LYST-600E系列电缆故障测试仪

第1节 LYST-600E系列电缆故障测试仪功能介绍

一、产品介绍

LYST-600E电缆故障综合测试仪是我公司紧跟国际电力工业发展方向、迎合国内电力快速发展动态，以电力电缆运维现场需求为目标，集成了电缆故障测试整套功能的高性能设备。结合电缆故障测试行业自身特点自主研发了基于物联网的电缆故障测试服务平台，稳定性高，并且系统化集成了无线通信技术、旋钮鼠标技术、可扩展蓝牙技术等，极大提高了仪器的使用功能和利用价值以及便捷的现场环境操作和现场服务。

整套系测试由闪测仪、精准定点仪和电缆路径仪三部分组成，用于电力电缆各类故障的测试，电缆路径、电缆埋设深度的寻测。功能覆盖电力电缆、铁路机场信号控制电缆和路灯电缆故障的精准测试。

二、LYST-600E系列电缆故障测试仪产品特性

◆ 采用12.1in大屏，旋钮鼠标操控，高亮液晶显示，适应户外阳光下使用，锂电供电、方便现场测试。工程塑料机箱，防震防潮，具有很强的稳定性。

◆ 采用*新的集成化通信技术，采集信号稳定，主机可自动选择*低6.25MHz、*高达200MHz的六种采样频率，自适应脉宽，能满足不同长度电缆的测试要求，减少了预测误差，提高了测试精度。

◆ 软件实现低压脉冲、波头全自动识别搜索，波形故障拐点自动卡位，故障距离自动读取并显示，同屏三区显示波形，同屏随机显示十个实测波形供选择，同时实现自动和手动处理两种模式，使得对波形实现双重卡位操作，双游标移动可精准到0.15米，提高了测试精度，减少了波形误差。

◆ 精准定点仪部分可直接数字同步显示测试点与故障点距离的变化，定点同时检测电缆路径走向，提高定点效率，采用静噪滤波技术，为快速准确查找电缆故障，减少停电损失提供了有力保障。

