单相接地故障点巡查装置

单相接地故障点巡查装置陕西 <陕西>天正华意电气设备有限公司

陕西直流系统接地故障定位仪本信号发生器不采用传统的LC或RC的振荡电路，而采用全新的数字技术，因而具有信号稳定的特点。该信号发生器由单片机、A/D转换电路、信号放大滤波电路、功率放大及隔直电路、输出反馈及保护等部分组成，其实现原理图如下：信号发生器原理图信号接收器原理图三、技术指标1、信号发生器?输出信号频率：2.5Hz?信号空载输出电压：±20V±5％?信号电压幅值误差：＜5％?信号短路输出电流：≤80mA?输出口抗冲击能力：400V直流冲击?电源电压：AC220V±10％?电压频率：50Hz±5％?输入保险：200mA?功率：3W?体积：300mm×270mm×200mm2、信号接收器?信号电流检测灵敏度：0.5mA?信号发生器阻抗：40K?输出电流：2.5毫安?接收器显示：数字0-19?体积：210mm×100mm×32mm?A钳口尺寸：Φ50mm?B钳口尺寸：Φ7mm×9mm3、整机?检测接地电阻：300KΩ?检测电容：20μF?接地电阻测量精度：0-4.5KΩ 误差≤0.5KΩ?接地电容检测范围：3-60uF?接地电容测量精度：3-10uF 误差≤1uF四、仪器结构1、整机构成①信号发生器 ②信号接收器 ③A钳（大钳）④B钳（小钳） ⑤信号输出线 ⑥电源线2、信号发生器（见图1）图1 信号发生器面板图示意图【电源输入】：信号发生器工作时需要外接AC220V电源，该电源插座下部方框内有一保险丝（2A）。【电源开关】：开机时将开关标有“I”的一端按下，关机时将另一端标有“O”的一端按下。【输出指示】：打开电源后信号发生器即开始输出信号，信号输出正常时，输出指示灯会闪烁，表示有正常低频电压输出。【信号输出】：信号输出口。

陕西直流系统接地故障定位仪 高性装置采用微安级的检测信号配合高分辨率的直流检测采集器实现故障检测及定位，对直流系统无任何影响。四、主要技术指标4．1分析仪主要技术指标使用环境?工作电源：DC40V-300V ?环境温度：-20℃—55℃?相对湿度：0—90％直流电压测量?直流电压测量范围:20-300V ?直流电压测量分辨率：0.1V?直流电压测量精度：220V直流电源系统（180V~286V）110V直流电源系统（90V~143V）±0.5％交流电压测量?测量交流与直流窜电电压：10-280v?交流电压测量分辨率：0.1V?交流电压测量精度：±5％绝缘电阻测量?绝缘电阻测量范围:0-999.9KΩ；绝缘电阻测量分辨率：0.1KΩ?绝缘电阻测量精度：Ri 200uF:显示具体数值； 10uF≤C≤200uF:±10％或±3uF；显示介质及分辨率：TFT320x2404．2 探测仪主要技术指标绝缘电阻测量?绝缘电阻测量范围: 0-500KΩ?绝缘电阻测量分辨率：0.1KΩ?绝缘电阻测量精度：Ri ＜10KΩ 显示具体数值 10KΩ≤Ri≤500KΩ: ±10％频谱分析范围?频谱分析通道数量:1?频谱分析频段范围:0.125-12.5Hz?频率分辨率: 0.125Hz电流波形显示周期：8s；4．3无线通信技术指标?速率：2Mbps，由于空中传输时间很短，极大的降低了无线传输中的碰撞现象?多频点：125频点，满足多点通信和跳频通信需要?超小型：内置2.4GHz天线，体积小巧，15x29mm?低功耗：当工作在应答模式通信时，快速的空中传输及启动时间，极大的降低了电流消耗。

