fs-hzc通訊電纜故障測試儀
一、 系統組成
fs-hzc通訊電纜故障測試儀由膝上型電腦、測試系統、路徑訊號產生器、路徑訊號接收器和定位儀器幾部分組成，可完成電纜故障的測試和電纜資料的管理兩項任務。
膝上型電腦進行測量控制、資料處理和電纜資料管理。
故障測試系統與筆記本配合可在故障電纜一端測出故障點距測試端的距離，也可用來測量電纜的長度和電波在電纜中的傳播速度。
路徑訊號產生器可產生15khz、最大幅度30v的斷續正弦波訊號，用於尋測電纜路徑。
路徑訊號接收器用來接收路徑訊號，查詢電纜走向和估測電纜埋設深度。
定位儀用於故障點的精確定位。
二、 技術效能
1、 故障測試系統
●可測試各種電力電纜的各類故障及通訊電纜和市話電纜的開路、短路故障。
●可測量長度已知的任何電纜中電波傳播的速度。
●測試距離：不小於40千公尺
●系統誤差：小於0.5公尺
●取樣頻率：25mhz
●測試盲區：小於5公尺
●電源：交流220v±10％
2、路徑儀訊號產生器。
●訊號頻率：15khz
●振盪方式：斷續
●輸出功率：30w
●電源：220v±10％
3、定位儀
測試靈敏度：50ω內阻的訊號源輸出300hz訊號，定點儀在維持輸出為2v、信雜比優於20：1的情況下輸入訊號不大於10μv。
●輸入阻抗：不小於1.2kω。 ●使用2×2000ω耳機。
●工作電壓：9v±10使用環境溫度：-10℃～40℃
啟動windows98後，雙擊桌面上的測試管理系統，螢幕顯示主控介面如右圖。《按「測試」按鈕進入測試方式；按「管理」按鈕進入電纜資料和測試資料的日常管理；按「幫助」進入幫助系統；按「結束」退出測試管理系統。
第一部分電纜故障測試
一、測試原理
本儀器採用時域反射（tdr）原理，對被測電纜發射一系列電脈衝，並接收電纜中因阻抗變化引起的反射脈衝，再根據電波在電纜中的傳播速度和兩次反射波的特徵拐點代表的時間，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。
二、測試系統控制面板介紹
測試面板可分為四部分：選單欄、狀態列、圖形顯示區、功能鍵區。
１、選單欄
選單欄包括：「資料管理」和「測試幫助」兩個選單項。
「資料管理」選單：包括「列印」，「讀盤」，「存檔」，「結束」四個選單項。
選擇「列印」可將螢幕顯示內容用印表機列印出來；選「存檔」可將測試的波形和資料儲存於電腦的硬碟或者軟盤中，作為資料儲存；選「讀盤」可調出以前測試時存在磁碟內的波形；選「結束」可退出該控制面板。
「測試幫助」：點選該選單，可顯示測試管理系統的使用說明書，可列印輸出。
2、狀態列
狀態列裡顯示四個方面的資訊，最左邊是測試方式；第二個是選擇的電纜介質所對應電波速度（若是測速度，則不顯示介質資訊）第三個是故障距離（或電纜長度），右邊顯示測試日期。
3、圖形顯示區
圖形顯示區用來顯示取樣所得的波形，對波形進行分析處理和顯示處理結果。
4、功能鍵區
功能鍵區由14個按鍵組成，可分為三類。
初始化資料：包括測試方法和介質選擇兩個鍵。
測試方法：有兩種選擇，「測故障」和「測速度」。
基本的測試方法有三種， 「低壓脈衝」，「衝閃」，「直閃」。
「低壓脈衝」包括有「2μs」和「0.2μs」兩種脈寬可選擇；「衝閃」包括「電感電壓取樣」，「電阻電壓取樣」，「電流取樣」三個選單項；「直閃」包括「電壓取樣」「電流取樣」兩個選單項。
