懸空)。將信號發生器的輸出電纜中的紅夾子夾住被測電纜的始端頭地線或任一芯線(接芯線時,終端的芯線不可接系統地),黑夾子夾在系統地上(或夾在打入土地的地樁上)。

      調節“幅度調節”電位器,使電表指針不超過滿度的三分之二即可。

      接收機置“路徑”檔。接通電源后,調節“音量”電位器。當接收機靠近輸出電纜的紅夾子時,耳機中應聽到“嘟、嘟”的斷續音頻振蕩聲,此時即可攜帶接收機到電纜敷設現場尋測電纜的埋設路徑及埋設深度(原理及尋測方法見附件一)

      2、路徑尋測完畢,應及時關掉信號發生器及接收機電源。

      六、注意事項:

      每次使用時,應先接被測電纜,后開電源。平時檢查儀器,輸出電纜接一個10歐姆/10瓦的假負載。如儀器發生故障,不要輕率拆卸,應請專業技人員維修或送廠家維修。

       

       

      一、電纜路徑探測原理簡介

      電纜故障探測儀尋測電纜路徑原理為:給被測試電纜加一電磁波信號,通過定點儀磁信號接收通道接收路徑信號尋測電纜路徑。根據電纜正上方地面接收電磁信號小的特點,可以準確地找到電纜埋設位置。路徑探測原理如圖8所示:

      二、用路徑儀探測路徑方法

      用路徑儀探測路徑時,操作方法如下:

      ①用連接電纜將被測電纜芯線和地線與路徑儀相應的輸出接線柱相連。

      ②接好電源,調整阻抗匹配開關、功率調整旋鈕至適當位置,輸出轉換按鈕按到斷續檔,然后開機。

      ③將定點儀按鍵按到路徑擋,即定點/路徑按鍵按下,插入路徑探棒,探棒垂直于地面,沿電纜線監聽,尋找路徑信號兩個大點中間的小點,同時觀看磁通道Φ表頭指示值來判斷電纜埋設位置,即表頭指示大為電纜附近,指示小或指示為零時為電纜正上方(接收天線垂于地面),兩者小時連成的線即為電纜埋設路徑。

      三、用路徑儀探測電纜埋深方法:

      當測試到電纜的路徑時,將探棒頭垂直緊貼地面上的聲音小點使探棒沿電纜路徑傾斜45度(此時聲音變大),然后再沿電纜路徑垂直方向平行移動探棒,同時用耳機監聽聲音,當再次聽到小的聲音時,探棒在地面上移動的距離即為電纜的埋設深度。

      一章    

      由一臺發射機、一臺接收機及附件構成,用于地下管線路由的定位、埋深測量和長距離的追蹤以及對管線絕緣故障點的測量查找。采用了多線圈電磁技術,提高了管線定位定深的精度和目標管線的識別能力,在管線密集復雜的區域也能準確地對目標管線進行追蹤和定位。因而在電信、網通、移動、聯通、鐵通、電力、自來水、煤氣、物探、石化和市政等行業得到了廣泛的應用。

      提供多種可選附件,從而增加了它們的用途,擴展了它們的應用范圍。

      使用之前請閱讀本手冊。

      第二章  主要功能、特點和技術指標

      2.1主要功能

      1、測定地下管線的路由

      2、測定地下管線的埋深

      3、多管線的情況下目標管線的識別

      4、檢測并定位管線絕緣故障點

      2.2主要特點

      1、采用先進的信號處理技術、*新的集成電路元器件以達到優異的測試性能。

      2、測量信號的多種發送方式:

      1)注入法:用于有注入點的管線。

      2)鉗夾法:用于被測管線有一段外露,便于鉗夾夾鉗的管線。

      3)感應法:用于無注入點或無外露的管線。

      3、多種測量頻率:有480Hz、7.7KHz、31KHz61KHz四種有源頻率以及電力線纜的50Hz無源頻率;用戶可以根據環境的不同進行選擇(如需要采用特殊測量頻率,請在定貨合同中注明)。

      4、提高測試效率的不同的定位模式和功能:

      1)峰值模式:通過測量信號的值來確定路由的位置。

      2)谷值模式:通過測量信號的極小值來確定路由的位置。

      3)路由定向:直觀、迅速地指示路由的方向。

      4)絕緣故障查找(FF查找并定位出管線絕緣惡化導致的故障點。

      5)聽診器:通過聽診頭從眾多管線中識別出信號所加載的管線。

      5、輔助功能:

      1)接收增益自動調節:自動調節接收機的增益以使接收機處于優化狀態,免去了手動調節的繁瑣。

      2)聲響功能:接收機通過喇叭發出的音調變化直觀地反映測量的信號大小。

      3)管線狀態檢測:發射機在做注入模式時,首先檢測管線的絕緣電阻,殘余電壓,再將信號施加到目標管線上。當管線上絕緣電阻較?。ń趯Φ囟搪罚┌l射機將自動退出該模式,當殘余電壓較大時發射機告警,操作人員應立即停止信號的加載,關閉發射機。

      4)電池電量檢測:電池電量的實時檢測,當電量低到保護值時會發出報警自動關機。

      5)節電功能:發射機開機30秒左右未按其它鍵、接收機開機操作后,若10分鐘左右未再按其它鍵時,機器會自動關機,以節省電池電能。

      2.3 技術指標

      2.3.1發射機技術指標

      注入方式

      480Hz、7.7KHz、31KHz61KHz

      感應方式

      31KHz、61KHz

      鉗夾方式

      31KHz

      故障查找

      8/480Hz復合頻率

      輸出電壓

      0-400Vp-p 根據絕緣情況變化

      輸出波形

      正弦波

          