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陕西直流系统接地故障定位仪拨码开关工作状态开机显示强制信号模式检测范围/kΩ＠220V123限幅/V限流/mA关关关201992.0非强制模式0—100开关关502994.00—200关开关00996.00—50开开关x1998.00—600关关开201993.0强制模式0—100开关开502995.00—200关开开x2997.00—50开开开x3999.00—600设备出厂默认为开机显示998.0模式，即不限幅，限流1mA。强制信号模式：在强制信号模式下，如果系统接地阻抗发生变化，信号电流大小保持不变；在非强制信号模式下，如果系统接地阻抗发生变化，且变化超过一定门限值，分析仪重新计算信号电流大小。开机显示996.0模式下，分析仪工作在不发信号模式下。限幅在表格中表示为“x”表示该档位没有限幅。（4 ）检测技巧“钳单根”的检测方法如果是正极接地，将采集器钳在正极电缆上，检测方法同上；如果是负极接地，则钳在负极电缆上，检测方法同上。多回路线一起检测提高检测效率将采集器钳在这扎电缆上（注：采集器钳口必须能完全闭合），如果检测出绝缘正常，说明被检测的这扎电缆都没有接地故障；如果通过检测判断该扎线缆存在绝缘故障，说明被检测的这扎电缆中有一回路或多回路有接地故障，必须将该扎电缆分开检测。分析仪接入点说明根据直流系统接地故障的情况，将分析仪接到靠近蓄电池输出端的正、负母线和地线上。检测时，应使分析仪始终接在直流支路的电源端，而探测仪始终在直流支路的负荷端进行检测。

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陕西直流系统接地故障定位仪TH-3000不仅重点解决了直流系统间接接地、非金属接地、环路接地、正负同时接地、正负平衡接地、多点接地等疑难故障的准确检测，并且还能准确的显示系统电压、对地电压、接地阻值，真正解决了运行及检修人员的后顾之忧。本装置以系统为首要前提，按行业标准的要求，以可靠的低频信号方式进行检测，并在现场进行了大量的实际应用，对系统无任何影响。二、装置构成及原理2.1 装置的构成该装置由信号发生器、故障检测器和信号采集器（钳表）三部分组成，信号发生器与直流系统正负母线和地相连，当直流系统出现接地故障后，它会自动产生一个低频小信号，故障检测器与钳表独立于信号发生器，故障检测器与钳表之间使用连接线相连，通过对待检测支路漏电流信号的采集、分析，从而判断出该支路的绝缘情况。 2.2 装置的工作原理定位装置的工作原理是：当直流系统发生接地故障或绝缘降低(整个直流系统绝缘电阻小于报警整定值)，直流系统电压监测装置发出警报时，将信号发生器接入直流系统的正、负母线和地之间。信号发生器自动判断直流系统电压等级，自动判断接地故障的极性、接地程度，自动分析绝缘监测平衡电桥回路接线方式和平衡电桥电阻大小，形成信号输出的智能反馈，向直流正负母线和地间，发射适宜系统检测，对系统无影响的低频信号，并实时显示系统电压、正对地电压、负对地电压和系统对地绝缘总阻抗。故障检测器检测各回路对地绝缘的直流信号漏电流，并模拟显示接地回路绝缘状态，判断出接地故障回路（支路），并继续沿故障回路（支路）检测出接地故障，将故障点准确定位。

陕西直流系统接地故障定位仪 检测时，应使信号发生器始终接在直流支路的电源端，而故障检测器和钳表始终在直流支路的负荷端进行检测。6.2 高检测效率，钳表钳一扎回路出线：在直流配电屏的屏面上的各个保险的出口线（捆成一扎）上，如果检测结果为“非接地”说明该扎直流电源的回路均无接地故障。如果该扎线检测结果有“接地”，再分别钳各个回路，检测方法同上。假设检测出第N馈线支路有故障后，欲进一步寻找馈线支路以下的各个分支路时，可继续按照上述步骤，用钳表对各个分支路进行检测。6.3 故障进一步定位：检测出接地支路后，对具体接地故障点进行定位检测。用户在检测时，可以采取二分法进行故障区域的检测定位。在每次检测后，故障区域均按二分取点方式进行下一次的检测定位，以便迅速地检测出具体的接地故障点；假设在A处检测时有接地状况，在B处检测时没有接地状况，就可以判断接地故障点在A-B之间。同时可根据馈线电缆走向和设备连接情况，对故障支路的各个馈线入口分别进行检测，找出故障支路，进一步将故障定位。6.4 利用“绝缘量化指数”检测多点接地：系统有多个接地故障，或者正、负直流母线均有接地故障，在各回路的检测中，装置会自动探测出接地故障较严重的支路，然后检测出接地故障点。检测中分析检测结果，接地故障较严重的（正或负）接地故障。也可利用“绝缘程度条”和参考“绝缘程度百分比”的量化指数，比较测试结果的微小差异。该故障排除后再进行其他支路的检测，并将接地故障点逐一检测排除。

