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一、ST4000架空線接地點(diǎn)故障定位儀概述

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)行精確定位。

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。可先進(jìn)行粗略分段，再精確定點(diǎn)，從而快速確定故障位置。

二、ST4000架空線接地點(diǎn)故障定位儀功能特點(diǎn)

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。

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。

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

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。

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。

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。

傳感器和接收機(jī)無(wú)線通訊傳輸，安全可靠。

發(fā)射機(jī)可使用市電、發(fā)電機(jī)或汽車(chē)逆變器供電，傳感器和接收機(jī)干電池供電。

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

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)  

定位精度：0.2米。

發(fā)射機(jī)輸出特性：

輸出頻率1Hz

開(kāi)路電壓：    基波有效值2800V，

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

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

傳感器與接收機(jī)的無(wú)線通訊距離：不小于30m。

發(fā)射機(jī)電源：AC 220V市電，可接發(fā)電機(jī)/汽車(chē)逆變器（輸出功率≥1500W）。

發(fā)射機(jī)功率：zui高功率900W。

傳感器電源：3節(jié)7號(hào)堿性干電池。

接收機(jī)電源：5節(jié)5號(hào)堿性干電池。

體積：

發(fā)射機(jī)350×210×300mm；傳感器180×100×35mm；接收機(jī)205 ×100×35mm

質(zhì)量：發(fā)射機(jī)12kg；傳感器0.45kg；接收機(jī)0.45 kg

使用條件：溫度:-10℃－40℃，濕度5-90％RH，海拔<4500m。

第二章 ST4000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)。

發(fā)射機(jī)面板如圖2-1-2所示：

其中：

啟動(dòng)按鈕：電源開(kāi)關(guān)打開(kāi)之后，需要按“啟動(dòng)"按鈕設(shè)備才進(jìn)行輸出。

停止按鈕：用于停止設(shè)備輸出。

測(cè)量按鈕：用于測(cè)量線路的接地電阻、系統(tǒng)電容等參數(shù)。在啟動(dòng)狀態(tài)下此按鈕有效，顯示參數(shù)3秒鐘后自動(dòng)轉(zhuǎn)為正常輸出狀態(tài)。

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)。

保護(hù)地端子：用于連接保護(hù)地線，接大地網(wǎng)。

線路插座：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。

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)。

傳感器面板如圖2-2-1所示：

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。

接收機(jī)面板如圖2-3-1所示：

第三章 ST4000使用方法

一、工作原理

在故障線路停運(yùn)后，*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zui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)在脈動(dòng)輸出時(shí)間段內(nèi)的表現(xiàn)為恒流限壓源。若接地過(guò)渡電阻小于80kΩ，則輸出為恒流100mA，電壓隨電阻的增大而變大，但不會(huì)超過(guò)8kV；若過(guò)渡電阻大于80kΩ，則輸出為恒壓8kV，電流隨電阻的增大而減小。

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。可先進(jìn)行粗略分段，再精確定點(diǎn)，從而快速確定故障位置。

二、發(fā)射機(jī)操作

接線：

*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！

電源：

打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，此時(shí)發(fā)射機(jī)并沒(méi)有輸出，“停止"按鈕上的指示燈亮，屏幕顯示如下提示信息“按啟動(dòng)開(kāi)始輸出，若啟動(dòng)無(wú)效，請(qǐng)檢查保護(hù)地是否接好！"，如圖3-2-2a所示。

啟動(dòng)輸出：

按“啟動(dòng)"按鈕，發(fā)射機(jī)開(kāi)始輸出，“啟動(dòng)"按鈕上的指示燈亮，液晶屏顯示輸出參數(shù)，界面如圖3-2-2b所示。

參數(shù)測(cè)量：

若需要，可按“測(cè)量"按鈕，此時(shí)“啟動(dòng)"指示燈滅， “測(cè)量"按鈕上的指示燈亮。設(shè)備對(duì)線路的接地電阻和系統(tǒng)分布電容等參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。液晶屏的顯示界面如圖3-2-2c所示。