◆ 路径功能的探测和接收信号集成于定点仪的上下位机中，现场使用方便快捷。

（产品特性介绍可能涉及设备高配功能，实际特性以购买配置为准）

三、LYST-600E系列电缆故障测试仪技术参数

（一）测距主机参数

高集成、低功耗、一体化设计，稳定性高。

可测试各种35kV以下不同电压等级、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。

可测试铁路通信控制电缆、路灯电缆、机场信号电缆的各类故障。

可测量长度已知的任何电缆中电波传播的速度。

显示方式：12.1英寸工业级液晶屏（Linux操作系统）  ◆ 存储空间：4G电子盘。

测试方法：低压脉冲法、高压冲闪法。               ◆ 操作方式：旋钮鼠标操作。

操作方式：旋钮鼠标操作。                         ◆ 测试距离：不小于50km。

*短测试距离（盲区）：5米。                    ◆ 精准定点误差：±0.2m。

测试误差：系统误差小于±1%。

分辨率：v/（2f）米；v为传播速度m/μs；f为采样频率MHz。

采样频率：200MHz、100MHz、50MHz、25MHz、12.5MHz、6.25MHz。

脉冲宽度：100ns、200ns、500ns、1μs、2μs、5μs（软件自动匹配）。

电源与功耗：AC220V±10%，不大于15W；DC12V（7AH）不大于20W。

待机时间：可连续使用6小时左右。               ◆ 主机重量：7kg。

外形尺寸：411mm×321mm×165mm。                ◆ 温度：-20℃～﹢40℃；相对湿度：≤80%。

（二）定点仪参数

传感器动态量程：声音通道 >104dB。

冲击放电声音放大倍数 >90dB，冲击放电音量上限84dB(A)。

液晶显示器：高亮真彩屏，像素320×240，适合户外使用。

供电电源：锂离子可充电电池。

（三）路径仪参数

探测距离 < 15km、探测深度 ≤ 3m、路由误差 < 20cm

发射机：发射频率9.6kHz   输出功率：5W

接收机：接收频率9.6kHz   探测路由误差：±10cm

探测埋深误差：±10cm                              ◆ 供电：DC24V 3A电源适配器

四、LYST-600E系列电缆故障测试仪面板

LYST-600E测试仪面板示意图如下图所示，请注意根据测试要求选择对应的输出口及开关。

1、低压脉冲指示灯：绿色二极管，开机后绿灯亮，工作状态在脉冲法测试状态。

2、冲闪指示灯：红色二极管，工作状态处于高压冲闪采样状态时，红灯亮。

3、电源指示灯：红色二极管，开机后红灯亮。

4、多次脉冲指示灯：红色二极管，工作状态处于采样状态时，红灯亮。（此型号无此功能）

5、输出振幅：用于调节输入、输出脉冲幅度大小。使用时应根据屏幕显示波形进行调节。调节过小时，脉冲反射很小，甚至无法采样，如图2（左）。调节过大时，反射脉冲相连与基线无交点甚至基准线会变成斜线，如图2（右）。一般采样前，输入振幅旋钮旋转1/3左右，然后根据采样波形大小再进行调节，重新采样。

6、输出插座：仪器使用四孔航插座，用于测试电缆故障的信号输出与输入。

7、USB接口：可通过该接口将测试波形及测试数据存贮，学习分析波形、打印。

8、电源插座：请使用专配的DC12V3A电源适配器。

9、启动按键：电源开关打开后，请长按此按键8S，当出现开机画面同时听到蜂鸣器“滴"声后，再松开此按键，可完成开机。关机时，请长按此键，屏幕息屏后松开此按键，*后再关闭电源开关。

10、电源开关：此开关为仪器的总电源开关。

11、选择键：此型号无此功能。

12、切换键：此型号无此功能。

13、旋转鼠标：通过旋转完成操作整个系统，按下此键，表示确认。

第2节 电缆故障的测试步骤

测试电力电缆故障请遵循以下步骤：

一、分析电缆故障性质，了解故障电缆的类型

不同性质的电缆故障要用不同的方法测试，而不同介质的电缆则有不同的测试速度。不同耐压等级的电缆则有不同的耐压要求。而被测试电缆的接头位置及*近是否在电缆上方施过工。这些在测试前都必须做到心中有数。

二、用电缆仪主机的低压脉冲法测试电缆长度、校对电缆的电波传输速度

测试电缆全长可以让我们更加了解故障电缆的具体情况，可以判断是高阻还是低阻故障，可以判断固有的电波速度是否准确（准确的电波传输速度是提高测试精度的保证。当速度不准确时，可反算速度）。这些都可以用低压脉冲测试法来解决。

三、选择合适的测试方法，用电缆仪主机进行电缆故障粗测

对不同电缆故障要用不同的方法，低阻故障（开路、短路等）要用低压脉冲法测试；而高阻故障（泄漏、闪络等）则要用闪络法方法测试。选定方法后测出电缆故障的大致位置。选择合适的测试方法，用闪测仪对电缆进行故障距离预定位。低阻故障用低压脉冲法测量，高阻故障用高压闪络法测量。

注：表中Zo为电缆的特性阻抗值，电力电缆阻抗一般为10—40W之间。

低压脉冲法测试比较简单，直接测试。高压闪络法测量则需要注意接线及所加直流电压的高低。10kV油浸纸电缆和交联乙烯电缆的*高耐压分别为50kV和35kV，一般不得超过电缆的*高耐压，高压设备的地线必须与被测电缆的铅包接地良好连接。