      11.1VDC  4.4AH  鋰電池

      *大輸出功率

      10W

      2.3.2接收機技術指標

      功耗

      <1.0W

      電源

      11.1VDC  1.8AH  鋰電池

      *大測試線路埋深

      4.5   (正常情況下)

      測試線路埋深誤差

      ±0.05h±5cm (h為管線的埋深)

      測試線路路由誤差

      5cm

      利用注入法測試管線路由及埋深有效長度

      不小于10Km(正常情況下)

      利用感應法測試線路路由及埋深有效長度

      不小于3Km(正常情況下)

      利用鉗夾法測試線路路由及埋深有效長度

      不小于6Km(正常情況下)

      絕緣故障查找

              絕緣惡化從短路直至2MΩ

      :正常情況下指所測試的管線在上述測量范圍內沒有絕緣故障及其它干擾。

      2.3.3 環境要求

      工作溫度

      -20~+50

      存儲溫度

      -40-70

      相對濕度

      10%~90%

      大氣壓力

      86~106KPa

      環境噪聲

      60dB

      2.3.4 物理特性

      組件一(儀表組合)

          

      重量(Kg

      外形尺寸(mm

      發射機

      3.4

      348*239*175

      接收機

      2.6

      648*260*130

      整機

      14

      790*250*420

      用戶可以選配組件:

      組件二(故障查找支架)

          

      重量(Kg

      外形尺寸(mm

      故障查找支架

      1.5

      525*672*25

      第三章  工作原理

      3.1探測儀路由查找原理

      根據電磁理論,交變的電流在空間產生一變化的磁場,其關系滿足安培環路定律。如果周圍是均勻介質,加載交流電流的導體足夠長、直時,在該導體周圍產生一個同軸的交流電磁場,磁場強度的大小正比于電流,反比于到導體的距離。如將一線圈置于這個磁場中,在線圈內將感應產生一個同頻率的交流電壓,感應電壓的大小取決于該線圈在磁場中的位置,當磁力線方向與線圈軸向平行時,線圈感應的電壓水平分量呈,如圖3.1所示;當線圈軸向與磁力線方向垂直時,感應的電壓水平分量*小,為極小值;如圖3.2所示。探測儀正是利用這一特點實現埋于地下的管線的路由查找。這兩種值、極小值的探測方法即對應測量路由的峰值、谷值法。

      3.2探測儀埋深測量原理

      接收機內有上下兩個相同的水平放置的線圈,它們之間的距離已知。在路由正上方測量得到的上下傳感線圈的信號強度,按照電磁理論,可以反推算出未知的目標管線埋深大小。

      假設接收機內兩平行的探測線圈的中心距為L,在路由的正上方檢測到的信號分別為v1、v2,則埋于地下D處的管線理想情況下滿足公式:D=L/V2/V1-1

      探測儀正是利用這樣的關系實現直讀法測量管線的埋深。

      3.3探測儀絕緣故障查找原理

      直埋于地下的管線外層多包以絕緣護套,正常的情況下對地應有*的阻抗,但隨著時間的推移,因種種原因而導致管線的絕緣性能逐步下降,等效的絕緣電阻可降為幾MΩ、幾十KΩ,直至*對地短路,進一步惡化便可導致管線的斷裂,造成更大的損失。及時地查找出管線的絕緣故障點,是管線維護工作的重要一環。

      采用探測儀的絕緣故障查找功能(FF)便可夠迅速及時地檢測出管線的絕緣故障點。發射機采用直接注入工作方式,將故障查找的信號加至管線上,如圖3-4所示。信號在故障點處通過大地向外泄漏,電位大小則以故障點為中心,球面型徑向地非線性衰減。將與接收機相連的輔助故障查找支架插入地表面,獲取泄漏的信號特性,即可測量出故障點所在方向。按接收機顯示的指示箭頭,通過多次的反復,*終便可查找出泄漏信號的故障點。

      第四章  操作簡介

      4.1 發射機操作簡介

      發射機的面板圖:

      發射機采用了高性能微處理器進行控制,漢字顯示界面,操作直觀方便。具有輸出信號強度記憶保持,注入方式下實時監測輸出電流大小功能。每次按鍵將點亮背光,8秒后自動熄滅,以節省電池能量。

      4.1.1 按鍵功能說明

      4.1.2顯示屏功能說明

      發射機正常工作時的界面如圖所示,這是注入模式測量下的典型畫面。

      其中:

       :   當前電池狀態,中填柵格分五種圖示表示。一旦檢測到電池電壓低于保護值時即告警并自動關機。

      480Hz: 對應當前的頻率選擇,如想修改發射信號的頻率,必須首先退出發射狀態??赡艿念l率選擇取決于信號發射模式,請參見技術指標一節。

      10%:  為信號輸出的強度。通過鍵可以增大或減小調節。范圍從0%至100%。

      6mA:  對于注入模式,界面上還顯示了當前發射到管線中的電流大小,如圖示的6mA。這一值會因管線傳輸過程中逐漸減小,和遠端接收機的電流測量值可能相差較大。

      :  動畫的發射圖符動態地表現了運行狀況。

      4.1.3發射機的基本使用方法

      發射機有四種工作模式:注入、感應、鉗夾和故障查找。根據測試地點的實際情況和目的選擇其中之一。一般的管線路由查找和埋深測量時,可能的情況下優選注入法,但它必須要能將發射機的金屬線夾(紅色)直接連接到管線上去,例如夾到通信線纜的出線端子、金屬管道連接的螺栓等。鉗夾法的效率居中,但也必須測試管線要有一段暴露在外,如檢查井、人井或進出入房間的管道,鉗夾能夾住管線的地方。*后的方法是感應法,在管線可能經過的上方,打開發射天線,和接收機配合,反復幾次調整,*終確定一個*佳的方位,使得發射的效率*大。而故障查找模式主要用于查找并定位出管線絕緣惡化導致的故障點。