當(dāng)線路接地電阻小于10kΩ時(shí)，則分布電容的影響可以忽略不計(jì)，此時(shí)電容值不再顯示，僅顯示“-"符號(hào)。

屏幕zui下部顯示的“接地點(diǎn)前電流"項(xiàng)目，是根據(jù)電阻、電容參數(shù)，通過(guò)計(jì)算得到的接地故障點(diǎn)前能夠測(cè)量到的電流有效值的zui小值。舉例來(lái)說(shuō)，若故障電阻小于80kΩ且分布電容很小，發(fā)射信號(hào)的電流值在0和100mA之間按1Hz的頻率變化，則計(jì)算得到1Hz基頻電流有效值為35mA。系統(tǒng)分布電容越大，電流有效值越小。由于還不知故障點(diǎn)位置，無(wú)法得到分布電容的分布規(guī)律，只能假定分布電容全部在故障點(diǎn)之后（即假定故障點(diǎn)在出口位置），如此算出的電流有效值就是一個(gè)可能的zui小值，意即在故障點(diǎn)前測(cè)量到的基頻電流有效值均應(yīng)大于等于此數(shù)，而一旦越過(guò)故障點(diǎn)，電流會(huì)急劇減小。由于測(cè)量存在誤差，計(jì)算時(shí)也有假定條件，因此此結(jié)果僅作參考。

若需要，可以用測(cè)量的方法確定故障相，分別對(duì)三相進(jìn)行測(cè)量，電阻zui低的即為故障相。

注意：僅在啟動(dòng)狀態(tài)下測(cè)量才有效，顯示測(cè)量參數(shù)3秒鐘后自動(dòng)轉(zhuǎn)為正常輸出狀態(tài)。

停止輸出：

若需要停止輸出，可按“停止"按鈕。

工作完畢后，關(guān)閉電源，撤除接線。

三、傳感器和接收機(jī)的操作

近端驗(yàn)證：

為了驗(yàn)證設(shè)備是否正常、驗(yàn)證故障線路的選線和選相是否正確、以及本線路是否符合設(shè)備的測(cè)試條件，建議在發(fā)射機(jī)端對(duì)傳感器和接收機(jī)進(jìn)行一次近端現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證，如圖3-3-1所示：

將傳感器掛在輸出高壓導(dǎo)線上，長(zhǎng)按“開(kāi)關(guān)"鍵將傳感器電源打開(kāi)，其“電源"指示燈亮。

接收機(jī)與傳感器間隔一定距離（小于30m），長(zhǎng)按“開(kāi)關(guān)" 鍵將接收機(jī)電源打開(kāi)，當(dāng)接收機(jī)和傳感器成功建立無(wú)線連接后，傳感器上的“通訊"指示燈閃爍，接收機(jī)的液晶屏上將顯示傳感器狀態(tài)、電流波形、電流值等信息，如圖3-3-2a所示。其中接收機(jī)和傳感器的電池水平分別顯示，當(dāng)欠壓后電池圖標(biāo)會(huì)閃爍；電流值是計(jì)算的1Hz基頻電流有效值，應(yīng)該和發(fā)射機(jī)在測(cè)量時(shí)顯示的“接地點(diǎn)前電流"相近。

注意：傳感器掛接應(yīng)盡量保持穩(wěn)定。若不穩(wěn)定，則受地磁影響，波形將會(huì)出現(xiàn)漂移，若漂移過(guò)大超出顯示范圍，則自動(dòng)進(jìn)入調(diào)零過(guò)程，待1~2個(gè)周波（也即1~2秒）后，波形會(huì)回到正常范圍。所以應(yīng)注意觀察，在波形穩(wěn)定幾個(gè)周波后再讀數(shù)會(huì)得到比較可靠的數(shù)值。

如果通訊未建立連接，則顯示界面如圖3-3-2b所示。若顯示此界面，應(yīng)*先檢查傳感器電源是否已開(kāi)；接收機(jī)與傳感器的距離是否過(guò)遠(yuǎn)等。

分段定位：

近端驗(yàn)證成功后，再進(jìn)行沿線實(shí)際定位。

為快速逼近故障點(diǎn)，建議進(jìn)行50%法或0.618黃金分割法分段。以50%法為例，*先選擇在線路中點(diǎn)處登桿，用絕緣桿將傳感器掛接在故障線路的故障相，掛接應(yīng)盡量保持穩(wěn)定，如圖3-3-3所示：

