概述

HDJD-200W架空線小電流接地故障定位儀，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(yùn)后，可用本設(shè)備對(duì)接地點(diǎn)進(jìn)行定位，HDJD-200W架空線小電流接地故障定位儀是一套便攜設(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(jī)、傳感器、接收機(jī)及附件組成。在故障線路停運(yùn)后，由發(fā)射機(jī)向線路施加超低頻高壓信號(hào)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(cè)信號(hào)，并通過(guò)無(wú)線方式向地面上的接收機(jī)傳輸數(shù)據(jù)，接收機(jī)顯示測(cè)量結(jié)果。在故障點(diǎn)前，電流持續(xù)存在，故障點(diǎn)后，電流消失?？上冗M(jìn)行粗略分段，再定點(diǎn)，從而快速確定故障位置。

二、功能特點(diǎn)

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

2.  在線路停運(yùn)后進(jìn)行定位，特別適用于有電纜分支的故障線路。

3.  施加高壓信號(hào)使故障重現(xiàn)，電流信號(hào)穩(wěn)定，易于檢測(cè)。

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

5.  發(fā)射機(jī)安全特性：高壓?jiǎn)?dòng)閉鎖功能、輸出允許直接短路。

6.  傳感器使用高靈敏度傳感器，開(kāi)口設(shè)計(jì)，無(wú)需閉合，方便在線路上掛接。

7.  傳感器和接收機(jī)無(wú)線通訊傳輸，安全可靠。

8.  發(fā)射機(jī)可使用市電、發(fā)電機(jī)供電，傳感器和接收機(jī)干電池供電。

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

10.  接收機(jī)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)  

1. 定位精度：0.2米。

2. 發(fā)射機(jī)輸出特性：

(1)  輸出頻率1Hz

(2)  開(kāi)路電壓： 基波有效值0~2800V，

（脈動(dòng)直流，峰值8kV，相當(dāng)于10kV線路的相電壓峰值）；

(3)  短路電流： 基波有效值0~35mA（脈動(dòng)直流，峰值100mA）

3. 傳感器與接收機(jī)的無(wú)線通訊距離：不小于100m。

4. 發(fā)射機(jī)電源：AC 220V市電，可接發(fā)電機(jī)（輸出功率≥1500W）。

5. 發(fā)射機(jī)功率：功率900W。

6. 傳感器電源：3節(jié)5號(hào)堿性干電池。

7. 接收機(jī)電源：5節(jié)5號(hào)堿性干電池。

8. 體積：

發(fā)射機(jī)417×234×318mm；傳感器180×100×35mm；接收機(jī)205 ×100×35mm

9. 質(zhì)量：發(fā)射機(jī)16.8kg；傳感器0.45kg；接收機(jī)0.45 kg

10.    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(jī)、傳感器、接收機(jī)及相關(guān)附件：發(fā)射機(jī)的接線盤(pán)、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(jī)

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

       其中：

1.    電源插座、保險(xiǎn)管、電源開(kāi)關(guān)：用于連接220V電源線，更換保險(xiǎn)管，以及進(jìn)行電源的開(kāi)關(guān)。

2.    高壓合按鈕：電源開(kāi)關(guān)打開(kāi)之后，需要電壓調(diào)整在零位時(shí)，按“高壓合”按鈕，設(shè)備才有高壓信號(hào)輸出。

3.    高壓分按鈕：用于停止設(shè)備輸出。

4.    零位指示：用于指示調(diào)壓旋鈕處在零位。

5.    保護(hù)指示：用于指示設(shè)備進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)。該指示燈亮?xí)r，表示設(shè)備處于保護(hù)閉鎖狀態(tài)，設(shè)備停止信號(hào)輸出。調(diào)整“輸出調(diào)整”旋鈕至零位，復(fù)位該指示燈。

6.    輸出調(diào)整旋鈕：用于調(diào)整輸出電流、電壓大小。該旋鈕只有在零位時(shí)（零位指示燈亮），才能按“高壓合”按鈕啟動(dòng)發(fā)射機(jī)正常輸出信號(hào)。

7.    保護(hù)電流：用于指示設(shè)備輸入電流的大小，如輸入電流大于保護(hù)定值4A，則內(nèi)部保護(hù)電路動(dòng)作，設(shè)備停止工作。此時(shí)需要將電壓調(diào)整旋鈕調(diào)至零位后復(fù)位保護(hù)電路，然后重新調(diào)整電流大小。