      按下發射機鍵后,首先儀器對電池電量測量,由于發射機滿功率工作時耗電較大,事先的檢查給操作人員提供了預算可能工作的時間。

      發射機默認的工作模式是注入法,通過鍵可作其它模式的切換,依順序為注入、感應、鉗夾和故障查找。

      頻率的選擇依模式而不同,可參見技術指標一節。頻率的改變只能在信號未發射的準備狀態進行,換言之,在信號發射已啟動后想改變成其它的頻率,則先要按鍵退出發射后才能再做改動。

      四種工作模式下發射機都分別設定了一個基本的發射度值,分別為10%,80%,50%和10%。無論在準備狀態或發射進行中都可以根據實際情況通過鍵來增大、減小調節輸出信號的強度。

      信號的發射只有在按下鍵后才有功率向外輸出。在這之前的一切準備工作都是安全的,例如注入法下固定接地插針,將紅色信號輸出夾夾住出線端子等工作,一旦信號發射后,由于輸出電壓可能高達上百伏,這時再去調整發射機的接線狀況就有可能很危險了,切記再次按下鍵,確定已退出發射狀態后再進行!

      是否處于發射狀態,液晶屏上的運行圖符直觀形象地表現了這點。

      發射機在大功率發射時(如感應模式下),電池電量注意不要耗到*后的一個柵格,那時雖然還能工作且沒到自動關機狀態,但發射的功率已不穩定,接收機的測量誤差較大。

      4.1.4發射機的配件

      1、信號輸出線

      在注入模式下,通過輸出線將發射機信號直接加載到目標管線上。紅色夾接被測管線,黑色夾接地。

      2、接地棒

      接地棒用來接地,提供信號回路。

      3、鉗夾

      對多條同向管線進行識別時,特別是管道里的管線用原有方式很難識別,鉗夾是一種比較好的方法,可以直接套住目標管線進行加載信號。

      4、故障查找支架(選配件)

      的故障查找支架連接接收機可查找出管線絕緣惡化導致的故障點。

      4.2 接收機操作簡介

      接收機面板圖:

      注:接收機同樣用了高性能微處理器進行控制,漢字結合圖符的顯示界面使操作方便直觀。

      4.2.1 按鍵功能說明

       

      4.2.2顯示屏功能說明

      路由測量(峰值)時顯示屏狀況如下:

      路由測量(谷值)時顯示屏狀況如下:

      其中:

      99:信號相對增益值,從199,手動調節時,按鍵可以修改此值。

      A:路由測量自動優化狀態,按鍵后進入手動調節測量狀態,顯示M。

      路由:當前為路由測量狀態,按鍵可轉入測量埋深。

      :峰值測量模式,在路由正上方時測量值*大。如再次按下鍵則轉入谷值測量狀態,圖符切換為。

      :谷值測量狀態,在路由正上方時測量值*小。

      480Hz:表明當前測量模式下的工作頻率,按鍵可切換,切換順序為:480Hz、7.7KHz、31KHz、61KHz50Hz。

      :為信號的棒圖,長度和相對百分比值*。

      3618:四位數值表明路由信號的實測強度。

      45%:在當前增益下的信號相對大小,用百分比值表示。

      :定向指示,表明管線在測試者的右(或,管線在測試者的左)側,提高查找路由的效率。

      注意:當信號太弱或離管線距離較遠時,定向指示左右不定,所指方向此時無意義。

      :表示當前電池狀態,柵格分五種狀態表示。一旦檢測到電池電壓低于保護值時即告警并自動關機。

      埋深測量時顯示屏狀況如下:

      其中:

      s:100cm:埋深測量的統計平均值,它將平滑干擾導致的測量波動,更加接近真實的埋深值。

      99: 表示為當前所測埋深值,按下路由鍵后返回峰值測量狀態。

      12mA:為電流測量(CM)的顯示值,表明下方管線中流經的信號電流大小。

      480Hz:工作頻率。

      3280: 當前管線路由值。

        當前電池狀態。

      故障查找時顯示屏狀況如下:

      其中:

      66:信號相對增益值;從199,手動調節時,按鍵可以修改此值。

      A:路由測量自動優化狀態,按鍵后進入手動調節測量狀態,顯示M。

      3210:當前管線故障點泄漏信號大小。

      51%:在當前增益下的信號相對大小,用百分比值表示。

      :表示故障測試狀態。

      :表示故障點在故障查找支架綠桿的前方(或,表示故障點在故障查找支架紅桿的后方)。

      4.2.3 接收機的基本使用方法

      接收機的主要功能是路由的查找和管線埋深的測量及目標管線的識別和管線絕緣故障點的檢測。通過發射機發射的信號在測試點處的二次輻射,接收機的傳感線圈從周圍的噪聲中識別出該信號,按照前面介紹的電磁理論,判斷出埋在下方的管線位置,進而測量出埋置的深度。由于外界環境狀況的復雜多變,甚至*捉摸不定,這給地下管線探測帶來了一定的難度。LYST-200型管線探測儀提供了一系列的輔助功能和配件,如路由定向、故障查找支架、聲響提示、聽診器等,更有效地實現管線探測定位。

      4.2.3.1查找路由

      接收機開機后即進入路由測量模式。默認的是峰值測量模式,按鍵可在峰值或谷值模式下切換。峰值測量的精度遠遠高于谷值法,因此,在一般的路由定位工作中都應該使用峰值響應。但谷值法測量時信號的變化率大,即偏離路由正上方時明顯地可觀察到信號的顯著變化,它常用來驗證峰值響應,或進行管線的快速跟蹤。

