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产品技术规范书设备名称: 多次脉冲电缆故障测试仪型号: GD-4133一、概述GD-4133电力电缆多次脉冲故障测距仪，用于电力电缆故障点的距离测量，具有波形易于识别、分辨率高、界面友好、同时支持触摸按键和机械按键、易于操作等特点。
GD-4133在低压脉冲方式下可以独立使用；在脉冲电流方式下需要和GD-2131H一体化直流高压电源装置配合使用；在多次脉冲方式下还须和GD-4133S 电缆测试多次脉冲耦合装置配合；在测距完成后须使用GD-4132数字式多功能电缆故障定点仪进行精确定点。
他们共同组成一套高性能的，能提供多种创新特性的电缆故障查找系统。
二、主要功能特点1．多种测距方法：a. 低压脉冲法：适用于低阻、短路、断线故障的精确测距，还可用于电缆全长及中间接头、T型接头、终端头的测量，以及波速度的校正。
b. 脉冲电流法：适用于高阻、闪络型故障的测距，使用电流耦合器从测试地线上采集信号，与高压部分完全隔离，安全可靠。
c. 多次脉冲法：世界上最先进的测距方法，是二次脉冲法的改进。
波形明确易于识别，测距精度高。
2．200MHz实时采样：a. 国内同类仪器最高采样频率，与国际最高水平接轨。
b. 提供最高0.4m的测距分辨率，测量盲区小，对近端故障和短电缆特别有效。
3．触摸操作和机械按键两种操作方式a. 触摸按键，操作更加灵活，具有手势操作功能。
b. 可以对光标进行拖拽，双击操作，定位更加简单、方便。
c. 兼容机械按键操作，五向按键，操作更加人性化。
4．LED大屏幕彩色液晶显示，界面友好：a. 波形清晰，尤其在多次脉冲测试中，多个波形以不同颜色同时显示，更易于识别。
b. 7寸大屏幕液晶，160°可视角度，显示内容丰富、直观。
c. 功能菜单简单实用，功能强大。
5．画中画暂存显示功能a. 界面显示采用画中画方式，由一个主窗口和三个暂存窗口组成，可同时查看三个暂存波形，使波形比较功能更加简单、直观、方便。
电缆故障检测仪说明书第一节概述有线通信的畅通和电力的输送有赖于电缆线路的正常运行。
一旦线路发生障碍，就会造成通信及时查出故障并迅速予以排除，就会造成很大的经济损失和不良的社会影响。
因而，电缆故障测试仪是维护各种电缆的重要工具。
电缆故障智能测试仪采用了多种故障探测方式，应用当代最先进的电子技术成果和器件，采用计算机技术及特殊性电子技术，结合本公司长期研制电缆测试仪的成功经验而推出的高科技，智能化，功能全的全新产品。
电缆故障智能测试仪是一套综合性的电缆故障探测仪器。
能对电缆的高阻闪络故障，高低阻性的接地，短路和电缆的断线，接触不良等故障进行测试，若配备声测法定点仪，可准确测定故障点的精确位置。
特别适用于测试各种型号、不同等级电压的电力电缆及通信电缆。
第二节功能介绍及技术指标一、功能介绍1．功能齐全测试故障安全、迅速、准确。
仪器采用低压脉冲法和高压闪络法探测，可测试电缆的各种故障，尤其对电缆的闪络及高阻故障可无需烧穿而直接测试。
如配备声测法定点仪，可准确测定故障的精确位置。
2．试精度高仪器采用高速数据采样技术，A/D采样速度为100MHz，使仪器读取分辨率为1m，探测盲区为1m。
3．智能化程度高测试结果以波形及数据自动显示在大屏幕液晶显示屏上，判断故障直观。
并配有全中文菜单显示操作功能，无需对操作人员作专门的训练。
4．具有波形及参数存储，调出功能采用非易失性器件，关机后波形、数据不易失。
5．具有双踪显示功能。
可将故障电缆的测试波形与正常波形进行对比，有利于对故障进一步判断。
6．具有波形扩展比例功能。
改变波形比例，可扩展波形进行精确测试。
7．可任意改变双光标的位置，直接显示故障点与测试点的直接距离或相对距离。
8．具有根据不同的被测电缆随时修改传播速度功能。
9．小体积便携式外形，内装可充电的电池供电，方便携带和使用。