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陕西直流系统接地故障定位仪高性装置可以在不向直流系统注入信号的条件下实现接地故障点的定位，在信号模式下，装置内部设有限流限压模块，对直流系统无任何影响。四、主要技术指标（1）使用环境?环境温度：-30℃～＋50℃；?相对湿度：≤95％；（2）无线通信技术指标?信号功率：≤ 10dbm；?信号频段：433Mhz；?灵敏度：－106dBm；?传输距离：在视距情况下，离地2米可靠传输距离250米(3)分析仪技术指标?适用直流系统电压等级： 48V，110V，220V或用户指定电压等级?系统正负电压测量范围：0—300V?对地直流电压测量范围：0—300V?对地交流电压测量范围：0—280V?交流窜电故障告警门限：5V?电压测量分辨率：0.1V?系统对地电阻测量范围：0—999.9KΩ?接地电阻测量分辨率：0.1KΩ?显示方式：LCD?检测信号电流大小：0—2mA可调?检测信号电压幅值：0—50V可调?信号频率：无信号模式与0.16Hz可选?抗直流系统分布电容干扰：1000uF(4)探测仪技术指标?信号模式下支路绝缘阻抗检测范围：系统电压等级为220V：　0 -500KΩ系统电压等级为110V： 0 -300KΩ系统电压等级为48V：　 0 -60KΩ绝缘阻抗测量分辨率：0.1KΩ?无信号模式下支路绝缘阻抗检测范围：系统电压等级为220V：　0 -50KΩ系统电压等级为110V： 0 -25KΩ系统电压等级为48V：　 0 -10KΩ?绝缘阻抗测量分辨率：0.1KΩ?波形显示时间： 12秒?电流测量范围：±100mA?电流测量分辨率：0.01mA?显示方式：LCD?方向显示方式：同向或反向标示?抗直流系统支路分布电容干扰：100uF?与分析仪之间的使用距离：无距离限制?钳口大小：Ф32mm

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陕西直流系统接地故障定位仪装置原理2.2.1 绝缘故障查找原理系统分析仪与被测直流母线相连，采用乒乓原理计算被测直流系统的平衡桥电阻及对地绝缘电阻，如果被测直流系统存在绝缘故障，系统分析仪则向直流系统投入设定好频率和幅值的检测桥，探测仪通过对各支路中电流信号的检测来实现接地故障点的定位，检测原理如下图示：图中馈线1为正常馈线，馈线n为存在负对地绝缘故障的馈线，为绝缘故障阻值，R为系统平衡电桥。分析仪检测到绝缘故障后向直流系统投入检测桥，该检测桥以图示中的E、F表示，该检测桥的投入使直流系统对地电压产生一个已知频率的周期性变化量，设该变化量的频率为、使直流系统产生的对地电压变化幅值为，则流过上的电流变化幅值为，变化频率与检测桥投入频率相同。探测仪分别在A，B，C处进行检测。在A处检测不到该变化电流信号，说明馈线1没有绝缘故障，在B处可以检测到该变化电流信号，说明馈线n存在绝缘故障，而在C处检测不到该变化电流信号，从而可以确定绝缘故障点处于B、C之间。2.2.2 直流互窜查找原理系统分析仪与被测两段直流母线相连，向其中一段母线切换检测桥，比较两段母线电压变化波形，通过电压变化关系判断系统是否存在环网故障或绝缘故障，如果存在环网故障或绝缘故障，则持续启动检测桥，以供支路探测仪实现环网故障点的定位。当两段支路存在环网故障时，可使用探测仪和采集器对可能存在环网故障的支路进行逐一检测，根据探测仪显示波形和方向终实现环网故障点的查找。