      接收機的頻率選擇是被動的,它必須和發射機的信號頻率保持*。

      在路由測量時,聲音的音調變化直觀地反映了接近路由的情況,這給探測人員減輕了直盯屏幕產生的疲勞。峰值測量時,越接近路由上方,信號越大,聲音越尖銳越急促;反之,越低沉越緩慢。環境嘈雜時可通過鍵,進入音量調節菜單,改變喇叭的聲響強度。

      接收到的信號大小由顯示屏的左下角無量綱的表示,它既與發射信號的強度有關,又取決于離管線的遠近。接收機的自動增益優化調節,隨著接收到的信號調節放大增益倍數,同時控制*后的信號模數轉換處于信噪比*佳的區域。屏幕的左上角表明放大增益值,中間區域的百分比值則表明該增益下的信號相對大小。當需要使增益固定而觀察信號大小的變化特性時,按鍵可人為修改放大倍數,同時也使增益調節轉換為手動方式。

      谷值測量模式下,考慮到在路由上方信號變化率大,為了能較清楚地觀察到信號的變化,進入此模式下既改為手動增益調節。測試中有可能當偏離路由,信號又較大時,相對值有可能達到99%,進入飽和狀態,或者信號相對百分比過小,這時都需要通過鍵修改放大倍數,使相對值回到適當的范圍。

      峰值測量模式下,接收機提供了定向功能。中間的箭頭提示測試人員應該探測的方向,向左移或向右移。離管線太遠、發射信號較小、環境噪聲太大,都會影響定向功能的準確性,表現的就是箭頭指向左右反復不定。定向指示有效的判斷方法是:箭頭指向不變,手持接收機旋轉180度后指示方向相應反轉。

      4.2.3.2埋深測量

      埋深測量是在路由的正上方,接收機垂直且貼近地面,在路由信號值穩定時按下鍵,進入管線埋深測量。約十秒后屏幕顯示直讀法測量的埋深值,以厘米表示。

      測得結果有時無法判斷它是否準確,一個技巧的方法是,回到路由狀態,將接收機垂直提升約20厘米,再次測量埋深,如果結果也相應增大20厘米左右,則測量是可信的。

      但由于測量環境存在較大干擾的情況居多,測量的埋深可能有所波動,甚至超過設計技術指標,進入埋深測量后測量連續進行,每次既顯示當前測量值,同時又對已測得數值作統計平均,顯示的平均值將更接近于實際的埋深。

      埋深測量時要保證接收機的狀態不能改變,如果發生狀態改變,如此時發射機的信號強度發生了變化,或接收機位置偏移、抬高了,都將導致測量的埋深值不真實,這時應重新回到路由狀態,待路由值穩定后再測量埋深。

      4.2.3.3故障查找(FF

      將故障查找支架輸出信號線的航空插頭應可靠地插入接收機聽診器插座。通過面板的鍵進入菜單功能,由鍵選擇故障查找模式。確定后接收機轉入故障查找,屏幕顯示為圖4-8。

      測量的前進過程中手持的故障查找支架的綠(Green)桿在前,紅桿(Red)則在后。只有當支架的兩針可靠地插入泥土中讀取的值才為有效。如指示的故障方向箭頭穩定不變時即表明故障點所在的方向,如上圖示,即表明故障點在測試人員行進的前方,反之如是朝下的箭頭,表明故障點在紅桿的一側,即行走的反方向上;通過箭頭的方向的改變點即可判斷出絕緣故障點的發生地。

      對測量過程中如檢測到的信號值較小,增益也已*大,但方向箭頭上下不確定地跳變,不能準確地判斷出故障點時其原因可能是:

      發射機的輸出信號調得較??;

      測量點距故障點太遠;

      ·故障泄漏不明顯,其對地絕緣電阻可能大于幾兆歐以上。

      如要回到常規的路由測量模式,必須先打開菜單設定選項,在“故障查找”功能下選擇“退出”方可。

      4.2.4 接收機的配件

      1.故障查找支架(含連接線)

      當管線的絕緣性能下降,等效的絕緣電阻降低甚至*對地短路時,采用探測儀的絕緣故障查找功能(FF)便可夠迅速及時地查找出管線的絕緣故障點。

      2.聽診器

      對于多根管線,用常規的路由測量方式無法判斷目標管線時,可采用聽診方式查找出目標管線。

       

      第五章  管線的探測

      5.1 一般管線的探測

      5.1.1 重視安全性 

      現場工作安全**,千萬不要疏忽安全問題,使用LYST-200型地下一定要遵循嚴格的標準。

      采用一些特殊的方法時,例如將發射機信號直接送入帶電的電纜或將探頭插入有高壓的管道中時,只能由專業人員來操作。

      管線探測儀常常會在交通繁忙的公路上使用,要謹慎從事。安全**!

      注意:發射機有高電壓輸出(可能高達400Vpp),不要帶電操作,更不要觸摸被激發的導線!

