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株洲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。

株洲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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株洲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：

株洲直流系统接地故障定位仪工作原理便携式直流接地故障查找仪的基本原理是利用接地点的漏电流信号，当直流系统中某条馈线回路发生绝缘异常后，该支路中对地绝缘阻抗中即会产生与阻值大小相关的漏电流大小，如下图示：基本原理图示由上图可以看出，当负极发生对地阻抗为Rx的绝缘异常之后，A（给负载RL供电的正负电源线电流大小矢量和）处电流大小为：；便携式直流接地故障查找仪通过对系统对地电压及各支路漏电流大小进行分析，从而判断系统的绝缘状况及支路的绝缘故障点。当在接地点上方检测时，会给出绝缘故障信号；当在接地点下方检测时，会给出绝缘正常信号，从而实现接地故障点的定位。便携式直流接地故障查找仪由“分析仪”与“探测仪”两部分组成，使用时，将直流系统绝缘分析仪电源线按标示接入被测直流系统母线的正极，负极与地线上，开启电源后，分析仪即会对直流系统的绝缘情况进行分析，并将直流系统正对地电压，负对地电压，接地阻抗等参数显示在仪器液晶屏上，如果检测到系统有绝缘异常的情况，用户可以使用探测仪进行接地点的定位。分析仪与探测仪之间可通过无线模块进行数据通信，探测仪配有高分辨率的采集器，实现对被测支路漏电流大小的检测，同时，其通过无线模块读取绝缘分析仪传送的对地电压信号，通过该电压与电流值实现对被测支路绝缘阻抗的检测。

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株洲直流系统接地故障定位仪开机后分析仪将主动启动检测桥对系统进行检测。主界面状态栏显示了当前系统的工作状态：电流：该值大小表示分析仪工作在当前检测桥投入大小模式下可通过“调幅”键进行设定；频率：系统默认显示0.25HZ；波形：显示分析仪当前投入检测桥的波形类型，可通过“波形”键进行设定；模式：显示分析仪当前工作模式，可通过“模式”键进行设定；5．3 .2探测仪界面操作与显示将充好电的5号充电电池装入探测仪电池仓，并将采集器与探测仪相连后，开启探测仪“电源”开关，即进入探测仪功能选择界面： 功能选择画面在该界面下，用户可以通过“功能”键在“故障定位波形分析”、“故障信号频谱分析”、“直流漏电电流测试”三个功能之间切换。当“◇”符号位于该功能项前时表示该功能项处于状态。状态栏分别显示了当前接入采集器的类型，分析仪投入检测桥时形成的波形状态，电压幅值，检测桥投入的频率，通信状态，电池电量等信息，采集器类型有“N”表示未接任何采集器，“D”表示接入的是D型采集器，“A”表示接入的是A型采集器；波形状态显示：“”表示当前分析仪投入检测桥时形成的波形形态为方波，“”表示当前分析仪投入检测桥时形成的波形形态为正弦波。选定好功能项，将探测仪采集器钳入被测支路，按下“测试”键即可按选定的功能对被测支路进行检测。注意：当使用A型采集器进行检测时分析仪波形状态必须调节为“”，使用D型采集器极进行检测时，必须调节波形状态为“”。

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株洲直流系统接地故障定位仪信号发生器与检测器不受距离限制在复杂的直流系统中，信号发生器接入点可能与接地查找点有着很长的一段距离，不过检测器并不受此距离的限制，可以在同一个系统中的任何一点进行查找。3.7 运行、可靠信号发生器是需要接入直流系统之中的，这就对设备的性与根据直流系统现场的实际情况，信号发生器可智能式产生1.0—5.0mA 的信号电流，且功率小于0.2W，适用于各类直流系统，对直流系统的运行、可靠运行提供了保障。四、装置主要技术指标4.1 可检测接地电阻范围　系统电压为220V时：　0 -500KΩ系统电压为110V时：　0 -250KΩ系统电压为48V时：　 0 -50KΩ系统电压为24V时：　 0 -10KΩ4.2 检测信号功率 ≤ 0.2W(信号发生器输出功率)?输出信号频率：2.5Hz4.3 抗对地分布电容值：对地电容单支路≤8uF，系统对地总电容≤100uF；4.4 适用直流系统电压：220V±10％，110V±10％，48V±10％，24V±10％，或用户提出其它电压等级；4.5环境温度：-35℃～＋55℃；4.6 相对湿度：≤95％ 4.7总质量：2.8kg 4.8 外形尺寸（铝合金包装箱）：460x240x120（mm）五、使用方法5.1 将信号发生器接入直流系统：信号发生器的信号连线，红夹接正母线，黑夹接负母线，黄夹接地线。确定信号发生器正确接好后，打开信号发生器电源开关。5.2 按不同电压等级自适应输出信号：信号发生器自适应不同电压等级的直流系统，系统无接地故障时，“正常”指示灯亮。液晶显示屏显示接入直流系统电压、正对地电压、负对地电压。系统有接地故障时，信号发生器自动判断接地极性，如果系统正接地，信号发生器“正接地”指示灯亮，在向系统输出信号的同时，“正接地”指示灯闪烁。如果系统负接地，“负接地”指示灯亮，在向系统输出信号的同时，“负接地”指示灯闪烁。同时液晶显示屏显示系统正对地电压、负对地电压、系统对地绝缘总阻抗。

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株洲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。

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株洲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。