8.    輸出電壓：用于指示設(shè)備輸出電壓的大小

9.    保護(hù)地端子：用于連接保護(hù)地線，接大地網(wǎng)。

10.  高壓輸出插座：用于連接故障線路。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，可使用短連接線夾在開(kāi)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(pán)裝的長(zhǎng)連接線，并用掛線桿掛在故障線路上。

11.  測(cè)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(cè)電流信號(hào)，并通過(guò)無(wú)線方式向地面上的接收機(jī)傳輸數(shù)據(jù)。

三、接收機(jī)

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

第三章 使用方法

一、工作原理

      在故障線路停運(yùn)后，首先由發(fā)射機(jī)向線路施加電壓使故障重現(xiàn)。電流由發(fā)射機(jī)發(fā)出，流經(jīng)故障線路，在接地點(diǎn)入地并通過(guò)大地返回發(fā)射機(jī)。

發(fā)射機(jī)輸出為脈動(dòng)直流信號(hào)，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(hào)抗分布電容影響的能力強(qiáng)，但使用純直流信號(hào)很難避免地磁影響，經(jīng)過(guò)理論計(jì)算和實(shí)際驗(yàn)證，1Hz信號(hào)已能滿足絕大多數(shù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試需求。

發(fā)射機(jī)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(guò)高則超過(guò)線路耐壓等級(jí)，可能損壞線路（尤其是接入的分支電纜）的主絕緣；過(guò)低則可能無(wú)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(guò)絕緣桿掛接在線路上檢測(cè)電流。傳感器采用高靈敏度傳感器，其磁路無(wú)需閉合，在很大程度上方便了掛、取操作。傳感器檢測(cè)線路上的電流，自動(dòng)進(jìn)行調(diào)零操作，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)成數(shù)字信號(hào)后通過(guò)無(wú)線方式向外傳送。

在地面上的接收機(jī)接收傳感器發(fā)送的無(wú)線信號(hào)，在液晶屏上直觀顯示測(cè)量結(jié)果。在故障點(diǎn)前，電流持續(xù)存在，故障點(diǎn)后，電流消失?？上冗M(jìn)行粗略分段，再定點(diǎn)，從而快速確定故障位置。

二、發(fā)射機(jī)操作

1.    接線：

首先將故障線路的開(kāi)關(guān)斷開(kāi)；發(fā)射機(jī)電源接220V市電；保護(hù)地線接“保護(hù)地”端子和大地網(wǎng)；測(cè)試地線（帶黑色夾鉗的高壓導(dǎo)線）接“測(cè)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(chǎng)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(kāi)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(pán)裝的長(zhǎng)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(cè)試的故障線路全長(zhǎng)范圍內(nèi)，均不能掛接地線！

武漢華頂電力設(shè)備有限公司版權(quán)