      5.1.2 發射機信號發射方式

      操作人員必須選用施加*佳的發射機信號方式??偨Y探測領域的經驗教訓或通過對應用技術的實踐能確定施加發射機信號的*好方法。在保證能發出足夠追蹤信號的情況下,使用*低的信號電平,這樣可節省電池。開始探測時,應把輸出百分比調至較低位置,信號強度不夠時再將百分比調高。

      常用的施加發射機信號的方法有注入法、感應法和鉗夾法。無論用哪種方式施加發射機信號,都有要保證被信號的目標管線能夠構成一定距離的信號電流回路,否則管線將無信號電流形成的電磁場,從而導致目標管線不能被管線探測儀探測到。構成信號電流回路可以通過管線表面與大地的直接接觸,也可以是通過管線絕緣外經內導體與大地形成的電容。必要時將管線的適當部位接地。

      從信號傳輸的效率方面來看,注入法是將信號直接加載到管線中,效率*高,在遠端可接收到的信號也*強,有可能的場合盡量采用此法;鉗夾法則通過磁場集中的環形磁路將信號耦合到管線中,效率居中;感應法采用的兩次耦合方式,效率較差,但對管線的狀況要求的*低而使用的更為廣泛。

      對各種方式下都有幾種可選擇的頻率,總的說來,電阻率高的管線(如通信線纜的鎧甲、帶防腐涂層的管道和鑄鐵管等)用31KHz的頻率的信號傳輸的性能較好,當然信號衰減的也越快,發送的距離也越短。頻率低(如480Hz)的信號適用于長距離管線的追蹤,由于頻率低,它對相鄰管線的耦合也較小。

      5.1.2.1 注入法

      注入法適用于管線有電氣連接點在外的情況,如光電纜的出線盒、金屬管道的螺栓等。

      將信號輸出線插入發射機輸出插座, 紅色線的鱷魚夾連接到目標管線上,必要時要清理連接點處的涂覆物,保證良好的電氣接觸。另一黑色線的鱷魚夾連接到接地棒上,黑色導線與管線保持垂直,其距離應大于3米。注意接線要可靠,尤其和機身相連的輸出插頭要插到位。

      注入法測量時,發射機將對端口狀況先行測量。若線路上無殘留電壓時自動進入信號輸出狀態,若線路上存在較高電壓時,將有告警提示,同時測量不再繼續下去,請查明原因后再進行測量。如果發射機發射點附近下方的管線對地絕緣阻值較?。?/span>100Ω以下,甚至短路為0Ω)或在光纜接頭盒附近,則注入的信號會從管線絕緣不佳處大量泄露。

      發射機的液晶顯示器會顯示輸出電流的大小。 

      如果輸出電流太小,則應檢查一下發射機與目標管線的電氣接觸和發射機接地情況,必要時改變一下接地位置或向干燥的泥土及沙土中撒點水。

      5.1.2.2 感應法

      發射機內有一個發射線圈,可以將信號直接感應到發射機下面的管線上,對較深的目標管線,由于信號從發送到接收是通過兩次電磁耦合,這種方法的效率很低,感應法通常只用在深度不超過2米的管線中。

      要注意的是信號既能感應到目標管線上也能感應到鄰近的管線上。信號的部分能量在空中輻射,在距發射機距離較近的接收機有可能接收到經空中傳輸來的信號。發射機放置的位置離管線的一端距離不要太近,否則發射的信號再強,在管線中不會形成較大的感應電流。

      接通發射機電源,把發射機放在直埋管線的正上方,并使發射機與直埋管線或電纜處于一條直線上,即線圈豎立方向與電纜走向*。在確保接收到的信號是由地下管線二次輻射的地方開始定位管線。判斷的常見方法是:將發射機向任意側移動一、二步,若從接收機上的響應看到管線也在移動,則表示接收機與發射擊機之間的距離太近。另一種方法是將接收機直接對準發射機,這時若接收機的響應不變或增加,則表示接收機接收的是空中信號,如查出現這種情況則應減少發射機功率 ,并減少接收機的靈敏度,或者把測試地點退后20米試試。

      5.1.2.3 鉗夾法

      鉗夾作為重要的附件之一,用來將發射機的信號直接施加到目標管線上。鉗夾可在不中斷供電的情況下安全地對帶電電纜施加各種頻率的信號而耦合信號卻很小。請注意,鉗夾信號傳輸距離比直接連接信號的傳輸距離短。

      把鉗夾的插頭插入發射機的輸出插座。用鉗夾套住管線,要保證鉗夾的鉗口閉合,然后接通發射機。當鉗夾套在電力電纜上時,不要觸碰鉗夾電纜上的外露插頭。

      盡管絕緣電纜沒有真正的接地點,但只要鉗夾兩側有適當長的一段被埋在地下,遠方人為接地,也能追蹤這條絕緣電纜。

      5.1.3 接收機對目標管線探測

      5.1.3.1接收機對目標管線路由探測

      接收機對管線的路由探測可采用峰值或谷值模式。開機默認的是峰值模式。峰值法的精度和抗干擾能力遠遠高于谷值法,在定點定位工作中*常使用的是峰值法。在路由查找開始之前,當發射機尚未發射信號時,應該先開啟接收機對周圍環境下的各頻率點的背景噪聲作一測量,它可和發射信號后的情況作一對比,既可決定發射信號的強度調節,又有助于迅速查找到路由。

      5.1.3.1.1峰值模式

      峰值模式接收機在目標管線的正上方將得到*大(峰值)響應。將接收機機身面對準發射機,沿弧線繞發射機行走,觀察接收到的信號強度,或者借助喇叭發出的聲響來判斷,當某段出現了較大的信號值,然后又跌落時,可以考慮到已接近管線路由。此時原地旋轉接收機,找出*大信號的方向,沿此方向繼續搜索。反復這種操作就可找到管線的路由。在管線兩側來回移動接收機,找出峰值響應點。確定峰值響應的準確位置,在目標管線位置上作相應標記。

      在峰值模式下接收機具有定向功能,當信號較強,離路由距離不遠的地方,穩定的定向指示箭頭將幫助探測人員更為迅速而準確地查找路由。

      5.1.3.1.2谷值模式

      谷值法定位直觀快捷,但精度較差,主要用于快速追蹤管線和驗證峰值法定位的準確性。

      用峰值模式作定點定位并作好標記。然后調到谷值響應模式,記下目標管線上方的谷值響應位置,如果峰值響應標記的位置與谷值響應標記的位置*,則可以認為定點定位是的。如果兩者不*,則可以認為定點定位的不。應注意,這兩個標記偏向目標管線的同一側,目標管線的實際位置靠近峰值響應的位置。