陕西直流系统接地故障定位仪每次开启探测仪后进行检测前，探测仪与分析仪之间要进行一次数据的同步，同步时需保持探测仪与分析仪之间在5米以内的距离，数据同步完成之后，探测仪可以远离分析仪，但使用时，在数据同步后请保持探测仪开启状态。（3）每次使用完成后，需将探测仪的电池从电池仓中拔出，充满电后以供下次使用，探测仪电量不足时，应立即更换电池以保证检测的顺利进行。（4）分析仪一定要接在被检测支路之前（按电流流向），正、负、地三条线分别对应接在直流正母线、负母线和地线上，保证接地线接地良好。（5） 由于采集器的灵敏度很高，在检测时应让采集器处于静止状态，以免影响检测准确度。（6） 探测仪使用D型采集器检测时如果出现“钳表饱和”的字样，请确保所测支路的电流大小没有超过1A，如超过此数值，请钳正负极双根线。（7） 由于D型采集器采用齿片交错工艺，在使用时，打开采集器，卡好线后，采集器要完全自然闭合，若是不能自然闭合，应观察后小心闭合，不能外加大力强行闭合，如强行闭合，会导致钳口上的齿片错位闭合不紧密，损坏采集器。

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陕西直流系统接地故障定位仪电流检测功能将直接以电流大小的形式显示被测支路的漏电流大小，该功能项的使用方法如下：令采集器处于自然状态（不钳任何电流支路，并保持钳口正常闭合），通过功能菜单选定该功能项，按下测试键进入该功能项显示界面；将采集器钳入被测支路，显示屏上将显示被测支路的漏电流大小；如下图电流检测功能1所示；在电流检测功能显示界面下，按下“测试”键即实现对当前电流的清零，在对下一支路进行电流检测时，先令采集器处于自然状态，按下“测试”键当显示屏上电流显示为零后，再钳入被测支路；（电流检测功能显示界面下会显示支路状态，在系统分析仪处于“非信号检测”模式下可以用此功能实现各支路状态的检测，在此模式下对支路状态进行检测，采集器只能正负支路一起钳，支路状态显示三种结果：正常；带方向的绝缘阻抗值；异常。显示“异常”说明此回路漏电流较大，存在环路的可能。检测完成后如下图电流检测功能2所示；（5）当系统分析仪处于其它检测模式时，支路状态信息公供参考，默认情况下，系统分析仪都是处于信号检测模式。电流检测功能1电流检测功能2说明：系统分析仪侧面的四位拨码开关可对分析仪的工作档位进行设置，拨码开关第4位无效，拨码开关拨下时处于开状态，拨码开关前三位的设置与档位关系如下：

陕西直流系统接地故障定位仪故障定位画面如下：故障定位画面该画面显示了被测回路的电流波形图、绝缘阻抗大小、故障点方向等信息。上图中左图为接A型采集器时对故障支路进行检测的显示界面，右图为接D型采集器对故障支路检测的显示界面。对于存在故障支路的检测，从图中可以看出探测仪检测到了与分析仪所发同频率信号和投入检测桥同频率的电流信息，并以波形的形式显示出来，检测完成之后并指出故障点的方向。故障点方向显示为“同向”或“反向”，该方向是相对于检测点的采集器标识方向而言。如果同向，表示故障点方向和采集器标识的方向一样；反之，相反。对于纯电阻回路，同步点箭头，指示在电流波形的波峰或者波谷位置；对于有分布电容的回路，指示在电流波形的波峰和波谷之间。故障电流频谱分析画面如下：故障电流频谱分析由两幅画面组成，上图中左图为故障电流频谱原始电流波形图，右图为经FFT变换后的频谱图。该功能先将原始电流信号以波形显示出来，然后进行快速FFT变换，再将该故障电流的频谱图显示出来，并计算出电流幅值的频点及故障电流幅值。直流电流测试画面如下：在该界面下按“测试”键可对当前测试电流进行清零操作。“电流测量”功能只适合使用D型采集器，如果使用A型采集器，界面会提示“请接D型钳表”，即需将A型采集器更换成D型采集器后进行电流测量操作。六、注意事项（1）由于装置是精密仪器，在运输、使用和存放时要小心轻放，各部件要防止摔、跌等强烈震动，保证使用的高精度。