四、用路径仪探测埋地电缆的走向

精准定点前首先必须知道电缆的路径（详细操作办法可参照路径以使用说明书），若已知路径可省去此步骤。

五、用定点仪对故障点精准定位

按定点放电方式接好高压设备，根据电缆的性质及电缆的耐压等级来加压使得故障点放电，在预定位距离处前后对电缆故障点进行精准定位，*后确定在0.2-1米范围内。

第三节 电缆测试系统软件介绍

一、电缆测试系统主机

1、按下总开关之后，长按启动键直至屏幕亮起且蜂鸣器响，松手后即可实现开机功能。

2、关机请长按启动按键，直至屏幕背光关闭，*后关掉“开关"电源。建议本机在使用中不要关闭电源，或频繁开关机。

3、如闪测仪显示欠压，请插入主机专用锂电池充电器，可以继续工作。充电状态下，充电器指示灯为红色，电池充满时为绿色。                

二、测试系统控制界面介绍

开机后系统自动进入测试界面，测试界面如下图

（一）波形显示区

波形显示区主要分自动区、手动区、全局区、前面十组波形显示区。

自动区显示每次采集*新的数据波形，若为低压脉冲或者多次脉冲测试方式时在波形区显示当前故障距离。

手动区与全局区显示同一波形。

手动区显示用户选择的任意一组数据波形，并且可以通过旋钮来进行故障卡位。

全局区显示用户选择的任意一组数据波形全貌，全局区的非阴影部分的波形对应手动区的波形，可通过旋钮选择调整视图功能来压缩或延伸波形。

界面左侧为前面十组波形显示区，随着继续采样，十个波形显示区会自下而上地进行更新，即对于新采集的数据波形显示在*下面的区域，第1个数据波形则被覆盖。用户点击某一组波形，则该波形显示区域背景更加明亮。

点击手动区与自动区右侧小箭头可分别将手动区与自动区区域扩大，给用户提供良好的视觉效果，以便于进行波形卡位和视图调整。

（二）其他显示

界面左上角显示仪器电池的当前剩余电量，当电池欠压时会显示电量不足，便于用户及时给仪器充电。

界面右上角显示当前时间，若开机后时间不准确，用户可通过旋钮打开“其他设置"自行设定时间。

（三）测试信息显示

界面下侧为测试信息显示区，主要包括当前波速度、光标位置（手动卡位故障距离）、当前测试方式（默认为低压脉冲测试方法）、X轴距离（手动区全波长（也是全局区非阴影部分的波形）对应的实际距离）、50欧姆（输出阻抗）。

（四）旋转菜单

界面右下角为菜单选择区域。顺时针方向依次为：启动采样、卡位线调整、视图区调整、测故障设置、测速度设置、历史数据查看、保存数据文件、打开数据文件、打印报告、其他设置。

系统上电默认选择“启动采样"功能。用户可通过旋钮来选择具体功能，相应功能的文字描述在旋转菜单左侧以红色字体显示。上电默认采集方式为单次模式、用户可设置为连续模式，文字描述在旋转菜单左侧显示。

各个功能具体说明请查看仪器操作手册。

三、操作步骤

（1）启动

按下电源开关后，长按启动键直至屏幕亮起且蜂鸣器响，松手后即可实现开机功能。

（2）测故障

如图5所示，旋转旋钮使得焦点切换至，中心显示“测故障设置"。按下旋钮按键进入测故障设置界面，如图6所示。旋转旋钮可在测试方式、故障电缆长度L范围选择、介质选择、延迟系数、确定、取消之间切换焦点。选择测试方式：旋转旋钮使焦点置某一测试方式之上（低压脉冲或高压冲闪），并按下旋钮按键，即可选中该测试方式。

选择采样频率：旋转旋钮使焦点置某一长度范围之上（共有六种长度范围，从上向下分别对应的采样率为200MHz、100MHz、50MHz、25MHz、12.5MHz、6.25MHz），并按下旋钮按键即可选中该采样频率。

选择波速度：旋转旋钮使焦点置某一介质选项上，并按下旋钮按键即可选中该种介质，当需要使用自选介质时，选中“自选介质"标签后，按下旋钮按键，使用弹出的数字键盘输入波速度。当按上述方式选择完测试方式、采样频率、测试速度后，旋转旋钮将焦点切换到“确定"按钮并按下旋钮按键，即可设置参数成功。此时1级菜单界面如图7所示，焦点应在。采样方式选择有单次和连续两种方式，通过旋转旋钮可实现单次或连续采样选择，按下旋钮按键即可开始采样。

（3）测速度

如图8所示，旋转旋钮使得焦点切换至，按下旋钮按键进入速度测试界面，如图9所示。按下旋钮按键，焦点在电缆长度、故障电缆长度L范围选择、确认、取消之间切换。

设置电缆长度：旋钮旋使焦点置“电缆长度"上，按下旋钮按键，使用弹出的数字键盘输入波速度。

选择采样频率：旋转旋钮使焦点置某一电缆长度范围之上（共有六种长度范围，从上向下分别对应的采样率为200MHz、100MHz、50MHz、25MHz、12.5MHz、6.25MHz），并按下旋钮按键即可选中该采样频率。