      5.1.3.2 接收機對目標管線深度測量

      當發射機信號施加到管線上時,就可以對目標管線進行深度測量了。測量過程中應注意以下事項:

      只有單根管線上有很好的有源信號存在而無干擾時,準確的深度測量才有意義。要求在鄰近的其它管線上不能有明顯的信號,目標管線必須是直的,而且10米以內沒有T形支管(三通)。此外,若發射機使用的是感應方式,當測試地點離發射機距離較近時可能會直接接收到發射機空中傳來的信號,這時作深度測量時是無法得到準確結果的。

      1、應在管線的中段進行深度測量,探測的深度必須在技術指標范圍內,這一點對大管徑管線來講是很關鍵的。

      2、不要在管線拐彎處或在T形支管附近進行深度測量,至少要離開拐彎處10米以上才能能得到*佳的精度。

      3、 在有強烈干擾或部分發射機信號已耦合于鄰近管線上時,深度測量是不準確的。

      4、測量深度時應盡量避免用感應法施加信號,如果別無選擇,則發射機必須離開深度測量點至少20米遠。

      5、埋深測量在結果變化較大時,可再按鍵,進入連續測量統計平均方式。

      6、測量埋深時,接收機左下角的信號數值應大于3000,并且數字波動較小。

      5.1.3.2 .1直讀法深度測量

      直讀法深度測量能作深達4.5米的深度測量。該方法簡單快捷,在無干擾的情況下有很高的測量精度。但直讀法有抗干擾能力較差的缺點。

      首先用接收機對目標管線峰值和峰谷響應作定點定位。如果兩個位置不*,則表示有干擾存在,重新施加發射機信號清理不需要的信號后再試一次,在兩個信號響應*的地方進行深度測量。測量埋深時,將接收機放在管線正上方,機身面與管線成直角并與地面垂直,且貼近地面。

      若周圍環境沒有干擾時,深度測量的精度可達5%以上。但是,探測人員不可能知道條件是否始終是合適的,因此,應采用下面的方法來作進一步核實。檢查管線走向是否直的,至少在測量點兩邊5米范圍內應是直的。檢查信號在 10米范圍內是否穩定,若穩定就在原來的測量點兩邊作深度測量。

      檢查在目標管線3米或4米距離是否存在載有強信號的鄰近管線。這是深度測量中產生誤差*常見和*嚴重的原因。鄰近管線中的強信號甚至會引起50%的誤差。

      在稍微離開管線定位位置的幾個點上分別作深度測量。測量值*小的那一點的深度讀數*。

      5.1.3.2 .2  70%法深度測量

      如果對按鍵直讀法深度測量的結果有懷疑的話,可用70%法來驗證。這種方法是用幾個不同的點的讀數作測量深度,這樣的檢測較為有效,因為信號不大可能同時在每個上都有相同的誤差。

      當接收機處于管線正上方時,將讀數整到合適的值,使接收機垂直地面,并使其下端接近地面,然后將接收機左右移動直到顯示器讀數下降到管線正上方時讀數(峰值)的70%。對這兩個點作好標記并測出它們之間的距離。這兩個點之間的距離等于管線的深度。這兩個點應對稱分布在管線兩側。注意,深度小于20厘米時,不宜采用這種方法。

      如果兩種深度測量方法測得的結果很相近,則說明深度測量的精度得到了保證。

      70%法深度測量精度高,抗干擾能力強,已經被各專業管線探測單位廣泛采用。

      5.1.3.3 接收機對多根管線的識別

      5.1.3.3.1聽診器的使用

      對于密集型線纜,相互的感應使得常規的路由測量方式無法判斷出目標線纜,采用聽診器可以取得很好的效果。聽診器的插頭插入接收機頭下方的插座中,通過鍵的操作,選擇聽診器開啟,將聽診器頭按標示箭頭方向貼著線纜,查找到顯示信號*大的應該就是目標管線了。

      5.1.3.3.2電流測量(CM

      在管線分布復雜的地區,除了發射機加載了信號的目標管線外,其它的相鄰的管線也會由于電磁耦合,形成耦合電流,接收機在耦合管線的上方同樣能檢測到一定的信號大小。令人沮喪地是如果耦合管線埋的較淺,而目標管線埋的較深,很有可能耦合管線測得信號要大于目標管線的值,所以僅從測得的信號大小不能作判斷是否目標管線的*依據。但是從電磁理論可以知道,正常情況下被耦合管線上產生的感生電流總是小于目標管線的,而且在一定區域內電流的值不會有較大地變化(如果電流在某處有了明顯的改變,可以考慮該處的管線埋深發生了變化,通過埋深測量作進一步驗證),因此能測得管線流經的電流,*大的應對應目標管線了。LYST-200管線綜合探測儀提供了這一功能。由于電流測量(CM)的結果既與路由值有關,又取決于管線的埋深,電流測量放在埋深測量時同步進行,同樣地,偏離路由正上方的結果都是不準確的。

      5.1.4 絕緣故障查找

      故障查找(FF)的原理見3.3節介紹。進入絕緣故障查找模式時,發射機的工作方式同一般的直接注入法一樣,只是通過鍵調節到顯示圖符即的FF信號輸出狀態,此時發射機輸出為8Hz的故障查找信號和480Hz的路由定位信號構成的復合信號。信號的輸出強度可根據管線絕緣狀況調節。在故障點距離較遠或管線路由未探明情況下,接收機可在一般的路由測量狀態,工作頻率選擇480Hz、峰值測量模式下與故障查找模式交替變更地追蹤路由,直至接近故障點。接收機的故障查找(FF)需結合的輔助配件-故障查找支架來完成。