耗增加，絕緣電阻和擊穿電壓下降，電纜的壽命明顯縮短。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)水樹(shù)枝的生長(zhǎng)研究尚不*。一般認(rèn)為，水樹(shù)枝的發(fā)展過(guò)程有以下幾種形式：
　　1）剩余應(yīng)變使水樹(shù)枝增長(zhǎng)。當(dāng)電纜在外加電壓下，若絕緣中含有水分，導(dǎo)體附近的絕緣材料中剩余的應(yīng)變就會(huì)增加，而應(yīng)變較大的局部區(qū)域便會(huì)生成水樹(shù)枝。
　　2）電場(chǎng)下的化學(xué)作用發(fā)展了水樹(shù)枝。
　　3）電泳與擴(kuò)散力的作用使水樹(shù)枝生長(zhǎng)。介質(zhì)電泳可以認(rèn)為是不帶電荷的，但是已經(jīng)極化的粒子或分子在畸變的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，若絕緣中含有帶水分的雜質(zhì)，這些雜質(zhì)會(huì)向?qū)щ娋€芯附近的高電場(chǎng)區(qū)聚集。這一區(qū)域的溫度相對(duì)偏高，水分因此而膨脹，形成較大的壓力，使間隙擴(kuò)大，引起水樹(shù)枝的擴(kuò)大和發(fā)展。
　　電樹(shù)枝往往在絕緣內(nèi)部產(chǎn)生細(xì)微開(kāi)裂，形成細(xì)小的通道，并在放電通道的管壁上產(chǎn)生放電后的碳化顆粒。水樹(shù)枝的產(chǎn)生，將會(huì)使介質(zhì)損耗增加，絕緣電阻和擊穿電壓下降。因此，電纜中的電樹(shù)枝和水樹(shù)枝對(duì)電纜的電氣性能將會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的故障隱患。
2　電纜試驗(yàn)
　　為了保證電纜安全可靠運(yùn)行，有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電纜的各種試驗(yàn)做了明確的規(guī)定。主要試驗(yàn)項(xiàng)目包括：測(cè)量絕緣電阻、直流耐壓和泄漏電流。其中測(cè)量絕緣電阻主要是檢驗(yàn)電纜絕緣是否老化、受潮以及耐壓試驗(yàn)中暴露的絕緣缺陷。直流耐壓和泄漏電流試驗(yàn)是同步進(jìn)行的，其目的是發(fā)現(xiàn)絕緣中的缺陷。但是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外的試驗(yàn)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明：直流耐壓試驗(yàn)不能有效地發(fā)現(xiàn)交聯(lián)電纜中的絕緣缺陷，甚至造成電纜的絕緣隱患。德國(guó)Sechiswag公司在1978～1980年41個(gè)回路的10 kV電壓等級(jí)的XLPE電纜中，發(fā)生故障87次；瑞典的3 kV～24．5 kV電壓等級(jí)XLPE電纜投運(yùn)超出9 000 km，發(fā)生故障107次，國(guó)內(nèi)也曾多次發(fā)生電纜事故，相當(dāng)數(shù)量的電纜故障是由于經(jīng)常性的直流耐壓試驗(yàn)產(chǎn)生的負(fù)面效應(yīng)引起。因此，國(guó)內(nèi)外有關(guān)部門(mén)廣泛推薦采用交流耐壓取代傳統(tǒng)的直流耐壓。
IEC62067／CD要求對(duì)于220 kV電壓等級(jí)以上的交聯(lián)電纜不允許直流耐壓。
　　研究表明，直流耐壓試驗(yàn)時(shí)對(duì)絕緣的影響主要表現(xiàn)在：
　　1）電纜的局部絕緣氣隙部位由于游離產(chǎn)生的電荷在此形成電荷積累，降低局部電場(chǎng)強(qiáng)度，使這些缺陷難以發(fā)現(xiàn)。
　　2）試驗(yàn)電壓往往偏高，絕攀枝花架空線小電流接地故障定位儀制造廠家攀枝花架空線小電流接地故障定位儀制造廠家緣承受的電場(chǎng)強(qiáng)度較高，這種高電壓對(duì)絕緣是一種損傷，使原本良好的絕緣產(chǎn)生缺陷，而且，定期性的預(yù)防性試驗(yàn)使電纜多次受到高壓作用，對(duì)絕緣的影響形成積累效應(yīng)。
　　3）試驗(yàn)時(shí)，其電場(chǎng)分布是按體積電阻分布的，與緣狀況。
　　4）交聯(lián)電纜絕緣層易產(chǎn)生電樹(shù)枝和水樹(shù)枝，在直流電壓下易造成電樹(shù)枝放電，加速絕緣老化。
　　交流耐壓試驗(yàn)由于試驗(yàn)狀況接近電纜的運(yùn)行工況，耐壓電壓值較低，而且，耐壓時(shí)間適當(dāng)加長(zhǎng)，更能反映電纜絕緣的狀況以及發(fā)現(xiàn)絕緣中的缺陷。因此，國(guó)內(nèi)外機(jī)構(gòu)大力推薦XLPE電纜的交流耐壓試驗(yàn)，取代現(xiàn)行的直流耐壓試驗(yàn)。
3　交流耐壓試驗(yàn)
3．1　試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
　　根據(jù)IEC和CIGRE推薦的XLPE交流耐壓試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)外現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)包括：標(biāo)準(zhǔn)一：試驗(yàn)電壓為1．7倍U0（額定相電壓），耐壓時(shí)間5 min 標(biāo)準(zhǔn)二：試驗(yàn)電壓為U0，耐壓時(shí)間24 h。