介質選擇：
程式初始化時設定為：「油浸紙型」，如果是其他介質的電纜，可根據電纜的介質選擇。共有五選項：「油浸紙型」，「不滴流型」，「交聯乙烯」，「聚氯乙烯」，「自選介質」五個選單項 。
選擇其中乙個選單項就等於選擇一種速度，即電波在該電纜中的傳播速度。
資料取樣與測試：共有八個按鍵：
「取樣」鍵：在系統測試時採用。每按動一次「取樣」鍵，系統便採集一次資料，並可以在圖形顯示區繪出波形圖來。
「擴充套件」鍵：為了精確計算故障距離，按此鍵可將顯示的波形擴充套件後再計算。每按一次波形擴充套件一倍，按四次為乙個迴圈。
「捲動」鍵：波形擴充套件後，故障點特徵波形可能會出於第一屏以外的其它屏內，按此鍵可將顯示內容一屏一屏地向左移動，直到故障波形在屏顯示出來，便在游標精確定位。
「歸位」鍵：需要游標快速回到螢幕最左端時按此鍵。
「定位」鍵：計算距離起點鍵。在游標移動到特徵波形的起始拐點處按此鍵。
「左移」鍵和「右移」鍵：這兩個鍵用於控制游標的左右移動。當按動它們時，游標移動，每按一次移動乙個單位。此外，為了快速移動游標，可以用滑鼠拖動游標，到合適的位置鬆開即可。
「復位」鍵：系統復位鍵。無論系統處於何種狀態，按此鍵均可進入系統主介面。
波形比較：有四個鍵。
「儲存」鍵：按此鍵可將測試的波形和資料儲存於電腦中。（「儲存」與「存檔」不同。
「存檔」是將資料儲存在磁碟上，可長期儲存，而「儲存」只是將資料儲存在電腦記憶體中，關機後資料會丟失。）
「呼叫」鍵：與「儲存」鍵配合使用。按此鍵可在螢幕上顯示上次儲存的內容，以便分析與計算。
「比較」鍵：按此鍵可將現測的波形和儀器內儲存的波形同時顯示在螢幕上，使用者可對這兩幅波形進行比較分析。
「平移」鍵：按此鍵進入圖形左右移動功能，點「左移」鍵可將兩個波形的起點對齊。
三、故障測試
故障測試的基本步驟：用搖表或者萬用表測量故障電纜的絕緣電阻，判斷故障性質，確定測試方法；測試故障距離；探測故障點附近電纜埋設的路徑；定點。
本測試系統故障測試有低壓脈衝、直閃、衝閃三種基本方式，再配合不同的取樣方法，共有八種測試方式。
測試前將電纜終端頭的所有連線斷開。
測試系統的面板上有「輸入振幅」和「位移」兩個旋紐，分別用來調整下次取樣的訊號幅度和上下位置。
１、低壓脈衝方式
低壓脈衝用於測試電纜中電波傳播的速度、電纜全長、低阻故障和開路故障。
儀器連線如右圖。
將測試系統的通訊連線與膝上型電腦後面的串列埠連線，電纜的故障相（被測相）與地線分別接到水阻盤的紅、黑接線柱，水阻盤的輸出與測試系統的輸入相連。也可直接將測試系統的輸入線與故障相及地線相連。
●測速度
對於有些電纜，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「測試方法」選單選擇「低壓脈衝」「測速度」，根據電纜的長度選擇「0.2μs」或「2μs」 ，一般500 m以下用0.2μs。
鍵入電纜全長後按「取樣」鍵，配合調整「位移」和「幅度」旋紐，使訊號的幅度和基線處於便於觀察的位置。
移動游標至低壓脈衝的下降沿按「定位」，再移動游標至反射訊號的前沿，螢幕上即可顯示此種電纜中電波的傳播速度。如果發射和接收的波形離的太近，可按「擴充套件」鍵將波形擴充套件後再計算。
●測故障
測故障時在「測試方式」選單選擇「低壓脈衝」「測故障」，並選擇適當的脈衝寬度，按「取樣」後螢幕即顯示故障波形。
