直流断路器安秒特性测试仪

直流断路器安秒特性测试仪宜春 <宜春>天正华意电气设备有限公司

宜春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。

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宜春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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宜春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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宜春直流系统接地故障定位仪 故障检测器的测试准备：将钳表插头插入“检测器”钳表输入插孔，打开检测器电源。 （在检测前建议对装有接地选线在线监测装置的直流系统，关闭接地选线在线监测装置，更有利于检测）。5.4 检测开始： ?“通讯”灯亮：说明被测回路能够接受到同步信号，以确认检测的信号与所发出的信号是同一时间进行的。如果通讯灯不亮，说明信号发生器与检测器通讯不成功。?“量程”灯亮：当量程1灯明亮的时候表明采用的是钳表量程1，当量程灯2亮的时候采用默认的钳表量程2。5.5 正负极线不能同时钳时，采用“钳单根”的检测方法：如果是正极接地，将钳表钳在正极电缆上，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；5.6 多回路线扎在一起时：将钳表钳在这扎电缆上（注：钳表口必须能完全闭合），检测方法同上，如果显示出是“非接地”，说明被检测的这扎电缆都没有接地故障；如果显示出是“接地”，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，检测方法同上。以上三种方法通常根据现场的实际情况结合起来使用。六、检测技巧6.1 信号发生器的接入：根据直流系统接地故障的情况，将信号发生器接到靠近蓄电池输出端的正、负母线和地线上。已检测到有接地但回路走向较远的支路，为提高检测精度，可把信号发生器接在离故障区域更近的支路始端的直流保险出口处，或回路下面的直流小母线上。

宜春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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宜春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。

宜春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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宜春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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宜春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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宜春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。

宜春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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宜春直流系统接地故障定位仪使用须知7.1 在使用设备时，检测器液晶上偶然出现“钳表饱和”字样，出现此现象有二种情况：一、是钳表与故障检测器连接时没有连接好，应检查连接头是否接触好。二、由于受钳表量程限制，在使用时，钳表所钳回路是大电流，而且所钳的是单根，可能出现钳表饱和，解决办法是：在使用时，钳表同时钳双根（正、负）或重启检测器电源。7.2 由于钳表钳口采用齿片交错工艺，加工工艺和精密度都非常高（加工精度为0.002MM）；在使用时，打开钳表卡好线后，钳表要完全自然闭合，偶然不能自然闭合，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，损坏钳表。单位名称：青岛天正华意电气设备有限公司八、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。2)在检测过程中，故障检测器不用时请关闭电源，以延长电池的使用时间。3)故障检测器电量不足时，应及时充电，以提高检测的准确性。4)信号发生器一定要接在被检测支路之前（按电流流向），正负、地三条线同时在直流母线和地线上，保证接地线接地良好。5)由于钳表的灵敏度很高，检测时不要用手握钳表，应让钳表处于静止状态，以免影响检测准确度。6)由于故障检测器的精度极高，检测时请不要使用手机，以免造成对故障检测器的干扰。

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宜春直流系统接地故障定位仪本仪器只需打开电源开关就可直接使用，无需别的按键操作。2、可靠。本仪器无需停浮充电机及其它一切电源，对直流系统没有任何影响。3、适用电压等级多。直流系统220V、110V、48V、24V都可以使用。4、适用范围广。任何类型电厂、变电站、煤矿、化工厂等供电部门都可使用。5、携带方便，信号接收器自带电池，无需外接电源，可以随身携带到任何地方查找接地点。6、直流系统不断电查找接地点，不影响系统正常工作。7、抗干扰能力强，克服了系统分布电容的影响。8、智能化充电管理，减少充电时间，延长电池寿命。二、工作原理TH-3000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。该仪器在原理上引入一种全新的探测方法----波形分析法，其主要特点和优点：检测灵敏度高、排查系统分布电容能力强、不断电查找、不影响系统正常运行、抗干扰能力强、可靠等。波形分析法，就是利用在直流母线与地之间加入一种特定的周期性电压信号，通过卡钳式探头探测各支路电流，分析、计算电流信号基波与谐波的相位及相位差，进而判断是否存在接地故障及接地故障点。本装置由信号发生器、信号接收器和信号采集器（卡钳）三部分组成。在查找直流系统故障时，三者须同时配合使用。

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宜春直流系统接地故障定位仪使用时插入输出引线，通过其输出信号。信号发生器的接入：信号输出引线插入信号发生器，红夹夹母线，黑夹接地线。确定信号发生器正确接好后，打开信号发生器电源开关。根据直流系统接地故障的情况，将信号发生器接到靠近蓄电池输出端的母线和地线上。已检测到有接地但回路走向较远的支路，为提高检测精度，可把信号发生器接在离故障区域更近的支路始端的直流保险出口处，或回路下面的直流小母线上。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。3、信号接收器信号接收器面板(见图２) 图2　信号接收器面板图A钳接口：接标记为“A”的接收钳，此钳为大钳。B钳接口：接标记为“B”的接收钳，此钳为小钳。液晶屏：点阵式液晶显示器。电源开关：开机或者关机均按“ON/OFF”键。信号接收器的使用：用卡钳分别钳在与故障母线相联的各个主回路上，并分别看液晶显示器显示情况。绝缘值由低到高用0-19显示，01表示绝缘较差，19表示绝缘良好。当液晶显示器显示一较低的数值时，便可确定故障出现在此主回路上，然后再将卡钳分别测与故障主回路相联的各分支路，通过液晶显示器状态确定故障支路，依次类推，用同样的方法便可找到终的故障支路。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。

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宜春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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宜春直流系统接地故障定位仪电力系统中的直流系统接地故障是一种易发生且对电力系统危害性较大的故障。无论是正极接地或者负极接地，都可能造成保护误动或者保护拒动，危害电力系统正常运行。《中华人民共和国电力行业标准DL /T856－2004》 规定了不同直流系统接地故障的整定值，当直流系统接地阻抗低于该阻值时，表示系统已经处于故障运行状态，需尽快处理。由于直流系统的复杂性和动态性，直流接地故障往往难以定位，而传统的拉路法已无法满足在保证系统运行的情况下找出接地故障点，近几年来，相关规程中已经明文禁止采用拉路法的方式来进行接地故障点的定位。为了能够帮助现场维护人员快速准确地找出接地故障点，我公司通过多年努力，总结大量现场经验，开发出了便携式直流接地故障查找仪，该查找仪可以查找解决各电压等级（48V，110V，220V）直流系统中的间接接地、非金属接地、环路接地、正负同时接地、正负平衡接地、交直流窜电故障、多点接地等绝缘故障。便携式直流接地故障查找仪采用高分辨率传感单元对直流系统中接地点的漏电流进行采集，在220V电压等级下检测600KΩ以内的对地绝缘阻抗，检测速度快，定位精准，真正解决了直流系统中的绝缘故障问题。

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