      5.1.5 現場探測程序

      LYST-200 可對一片區域所有直埋金屬管道和電纜進行定位。因此,用LYST-200管線綜合探測儀得到的有關管線埋深和位置的資料有助于設計新的管線鋪設方案。

      5.1.5.1 準備工作

      使用管線探測儀探測之前應先研究一下現場。井蓋、路燈和一切指示有直埋管道和電纜的標記都應考慮在內。

      確定要被掃掠的區域,其中包括該區域的邊緣地帶。

      5.1.5.2 有源網格搜索

      以合理的間隔將發射機置于該區域的各個點上,用接收機作網格式搜索,這樣就能探測出無源搜索漏掉的管線和不幅射無源信號的其它管線。

      5.1.5.3 追蹤、定點定位和測深

      將發射機信號施加到直埋管道或電纜上可供接入的位置上。如:集裝箱、閥門、街燈或底座等,追蹤這條管線在區域外的部分,并作好標記。

      對于需要識別的那些管線,可追蹤它們,直至它們到達地面上的井蓋、街燈和消防栓等位置,然后施加發射機信號,再從這些位置返回來追蹤這些管線直至回到該區域內。

      對區域內的各條管道線的關鍵點和特征點進行定點定位和深度測量,在各個測點處做好標志,記錄相關的管線資料和探測結果。然后對記錄的數據進行整理關作出該區域的管線分布圖。

      5.2  復雜管線的探測

      5.2.1 T形管線的探測

      一旦完成了對管線的追蹤,并做了標記,就可用接收機沿管線再作一次追蹤,但這一次是在已探出的管線一側約一步遠的地方作追蹤,并要使機身面與管線平行。這時探測不到來自主管線的信號(或信號很?。?,但對支管的響應會很明顯。

      對支管作定點定位*可靠的方法是將發射機信號施加到支管的端部。這個信號會從支管流向主管線,然后雙向主管線兩邊流動。機身面與主管成直角,沿主管線追蹤該信號,接收機在T形支管接頭處上方會出現零值(谷峰)響應。該谷值對應的位置就是T形支管接頭的準確位置。

      5.2.2 平行管線的探測

      在管線探測工作中,平行管線是一種很普遍的現象,在管線密集的地區,接收機常會接收到來自鄰近管線的干擾信號,這會給我們對目標管線的識別和追蹤帶來困難,影響定位定深的精度。因此我們在工作中必須采用一些方法盡量減小鄰近平行管線耦合信號的影響。

      在一般情況下接收機對目標管線的響應該大于鄰近管線,用接收機的響應就可以識別和追蹤目標管線。但是如果鄰近管線更接近地表面,接收機對鄰近管線的響應就可能會超過目標管線。僅從接收機的響應就無法識別和追蹤目標管線。所以要借用電流測量(CM)來作進一步判斷。

      在管線探測中,在可能情況下,優選注入法。對只能采用感應法的地方,可以將發射天線打開,其面在管線的正上方且平行于地面(此時機身倒是垂直于地面了),按電磁理論,天線下方的管線沒有或*小感應電流,而其它的平行相鄰管線則可以探測到管線路由。這種方法稱之為“壓線法”,對其它管線逐一測量,即可標定出地下的所有管線的位置了。

      5.3 探測中的常見情況

      5.3.1 從接頭或交接箱出發追蹤電纜

      施加發射機信號前,有必要拆開電纜上的公共接頭,以便能夠追蹤目標管線。如果要從交接箱出發追蹤所有電纜,可使發射機工作在感應方式,放置在交接箱的一側并與要追蹤的電纜成一直線。

      5.3.2 長距離追蹤電纜

      為了使發射機信號能傳輸足夠長的距離,有必要拆去電纜的接地連接。當接頭或交接處因為安全或避雷保護等原因被接地時,可用電涌(防止過載)放電器長久地代替接頭或交接處的接地以便保護電纜并使不中斷的定位工作成為可能。

      5.3.3 接頭尖峰脈沖

      大多數電纜接頭或交接處會在接收機響應上產生一個尖峰脈沖,工作經驗和對當地情況的了解有助于操作人員判明該尖峰脈沖是否表示有一個接頭箱。

      5.3.4 金屬護欄

      電纜通常直接埋設在公路上金屬護欄外側的路面下,信號會耦合到連綿不斷的金屬防護欄中。因為金屬防護欄靠近接收機下部天線,所以追蹤變得很困難。提起接收機,使下端的內部天線與金屬防護欄持平,便能克服這個困難。

      5.3.5 街道照明電纜

      正常情況下,街燈金屬柱與照明電纜金屬屏蔽層是與金屬柱相連的,此時將發射機信號接到街燈金屬柱上即可。若是水泥燈柱——除非照明電纜能夠與檢修架連接且接地,否則有必要將發射機信號與照明電纜的金屬屏蔽層連接起來。了解照明電纜(以及同一照明系統上其它街道設施)的有關位置和深度的情況對追蹤照明電纜是很有幫助的,一個連接點便可能給一大片區域的電纜施加信號。

      利用街燈柱對其它電力電纜施加信號也是可行的,但信號可能很弱,因為信號返回變電站之前可能已傳輸很長距離,而且還要再一次從系統中流出來。這時可以將發射機調高輸出功率模式并調高輸出功率。這種方法對施加信號有困難或不方便的電纜進行定位是可行的。