当按上述方式选择完电缆长度、采样频率后，旋转旋钮将焦点切换到“确定"按钮上，并按下旋钮按键，即可设置参数成功。

设置完毕，旋转旋钮至图7所示，进行数据采集。

（4）卡位

如图10所示。旋转旋钮使得焦点切换至，按下旋钮按键，再使焦点选择左右旋转旋钮可调整左侧卡位线，焦点选择，左右旋转旋钮可调整右侧卡位线。卡位线调整时，步长随着旋转圈数由小到大变化，当越过要卡位的位置后，旋钮应从右向左转，步长随着旋转圈数由小到大变化。

主界面显示区域显示当前实际卡位距离（故障距离）如图11所示：

（5）视图调整

如图12所示，旋转旋钮使得焦点切换至，按下旋钮按键进入视图调整界面，旋转旋钮使得波形压缩或伸展，如图13所示。

（6）打开历史数据

如图14所示。旋转旋钮使焦点置某一历史数据上，并按下旋钮按键即可选中该历史数据，然后使用旋钮按键将焦点切换到“确定"按钮上，按下旋钮按键，即可在手动区显示本次数据波形。

（7）保存数据

按照“打开历史数据"操作方法选择某组数据（例如：选择第10组数据），然后如图15所示，旋转旋钮使得焦点切换至，按下旋钮按键即可保存该组数据。

（8）打开数据

如图16所示，旋转旋钮使得焦点切换至，按下旋钮按键进入打开数据界面。如图17所示，旋转旋钮切换焦点，按下旋钮按键便可打开该组数据并退出该界面。

（9）打印报告

插上U盘稍等2、3秒后（U盘需要一定的挂载时间），按照“打开历史数据"操作方法选择某组数据，然后如图18所示，旋转旋钮使得焦点切换至，按下旋钮按键打开测试报告界面，然后如图19所示切换焦点到确认按键上，按下旋钮按键，即可将该组数据生成的报告保存至U盘。

（10）其他设置

如图20所示，旋转旋钮使得焦点切换至，按下旋钮按键进入其他设置界面，如图21所示，按下旋钮按键使得焦点切换到“背光"，通过旋转旋钮即可调节大小。

日期调整：光标选中“日期"，按下旋钮按键，可在“年"、“月"、“日"切换，选中要调节的位置，按下旋转按键后通过旋钮选择。

时间调整：光标选中“时"、“分"后按下旋钮按键，通过旋钮调节大小。

全部设置完毕后，焦点置于“确定"按键上，按下旋钮按键即可完成设置。

（11）关机

长按启动按键，直至屏幕背光关闭，松手即可实现关机，*后再关闭电源开关。

第四节 电缆故测试方法介绍

一、电缆故障测试原理

本仪器主机采用时域反射（TDR）原理，对被测电缆发射一系列电脉冲，并接收电缆中因阻抗变化引起的反射脉冲，再根据电波在电缆中的传播速度和两次反射波的特征拐点代表的时间，可测出故障点到测试端的距离为：S=VT/2

式中：S代表故障点到测试端的距离

V代表电波在电缆中的传播速度

T代表电波在电缆中来回传播所需要的时间

这样，在V已知和T已经测出的情况下，就可计算出故障点距测试端的距离S。这一切只需稍加人工干预，就可由计算机自动完成，测试故障迅速准确。

本测试系统故障测试有低压脉冲法、高压冲闪法两种基本方式。

二、低压脉冲方式

低压脉冲用于测试电缆中电波传播的速度、电缆全长、低阻故障（故障相电阻值低于1K）和开路故障及短路故障，主机即可完成任务，无须LYST-600E产生器。同时给下一步应用法测试电缆高阻故障提供了依据。

（一）脉冲测试的基本原理

测量电缆故障时，电缆可视为一条均匀分布的传输线，根据传输线理论，在电缆一端加上脉冲电压，该脉冲按一定的速度（决定于电缆介质的介电常数和导磁系数）沿线向远端传输，当脉冲遇到故障点（或阻抗不均匀点）就会产生反射，且闪测仪记录下发送脉冲和反射脉冲之间的传输时间T，则可按已知的传输速度V来计算出故障点的距离S，S＝V•T/2，如上图所示：测全长则可利用终端反射脉冲：L＝V•T/2