二、主要技术指标1．应用范围及用途仪器可测试各种型号的电力电缆（电压等级1KV～35KV）和市话电缆、调频通信电缆、同轴电缆及金属架空线路上发生的短路、接地、高阻泄漏，高阻闪络性故障和电缆的断线、接触不良等故障。
电缆故障测试检测查找仪器使用方法1. 引言在电力系统中，电缆是非常重要的组成部分，负责输送电能。
由于长期的使用以及外界环境的影响，电缆故障时有发生。
为了及时准确地定位和修复电缆故障，电缆故障测试检测查找仪器成为了必不可少的工具。
本文将介绍电缆故障测试检测查找仪器的使用方法。
2. 仪器概述电缆故障测试检测查找仪器是一种高精度的测试设备，能够对电缆进行故障定位和检测。
它通常由信号发生器、接收器、显示屏等组成，能够检测电缆中的断路、短路、接地等故障，并准确地定位故障点。
3. 使用步骤3.1 配置仪器，将电缆故障测试检测查找仪器连接到电源，并确保仪器正常启动。
然后，根据实际情况，调整仪器的参数，包括频率、脉宽、增益等。
这些参数的设置将直接影响故障的检测和定位精度，需要根据实际情况进行调整。
3.2 连接电缆将仪器的发送端连接到待测试的电缆上，并确保连接稳固可靠。
连接接收器到地线，以确保接地的连通性。
这样，测试信号将能够流经整个电缆，并将故障信号传输到接收器上进行检测。
3.3 进行测试启动仪器，并开始进行测试。
仪器会发送一系列的信号到电缆中，通过接收器接收反射信号，并对信号进行分析和处理。
通过观察仪器的显示屏，可以实时获取故障的信息，包括故障类型、故障距离等。
3.4 定位故障点根据仪器提供的信息，结合实际情况，确定故障点的位置。
可以根据故障距离和电缆线路图进行推算，并使用测量工具对故障点进行定位。
在定位过程中，需要注意安全，确保不会给自身和周围人员带来任何危险。
3.5 故障修复定位到故障点后，可以进行相应的修复工作。
根据故障的类型，可以选择合适的修复方法，包括更换电缆、修复断裂点等。
在进行修复前，需要对修复方法进行评估，确保修复能够有效解决故障，并不会对电力系统造成其他影响。
4. 注意事项在使用电缆故障测试检测查找仪器时，需要严格按照使用说明进行操作，确保使用安全。
在连接电缆时，需要确保连接牢固可靠，避免引入其他问题。
电缆故障测试仪原理电缆故障测试仪是维护种电缆的重要工具，它能够迅速地找准故障点并及时排除故障，确保电缆线路的正常运行，保证有线通信和输送的畅通。
目前市场上常用的电缆故障测试仪多属于智能型，其工作原理及组成介绍如下：1、电缆故障测试仪的基本原理根据故障的探测原理，当仪器处于闪络触发方式时，故障点瞬时击穿放电所形成的闪络回波是随机的单次瞬态波形，因此测试仪器应具备存储的功能，可捕获和显示单次瞬态波形。
HT-TC电缆故障测试仪采用数字存储技术，利用高速A/D转换器采样，将输入的瞬态模拟信号实时地转换成数字信号，存储在高速存储器中，经CPU微处理器处理后，送至LCD显示控制电路，变为时序点阵信息，于是在LCD屏幕上显示当前采样的波形参数。
当仪器处于脉冲触发方式时，仪器按一定周期发出探测脉冲加入被测电缆和输入电路，即时启动A/D工作，其采样、存储、处理和显示与前述过程相同。
LCD显示屏上应有反射回波。
2、电缆故障测试仪的组成电缆故障测试仪是以微处理器为核心，控制信号的发射、接收及数字化处理过程。
微处理器完成的数字处理任务包括：数据的采集、储存、数字滤波、光标移动、距离计算、图形比较、图像的比例扩展，直到送LCD显示。
也可根据需要由通讯口与PC机通讯。
脉冲发生器是根据微处理器送来的编码信号，自动形成一定宽度的逻辑脉冲。
此脉冲经发射电路转换成高幅值的发射脉冲，送至被测电缆上。
高速A/D发生器是将被测电缆上返回的信号经输入电路送高速A/D采样电路转换成数字信号，送微处理器进行处理。
键盘是人机对话的窗口，操作人员可根据测试需要通过键盘将命令输入给计算机，然后由仪器完成某一测试功能。
智能电缆故障智能测试仪是一套综合性的电缆故障探测仪器。
能对电缆的高阻闪络故障，高低阻性的接地，短路和电缆的断线，接触不良等故障进行测试，若配备声测法定点仪，可准确测定故障点的位置。