      對于從木制電桿、水泥電桿或照明柱上下來的電纜,可將發射機置于感應方式,并靠在桿柱上與大地成直角來施加信號。

      5.3.6 追蹤金屬煤氣管道

      一般的管線定位和追蹤技術可用于鋼制煤氣管道的探測。

      有些煤氣管道有絕緣的接頭,將煤氣表處施加發射機信號時,要用跳線將任何絕緣墊圈旁路。這樣做就能給進入屋內的煤氣管提供一條有效的接地回路。

      如果對公路邊或公路路面下的煤氣管道進行定位,則可用單端連接法將發射機連接到閥門上,將接地電纜連接到閥門箱的金屬架上,要保證線夾夾好,能提供良好的電氣連接。必要時,在連接前應刷刮油漆或鐵銹。

      有時一段管線上可能會有一些絕緣接頭,應將發射機信號再一次施加到每個絕緣接頭的遠端,發射機應該選用較高的信號頻率。其它一些鐵管上可能會有幾乎不讓信號通過的接頭,用感應法追蹤鐵管,并將發射機移到*后探測到信號的那個位置上。

      將上述幾種技術結合起來,一般都能成功地追蹤鐵管。

       

      第六章  使用前的準備

      6.1 檢查

      每一套管線探測儀出廠前都經過檢驗,并附有合格證。

      裝箱清單(探測儀儀表)

      發射機

      1

      接收機

      1

      攜帶箱

      1

      操作手冊

      1

      充電器

      2

      接地棒

      1

      信號輸出線

      1

      鉗夾

      1

      聽診器

      1

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

      6.2 電池

      探測儀的發射機和接收機都采用了鋰充電電池組。發射機和接收機都有電池電量檢測、欠壓保護和報警關機功能,當電池電量低到告警關機狀態時,請及時充電。探測儀出廠前電池已充足電,使用人員請做到前二、三次的充分地充放電,以延長電池的使用壽命。

      如探測儀長時間擱置未用后,電池電量有可能放電殆盡,影響到電池的壽命,必須每三個月內作例行維護充電。

      6.3 充電器的使用

      探測儀的附件中配有交直流電源轉換器,為發射機和接收機內置的電池充電。*使用必須將電池充足電,具體操作方法:

      1. 打開儀器讓電池放電直到菜單上電池標志成為空狀態并至儀器自動關機為止,注意不要用其它方式讓電池過度放電。

      2. 充電器接上交流電后,此刻指示燈為綠燈。

      3. 將充電器的插頭插入充電座后,此刻指示燈為紅燈。充電結束后,指示燈由紅色轉為綠色。

      4.接收機充電時間大約在2小時左右,發射機約在36小時左右,取決于殘余電量。

      5.充電過程中不得斷開交流電或插拔插頭,否則須重復14過程。

       

      第七章 維護保養及一般故障的排除

      7.1 例行檢查

      測試前對箱內配件是否齊全,發射機及接收機電量是否充足,探測過程中可能使用的工具(如管鉗,繁忙街道探測時的安全警示牌之類)是否準備應逐一檢查,以免影響工作進程。如電池電量不足的,應及時充電。

      7.2 清潔保養

      若需要除去探測儀上的泥沙或污垢,請使用海綿和溫水,也可用弱堿性肥皂溶液去除較頑固的污垢,不要用溶劑來清洗。

      LYST-200管線綜合探測儀具有一定的防潮功能,但浸入水中時不保證防水密封性。

      不要將儀器存放在潮濕的特別是有腐蝕性氣體的場所。

      7.3 一般故障的排除

      管線探測儀故障檢修

      序號

      癥狀

      可能原因

      解決方法

      1

      開機無顯示。

      電量不足

      插入充電器充電,此時開機屏幕應立即有顯示。

      2

      測路由時路由顯示值偏低。

      信號太弱

      按發射機↑鍵增大輸出。

      信號未加載

      檢查發射機輸出連線。

      4

      開機后工作在感應法,距發射機30內能測到信號,30外未能測到信號。

      = 1 * GB3 發射機未放置在埋設光纜線路的正上方。

      = 2 * GB3 發射機的放置未和埋設光纜線路的路由方向平行。

      將發射機放置在待測埋設光纜線路的正上方,并與路由方向平行。

      5

      開機后工作在注入法,接收機測不到任何信號。

      發射強度未調整好

      開機后,進入發射強度調節界面將信號強度調節到適當值。

      6

      開機后工作在注入法,接收機測不到任何信號。

      信號輸出插頭未插到位

      將信號輸出插頭插到位。

      7

      開機后無論工作在感應法還是注入法,信號強度已調在100%,而接收機測到的信號很小。

      在信號輸出狀態,若在顯示屏左上角電池圖符顯示為電量不足,需充足電后再使用。

      充足電再使用。

      7.4 維修服務

      本公司設有維修中心,能夠為客戶提供及時和上等的維修服務。當儀器不能正常工作,或遭到損壞時,請及時與維修中心聯系,并提供儀器型號、系列號以及盡可能詳細準確的狀況描述。維修中心的工程師會為客戶初步分析原因并提供指導。如果問題仍然不能解決,請將儀器送到維修中心進行檢修。

      本公司所有產品及其附件在設計、制造及出廠前都經過完整的測試,以保證產品的性能可靠、品質良好。如果您使用時遇到任何問題,請先參考本操作手冊有關故障排除辦法,查找原因并排除故障。如需更多咨詢,請與本公司售后服務部門聯系。

      7.5 售后服務承諾

      7.5.1 本公司產品質量實行“三包”。“三包”期為12個月。“三包”期內免費維修(用戶人為原因造成的故障,只收取成本費)。

      7.5.2 本公司產品實行終身維修,保修期外,只收取成本費用。

      7.5.3 顧客對產品質量提出的建議和意見,24小時內響應。

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