接收機(jī)在地面上接收數(shù)據(jù)，若波形和讀數(shù)均穩(wěn)定，電流值接近近端驗(yàn)證時(shí)的讀數(shù)，說(shuō)明故障點(diǎn)還在下游；若波形很小、電流值很低，說(shuō)明已經(jīng)越過(guò)故障點(diǎn)。

本次分段成功后，在故障點(diǎn)所在的段中繼續(xù)50%分段。分段越來(lái)越短，故障點(diǎn)也逐步逼近，直至精確找到故障位置。

若線路存在分支，應(yīng)重點(diǎn)在分支處測(cè)量，以判斷故障發(fā)生在主干還是分支。若判斷是分支故障，則繼續(xù)在分支線路上分段定位。若分支線路的電纜發(fā)生故障，則應(yīng)換用電纜故障測(cè)試儀進(jìn)行測(cè)距和定點(diǎn)。

第四章 維護(hù)

一、更換電池

傳感器更換電池：

當(dāng)傳感器無(wú)法開(kāi)機(jī)，或開(kāi)機(jī)后立即自動(dòng)關(guān)機(jī)，或使用中“電源"指示燈閃爍，此時(shí)需要更換電池。

在接收機(jī)和傳感器建立通訊后，可以從接收機(jī)液晶屏上觀察到傳感器的電池水平，若其電池符號(hào)閃爍，應(yīng)立即檢查傳感器的電源燈狀態(tài)。

更換電池時(shí)，將傳感器背面電池盒蓋的螺釘擰下，取下盒蓋，取出電池組，更換新的3節(jié)7號(hào)堿性電池并裝回，蓋好電池蓋，擰上固定螺釘。

更換電池時(shí)注意電池極性，切勿裝反。

接收機(jī)更換電池：

當(dāng)接收機(jī)液晶屏上顯示的本機(jī)電池符號(hào)閃爍，說(shuō)明電池欠壓，需要更換電池。

更換電池時(shí)，將接收機(jī)背面電池盒下方的鎖定開(kāi)關(guān)撥到解鎖位置，取下盒蓋，更換新的5節(jié)5號(hào)堿性電池并裝回，蓋好電池蓋，將鎖定開(kāi)關(guān)撥到鎖定位置。

更換電池時(shí)注意電池極性，切勿裝反。

二、質(zhì)保和維護(hù)

若出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，儀器主機(jī)及附件三年保修。超過(guò)上述期限，維修時(shí)只收取更換的的器件成本費(fèi)。若因?yàn)槭褂貌划?dāng)造成損壞（包括保修期內(nèi)），或超過(guò)保修期限發(fā)生產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題，我公司負(fù)責(zé)維修，維修時(shí)只收取更換的器件成本費(fèi)。傳感器和接收機(jī)出廠配裝新的堿性干電池，電池耗盡后需要自行更換，不在質(zhì)保范圍。

注意：設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間不使用，應(yīng)將電池取出，以免漏液造成腐蝕。若換裝新電池仍不能開(kāi)機(jī)或使用時(shí)間過(guò)短，請(qǐng)檢查電池極片，若出現(xiàn)腐蝕，需將其清理干凈。

出現(xiàn)下列問(wèn)題時(shí)，用戶可以嘗試自行解決：

不開(kāi)機(jī)，或開(kāi)機(jī)后立即關(guān)機(jī)：可能是電池已耗盡，請(qǐng)更換電池后再使用。

自動(dòng)關(guān)機(jī)：可能是因?yàn)殡姵厍穳鹤詣?dòng)關(guān)機(jī)，或長(zhǎng)時(shí)間未進(jìn)行任何操作自動(dòng)關(guān)機(jī)，請(qǐng)嘗試重新開(kāi)機(jī)。

若出現(xiàn)其他問(wèn)題，請(qǐng)不要試圖自行維修，以免擴(kuò)大故障，請(qǐng)與本公司，以便及時(shí)維修和服務(wù)。