開路故障的反射訊號與傳送脈衝極性相同，短路故障的反射訊號與傳送脈衝極性相反。
注：由於測電纜全長時的接線及波形與測開路故障時完全相同，所以設計時未單獨列出測全長選單。
低壓脈衝測試開路故障（電纜全長）和短路故障的波形如下。
2、衝閃方式
衝閃方式用於測試高阻洩漏性故障，大部分電纜故障都可以使用衝閃方式測試。
以前採用衝閃電感電壓取樣的時候比較多，現在一般採用電流取樣，因為採用電流取樣時一起不與高電壓直接連線，人身和裝置的安全係數更高。如果一條電纜上有多處故障或電纜大面積受潮，可採用閃衝電阻取樣方式。
三種閃衝方法的連線圖及波形如下。
衝閃電流取樣波形與衝閃電感電壓取樣波形形同。
3、直閃方式
直閃法用於測試高阻閃絡性質故障。
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。
4、測試電纜路徑和埋設深度
一起如下圖連線。將測試系統輸出電纜芯線接電纜的一相，地線接電纜地線（鉛包）。（如果故障相的電阻值很低。
，可在輸出地線和電纜地線間串接乙個幾百歐姆的電阻。）先將輸出電位器調到最小，開啟電源再將幅度旋鈕調整到適當的位置，此時儀器輸出乙個15khz正弦訊號，此訊號在電纜周圍產生電磁場，調整路徑訊號接收器的「音量」和「微調」旋鈕，使耳機裡的聲音清晰、悅耳，即可尋測電纜路徑和估測電纜埋設的深度。
●尋測電纜路徑
當探棒處於電纜上方b點時，探棒的線圈與電場平行，線圈沒有切割電力線，線圈中的感應電流小，這時耳機中幾乎沒有聲音。而當探棒在a點或者c點時，耳機中的聲音較大。
由聲音較小的點所連成的線即為電纜的路徑。
●估測電纜埋設深度
將探棒在電纜上方b點右傾斜45○，然後垂直於電纜走向後退，當退到a點時，探棒正對電纜，此時耳機的聲音較小。
b點到a點的距離，也就是向後退的距離即為電纜埋設的深度。
用這種方法可以估測電纜的埋設深度。
5、故障點定位
我們使用各種測試方法已測出故障點的距離，但由於各種因素的影響，如測量誤差、電纜的餘纜、拐彎等，在地面上不一定能準確地找到故障，還必須使用故障定位儀來準確定故障點。
故障定位時是利用高壓裝置給電纜加一衝擊直流負高壓，用定位儀在測量出的故障點附近檢測電纜故障的放聲點。
高壓放電的時間以1秒鐘一次為宜。
開啟定位儀電源，適當調節音量旋鈕，將定位儀放置在測出的電纜故障點處，應該有故障點放電的聲音，如果聽不到可移動定位儀的位置，直到耳機裡的放電聲最大，此處即為故障點。
6、注意事項
●在測試電纜故障時必須遵守有關安全規則。
●在高壓測試中，一切裝置都應良好接地，以免燒壞測試裝置。如有條件可將高壓產生器的電源與測試儀器的電源分開。
●在有易燃物品的環境中利用高壓測試時，應有保安措施。
●每次使用電阻閃衝時，應對水阻的測值進行測量。
●注意人身安全。
●建議加高壓時將電腦的外接電源斷開，最好不用外接滑鼠。
第二部分電纜資料管理
電纜資料管理部分是利用資料庫原理，對電纜資料進行日常管理，包括電纜分布圖、編號、起止位置、埋設深度、日期、電纜介質、接頭位置、維修記錄等檔案資訊，以便管理人員了解該電纜的所有資料。
點選系統介面的「管理」命令按鈕，即可進入管理系統的操作介面。
電纜資料管理部分是利用資料庫原理,對電纜資料進行管理。
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