株洲直流系统接地故障定位仪 模式：通过该按键可以实现分析仪工作模式的选择，分析仪工作模式可选择为自动模式或强制模式，当设定为自动模式时分析仪状态栏模式显示为“Auto”，当设定为强制模式时分析仪状态栏模式显示Force”开机默认为“Auto”。关于强制模式与自动模式的说明：当分析仪式工作在自动模式时，只有检测到第I段母线系统对地电压发生一定偏差之后才启动检测桥进行故障判断，当系统恢复正常后会自动停止检测桥的投入；当分析仪工作在强制模式时，分析仪会主动启动检测桥进行故障检测，检测完成之后无论是否存在接地或环网故障都将会向系统对地投入检测桥。5．2．2 探测仪操作探测仪面板共设有三个按键，分别为“电源”“功能”“测试”，探测仪所有的检测功能均可通过这三个按键来实现，探测仪兼容D型采集器和A型采集器，使用时请注意接入的采集器类型以及不同采集器类型对应的分析仪的“”和“”波形状态。电源：电源开关按键；功能：按功能键选择所需要的测试功能项；测试：选择需要的功能后按此键开始测试。5．3 显示5．3 .1分析仪显示开机后分析仪进入主界面显示，分析仪有一个显示画面，显示内容如下：分析仪开机便会对系统进行检测，检测完毕后分析仪主界面上显示系统当前电压、系统正负对地电压、正负对地绝缘电阻大小、系统分布电容大小、交流窜电状态及是否存在环网故障。如果分析仪检测到系统存在正极或负极绝缘故障，则对应的“正接地”或“负接地”故障指示灯闪烁。如果分析仪检测到系统存在环网故障，则“正接地”与“负接地”故障指示灯同时闪烁。指示灯闪烁时表示分析仪正在向被测系统对地按设定的信号幅度和频率切换检测桥，指示灯处于非闪烁状态时则分析仪没有切换检测桥。

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株洲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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株洲直流系统接地故障定位仪设备特点（1）高可靠性的设计装置采用进口16位微控制器做主系统，硬件设计严格遵照电力及电磁兼容相关标准进行，内部采用多处冗余方式保证装置与被测设备的可靠性。（2）精密选材装置采用高精度采集器作为信号采集单元，电压采样采用高精度的进口模数转换芯片，电压与阻抗的测量准确；（3）人性化的人机交互界面“分析仪”与“探测仪”均采用液晶显示屏供用户查看信息；操作简单快捷，在实现对不同支路的检测时，只需要按一次启动键即可完成；测试结果显示直观明了，测试结果可通过多种显示形式呈现给用户，包括接地与否，波形曲线，绝缘等级，绝缘阻抗，漏电流大小，方向信息等。（智能化的检测识别系统“分析仪”可以自动识别系统电压等级；“分析仪”在系统绝缘阻抗发生变化后可以快速显示绝缘阻抗信息；“探测仪”与“分析仪”信息同步一次之后，不受检测距离的影响；“探测仪”在进行检测时，采集器既可钳单根电源线，也可钳多根电源线，提高检测效率；“探测仪”检测完成之后，如被测支路有绝缘故障，会判断出故障点相对测试点的方向信息。（5）完备的测试功能与处理故障能力“分析仪”与“探测仪”之间内置了无线数传模块进行通信，测试功能与显示信息完备，可以处理直流系统中的各类绝缘故障情况。

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株洲直流系统接地故障定位仪直流系统接地是一种易发生且对电力系统危害较大的故障。直流系统正极接地，可能造成继电保护误动，因为跳闸线圈接直流电源负极，系统再有一点接地或绝缘不良，可能引起保护误动；直流系统负极接地，系统再有一点接地或绝缘不良，可将跳闸回路或合闸回路短路，造成保护拒动，此时系统发生故障，保护的拒动必然导致系统事故扩大，同时还可能烧坏继电器的触点或烧保险。我公司自主设计制造的便携式直流接地查找仪，能够适用于任何电压等级的直流系统，配备了高精度的检测钳表，通过对多种信号的处理大大提高了检测范围与抗干扰能力；采用了先进计算方法和模糊控制理论，将被检测支路的绝缘程度以绝缘指数及波形的形式表示出来，充分体现了人工智能的优越性；对于接地点位置的断定，它们更是拥有准确的判断力，每次检测都能够指出接地点位置相对检测点的方向，从而快速、准确地实现环路接地检测。除此之外，用户可以根据自身系统需要在绝缘告警门限值范围内订制合适的绝缘告警门限值的设备，用户只需要将钳表上的档位与检测器上的量程对应起来就能实现直流接地的检测或者是绝缘程度的分析。

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株洲直流系统接地故障定位仪便携式直流接地检测仪是新一代直流接地故障测试仪。它能够适用于任何电压等级的直流系统，配备了高精度的检测钳表，通过对多种信号的处理大大提高了检测范围与抗干扰能力；采用了的算法和先进的模糊控制计算理论，将被检测绝缘支路的优势程度以数值的形式表示出来，充分体现了人工智能的优越性；对于接地点位置的断定，它们更是拥有准确的判断力，每次检测都能够指出接地点位置及方向。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。发电厂、变电站的直流系统为控制、保护、信号和自动装置提供电源，直流系统的连续运行对保证发供电有着极大的重要性。由于直流系统为浮空制的不接地系统，如果发生两点接地，就可能引起上述装置误动、拒动，从而造成重大事故。因此当发生一点接地时，就应在保证直流系统正常供电的同时准确迅速地探测出接地点，排除接地故障，从而避免两点接地可能带来的危害。TH-3000便携式直流接地检测仪用于在不断电情况下查找发电厂、变电站直流系统接地点的准确位置。各种类型的接地故障，均能迅速地查找出接地点，准确率达到100％。本仪器与国内外同类型的仪器相比具有以下优点：使用简单。