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陕西直流系统接地故障定位仪电流检测功能将直接以电流大小的形式显示被测支路的漏电流大小，该功能项的使用方法如下：令采集器处于自然状态（不钳任何电流支路，并保持钳口正常闭合），通过功能菜单选定该功能项，按下测试键进入该功能项显示界面；将采集器钳入被测支路，显示屏上将显示被测支路的漏电流大小；如下图电流检测功能1所示；在电流检测功能显示界面下，按下“测试”键即实现对当前电流的清零，在对下一支路进行电流检测时，先令采集器处于自然状态，按下“测试”键当显示屏上电流显示为零后，再钳入被测支路；（电流检测功能显示界面下会显示支路状态，在系统分析仪处于“非信号检测”模式下可以用此功能实现各支路状态的检测，在此模式下对支路状态进行检测，采集器只能正负支路一起钳，支路状态显示三种结果：正常；带方向的绝缘阻抗值；异常。显示“异常”说明此回路漏电流较大，存在环路的可能。检测完成后如下图电流检测功能2所示；（5）当系统分析仪处于其它检测模式时，支路状态信息公供参考，默认情况下，系统分析仪都是处于信号检测模式。电流检测功能1电流检测功能2说明：系统分析仪侧面的四位拨码开关可对分析仪的工作档位进行设置，拨码开关第4位无效，拨码开关拨下时处于开状态，拨码开关前三位的设置与档位关系如下：

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陕西直流系统接地故障定位仪拨码开关工作状态开机显示强制信号模式检测范围/kΩ＠220V123限幅/V限流/mA关关关201992.0非强制模式0—100开关关502994.00—200关开关00996.00—50开开关x1998.00—600关关开201993.0强制模式0—100开关开502995.00—200关开开x2997.00—50开开开x3999.00—600设备出厂默认为开机显示998.0模式，即不限幅，限流1mA。强制信号模式：在强制信号模式下，如果系统接地阻抗发生变化，信号电流大小保持不变；在非强制信号模式下，如果系统接地阻抗发生变化，且变化超过一定门限值，分析仪重新计算信号电流大小。开机显示996.0模式下，分析仪工作在不发信号模式下。限幅在表格中表示为“x”表示该档位没有限幅。（4 ）检测技巧“钳单根”的检测方法如果是正极接地，将采集器钳在正极电缆上，检测方法同上；如果是负极接地，则钳在负极电缆上，检测方法同上。多回路线一起检测提高检测效率将采集器钳在这扎电缆上（注：采集器钳口必须能完全闭合），如果检测出绝缘正常，说明被检测的这扎电缆都没有接地故障；如果通过检测判断该扎线缆存在绝缘故障，说明被检测的这扎电缆中有一回路或多回路有接地故障，必须将该扎电缆分开检测。分析仪接入点说明根据直流系统接地故障的情况，将分析仪接到靠近蓄电池输出端的正、负母线和地线上。检测时，应使分析仪始终接在直流支路的电源端，而探测仪始终在直流支路的负荷端进行检测。

陕西直流系统接地故障定位仪直流互窜检测原理图如下：2.2.3 交流窜电查找原理系统分析仪与被测直流母线相连，分析仪实时检测直流系统中的交流电压分量，如果检测到直流系统中的交流电压分量超过整定值，则判断直流系统中存在交流窜电故障。交流窜电故障点的查找过程与绝缘故障点的查找过程一样。三、功能特点3.1主要功能介绍（1）．系统对地电压测量功能，仪器可测量系统正对地电压，负对地电压，系统电压，可实现0—300V的电压监测范围；（2）．系统绝缘阻抗测量功能，仪器可测量系统正对地绝缘阻抗，负对地绝缘阻抗，平衡桥大小检测，测量范围0—999.9KΩ；（3）．交流窜电检测功能，仪器可判断直流系统中的交流窜电故障，并可测量直流系统中窜入的交流电压值，交流电压测量范围为0—280V；（4）．系统分布电容测量功能，仪器可测量系统的分布电容并实时显示；（5）．环网检测及定位功能，仪器可以检测两段母线中存在的各种环网故障，包括正极环、负极环、两极环及异极环等，并可通过波形显示及方向显示来实现环网故障点的定位；（6）．装置具有调幅、复位、电流波形选择和工作模式选择功能，可实现高阻环网故障的查找定位。（7）．支路绝缘阻抗测量及绝缘故障定位功能，仪器测量每条支路对地绝缘阻抗大小，并可通过波形显示及方向显示实现绝缘故障点的定位；（8）．故障电流频谱分析功能，装置通过快速FFT变换实现电流变化的频谱分析功能，有效提取被测电流频点的信号幅值，提高检测精度；（9）．电流表功能，装置可做高精度电流表使用，电流测量分辨率可达0.01mA；（10）．波形曲线显示及方向显示功能，在使用探测仪对被测支路进行检测时，显示屏会以波形曲线形式显示被测支路电流变化情况，方便使用者快速准确地实现故障点的查找有环网故障及接地故障时显示故障点方向]

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