特别适用于测试各种型号、不同等级电压的电力电缆及通信电缆。
第一章概述一 .产品简介T-80型通信电缆故障全自动综合测试仪是采用现代微电子技术研制成功的高科技产品。
T-80具有脉冲反射和智能电桥两种测试方法，适用于测量市话铅皮电缆、全塑电缆、用户皮线的断线、混线、地气、绝缘不良、接触不良等故障的精确位置。
是缩短故障查找时间、提高工作效率、减轻线路维护人员劳动强度的得力工具。
线路查修人员也可以用其进行线路工程验收和检查电缆电气特性。
二 .产品特点●结合了脉冲反射测试法和智能电桥测试法，可以测试断线、混线、绝缘不良等各种类型的故障。
●具有自动测试功能，只需按动一次按键，故障点即可找到。
●保留有手动测试功能。
●采用中文菜单技术，易于掌握和使用。
●具有兆欧表和欧姆表功能，能够测试绝缘电阻和环路电阻。
●可以永久保存10个测试波形，关机后不丢失，部分替代打印机功能。
●采用自动增益和自动阻抗平衡技术，替代繁琐的电位器调节。
●液晶显示屏具有背光功能，即使在晚上也能进行测试。
●采用可充电锂电池，智能充电，无需值守。
●体积小，重量轻，便于携带。
三 .技术指标1．脉冲反射测试法：●最大量程8km，可以根据电缆长度选择适合的量程。
●测试盲区：0m●测试精度：量程小于2km时为1m量程大于2km时为8m●脉冲宽度：80ns-10μs自动调节●阻抗平衡自动调节●增益调节：自动和手动相结合2．智能电桥测试法：●能够测试绝缘不良电阻最大值：100МΩ●测试精度：±1%×电缆全长●能够测试电缆最大长度：9999m●可以分三段输入，可以输入线径0.3mm-0.99mm3．●充电时间约3个半小时●充满后连续工作时间5小时●体积：230×150×160●重量：2Kg四 .整机介绍图1.4.1面板1．面板设置（图1.4.1）：●开关键：仪器的电源开关。
●自动键：在脉冲反射法下，按动后仪器进行自动测试。
●方式键：用于循环转换测试法。
开机后仪器自动进入脉冲反射测试法界面。
小型化电缆测试仪的设计摘要：为实现某武器装备电缆的自动检测功能，结合用户的使用特点，研制出了一台小型、便携、实用型的电缆测试仪。
本文主要阐述了该系统的总体设计方案和软件设计方法，在硬件方面结合嵌入式技术，设计出了小型化的电缆测试仪。
试用结果表明，该测试仪能对电缆的导通电阻、绝缘电阻等电气性能参数进行自动测量，及时快速地显示电缆存在的故障，可以缩短检测时间，提高检测效率。
abstract： in order to implement the automatic test function on the cable in weapon equipment， combined with the characteristic used in the past， a sort of minitype，convenient carried， applied cable test apparatus has been developed. the overall design scheme and realization method of the software are presented， and technology of embed is used in the hardware， the miniature cable test apparatus is designed. the result indicate， the tester is capable of processing auto measurement on the electric performance，such as turn-on resistance and insulation resistance， it is able to quickly check the possible faults on the cable， reduce the measuring time， and improve the test efficiency.