同样已知全长可测出传输速度：V＝2S/T

测试时，在电缆故障相上加上低压脉冲，该脉冲沿电缆传播直到阻抗失配的地方，如中间接头、T型接头、短路点、断路点和终端头等等，在这些点上都会引起电波的反射，反射脉冲回到电缆测试端时被测试仪接收。测试仪可以实时显示这一变化过程。

    根据电缆的测试波形我们可以判断故障的性质，当发射脉冲与反射脉冲同相时，表示是断路故障或终端头开路。当发射脉冲与反射脉冲反相时，则是短路接地或低阻故障。

  凡是电缆故障点绝缘电阻下降到该电缆的特性阻抗，甚至电缆电阻为零的故障均称为低阻故障或短路故障（注：这个概念是从采用低压脉冲反射法的角度，考虑到阻抗不同对反射脉冲的极性变化的影响而定义的）。

    凡是电缆绝缘电阻无穷大或虽与正常电缆的绝缘电阻值相同，但电压却不能馈至用户端的故障均称为开路（断路）故障。

电缆的故障相（或被测相）与地线分别接到测试系统的输入线（输入线的另一端与测试系统航空插座连接）。

（二）测故障

如图23所示，旋转旋钮使得焦点切换至，左侧显示“测故障设置"。按下旋钮按键进入测故障设置界面，如图24所示。旋转旋钮可在测试方式、故障电缆长度L范围选择、介质选择、延迟系数、确定、取消之间切换焦点。

选择测试方式：旋转旋钮使焦点置某一测试方式之上（低压脉冲或高压冲闪），并按下旋钮按键，即可选中该测试方式。

选择采样频率：旋转旋钮使焦点置某一长度范围之上（共有六种长度范围，从上向下分别对应的采样率为200MHz、100MHz、50MHz、25MHz、12.5MHz、6.25MHz），并按下旋钮按键即可选中该采样频率。

选择波速度：旋转旋钮使焦点置某一介质选项上，并按下旋钮按键即可选中该种介质，当需要使用自选介质时，选中“自选介质"标签后，按下旋钮按键，使用弹出的数字键盘输入波速度。

当按上述方式选择完测试方式、采样频率、测试速度后，旋转旋钮将焦点切换到“确定"按钮并按下旋钮按键，即可设置参数成功。此时1级菜单界面如图25所示，焦点应在。采样方式选择有单次和连续两种方式，通过旋转旋钮可实现单次或连续采样选择，按下旋钮按键即可开始采样。

（三）测速度

如图26所示，旋转旋钮使得焦点切换至，按下旋钮按键进入速度测试界面，如图27所示。按下旋钮按键，焦点在电缆长度、故障电缆长度L范围选择、确认、取消之间切换。

设置电缆长度：旋钮旋使焦点置“电缆长度"上，按下旋钮按键，使用弹出的数字键盘输入电缆长度。

选择采样频率：旋转旋钮使焦点置某一电缆长度范围之上（共有六种长度范围，从上向下分别对应的采样率为200MHz、100MHz、50MHz、25MHz、12.5MHz、6.25MHz），并按下旋钮按键即可选中该采样频率。

当按上述方式选择完电缆长度、采样频率后，旋转旋钮将焦点切换到“确定"按钮上，并按下旋钮按键，即可设置参数成功。

设置完毕，旋转旋钮至图26a所示，进行数据采集。

测故障时工作状态菜单选择“低压脉冲"，再选择适当电缆长度范围所对应的采样频率，再按测试距离选择被测电缆所对应的脉冲速度，然后按“采样"键后，屏幕上方就会显示开路波形（如图25b）或短路波形（如图25c），LYST-600E电缆故障综合测试仪有自动卡位功能，屏幕自动波形区波形会自动卡位，或者从左侧波形选中一个，在“手动波形区"即显示故障波形，用游标卡位，测试结果马上显示出来如图28。

三、冲闪电流测试方法

电力电缆的高阻故障（高阻故障：故障点的直流电阻大于该电缆的特性阻抗的故障为高阻故障）几乎占全部故障率的90%以上。虽然多次脉冲法很轻松地解决了大部分高阻故障，但是由于受到产生器导致压降的问题和特高阻值故障放点的情况，多次脉冲法却无能为力。这时冲闪电流方式就用上了，本机同时具备传统的测试方法。大部分电缆高阻故障（高阻泄漏性故障及高阻闪络性故障）都可以使用冲闪方式测试，只是波形复杂，而让使用者不好把握高阻故障波形，往往粗测误差比较大。依据故障性质又分为冲击高压闪络法（冲闪法）和直流高压闪络法（直闪法），下面分别介绍。

冲闪方式测试故障，一般采用电流取样法。因电流取样接线简单，可靠性高，波形易于识别，因此推荐使用电流取样。根据接线图连接完毕后，按照第三节操作步骤说明操作，将输入振幅旋钮旋至1/3左右（注意：请微调），然后旋转鼠标至启动测试并按下，仪器进入等待采样状态。

调整高压定位电源，使故障点放电，闪测仪记录下故障波形。根据故障波形幅值大小可重新调整输入振幅，重复采样，直到采到相对标准的波形。冲闪测试波形如图29所示。

注意：若高压定位电源通过球间隙放电，球隙之间距离1mm大约代表3kV，请根据高压电源输出电压适当调整。

波形特点：发射脉冲为正脉冲，反射脉冲也为正脉冲但前沿有负反冲。因故障性质等原因，负反冲大小有差别，但远小于正脉冲的幅值。

光标定位时，调整左侧标线到冲闪波形上升沿为起点，然后调整右侧标线到下一个周期上升沿前端的下降沿为终点，屏幕中间信息显示区显示距离即为故障预定位距离。

如无负脉冲出现，就将终点光标定在反射脉冲的上升沿与基线的交点处，屏幕中间显示距离减掉10%左右即为故障点的预定位距离。

如果你对本次卡为起点、终点选择的拐点都不满意，你可重新卡位.（此测试方法因为波形较复杂，未设置自动卡位）如遇疑难故障波形可和我公司积极联系。或加装我公司的远程同步测试软件，实现实时现场预定位，有我公司的专家远程指导你很快卡位，你只需去精准定点就行了。这样会很快解决电缆的突发故障，减少损失，快速恢复供电。

高压冲闪电流取样法采集的波形复杂，不规律，难以识别等限制，现场一般不推荐使用，只有出现阻值较高的电缆故障，高压设备受产生器的压降无法击穿时，采用此方法也会很快解决故障。

也可将产生器撤除，用配得单独的电流取样盒采样测试，如图30现场接线原理图。

图中：T1、  为3kVA/0.22kV调压器

T2、  为3kVA/50kV交直流高压变压器

D、   为高压整流硅堆，大于150kV/0.2A

C、  为高压脉冲电容，容量1∽2μF，耐压小于40kV

V、  为电压表

B、   为电流取样器（配套附件）

以上设备除电流取样器B之外，其余为外配设备。（注意必须将高压放电棒与高压地线连接好方可试验）

采用高频高压电源如图31所示

四、闪络法测试波形的变化规律图

下图是我们根据闪络测试法的波形而绘制的变化规律图，只要仔细观察分析就可看出它们中的变化规律。希望使用者一定要掌握标准波形以及它们在不同区间的变化规律。

随着又一个忙碌的周一到来，上海全市电力负荷迅速攀升。上午8点刚过，国网上海调度控制中心调度计划处副处长余乐庭便守在电脑前，密切关注着当天电网负荷曲线的变化情况。

“受高温影响，上海电网负荷一直在历史高位运行，时刻准备应对恶劣负荷考验已经是我们近期工作的常态"，据余乐庭介绍，电网调度部门正着力通过“强内功、补外功"，全力保障上海的电力有序供应。

电网调度部门一方面密切跟踪气温变化，不断提高电网负荷预测的精准度；另一方面，紧密联动本地发电企业，有序安排所有可开机组并网运行，强化电厂非停和受阻管理，夯实本地发电的“基本盘"，并通过省间电力现货交易以及调度应急交易积极争取外来电，确保电网在高峰期间有足够的受电。

国网上海电力还在市经信委等有关部门的支持下，成功开展多次需求侧响应实战演练，综合应用市场化调节手段，引导各类用户主动参与“削峰"，提升了尖峰电力平衡的灵活性。

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