关键词：电缆测试仪；电阻测试；绝缘测试；嵌入式技术key words： cable test apparatus；resistance test；insulation test；embedded technology中图分类号：tp31 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）06-0168-020 引言在国防军工和部队等领域，存在着大量性能不同、规模不同的电缆。
武汉华天电力1引言通信电缆是指用于近距离音频通信和远距离高频载波数字通信及信号传输的电缆。
广泛应用于通信线路传输、仪器仪表、电力等重要领域。
由于多种因素可引起通信电缆发生短路、断线等故障。
如何快速准确探测通信电缆故障，减少故障历时，提高通信电缆的工作稳定性，是当前通信线路领域一项重要的研究课题。
2理论基础部分2.1研究背景通信电缆在传输电话、有线电视线传输、宽带网接入专用电缆、智能楼宇信息网、有线电话配线网、计算机数据传输线及重要交通运输控制领域广泛用。
通信线路从明线发展到通信电缆，再到目前广泛应用的光缆，是社会经济发展和科技进步的重要标志之一。
从目前的发展趋势可见，光缆仍然没有全部取代通信电缆，通信电缆与光缆混合使用更为合理，其中用户对称电缆和射频同轴电缆在通信接入网中的使用尤其广泛。
合理的使用通信电缆和光缆能够提高信息传输质量和扩大数据的流量。
2.2通信电缆故障种类接地故障，通信电缆传输线芯与地连接。
通常接地电阻小于100欧姆的为低阻接地故障，大于100欧姆的为高阻接地故障。
短路故障，通信电缆传输线芯发生短接。
通常电阻在小于100欧 武汉华天电力姆的为低阻短路故障，大于100欧姆的为高阻短路故障。
断线故障，通信电缆线芯断开。
闪络故障，电缆绝缘层承受过电压信号，导致暂时性击穿，最终导致造成绝缘层破损.2.3故障点及故障性质确定确定电缆故障类型的方法是用兆欧表在线路一端测量各相的绝缘电阻及对地绝缘电阻。
一般根据以下情况确定故障类型：（1）当测到电缆一芯或几芯对地绝缘电阻，或线间绝缘电阻低于100 Ω时，为低电阻接地或短路故障。
（2）当测到电缆一芯或几芯对地绝缘电阻，或线间绝缘电阻低于正常值很多，但高于100 Ω时，为高电阻接地故障。
（3）当测到电缆一芯或几芯对地绝缘电阻较高或正常，应进行导体连续性试验，检查是否有断线，若有即为断线故障。
（4）当测到电缆有一芯或几芯导体不连续，且低电阻接地时，为断线并接地故障。
（5）闪络性故障多发生于预防性耐压试验，发生部位大多在电缆终端和中间接头。
闪络有时会连续多次发生，每次间隔几秒至几分钟。
3系统方案确定3.1故障的测试方法3.1.1二次脉冲法 武汉华天电力在故障点起弧的瞬间通过内部装置触发发射一低压脉冲，此脉冲在故障点闪络处（电弧的电阻值很低）发生短路反射，并将波形记忆在仪器中，电弧熄灭后，重新发一正常的低压测量脉冲到电缆中，此低压脉冲在故障处（高阻）没有击穿产生通路，直接到达电缆末端，并在电缆末端发生开路反射，将两次低压脉冲波形进行对比，非常容易判断故障点（击穿点）位置。
仪器可自动匹配，自动判断计算出故障点距离。
3.1.2闪测法分为高压直流闪测法和冲击闪测法，分别测试间歇故障及高阻故障，.电压取样法可测率高，波形清晰易判，盲区比电流法少一倍，但接线复杂，分压过大时对人及仪器有危险。
电流取样法正好相反，接线简单，但波形干扰大，不易判别盲区大。
我们设计的检测仪主要实现功能是检测1芯至10芯电缆的各芯线的通断及各芯线之间的绝缘情况。
可以采用高压通过电缆，通过电缆的信号输出来确定电缆的通断情况，对于绝缘情况则是通过相邻电缆的信号输出情况来判断，所以本电路采用闪测法。
3.2电缆测试仪的设计我们采用主从控制器检测电缆。
用主控制器产生电压，从控制器进行电压检测，主从控制器通过电缆相连接，从而达到对电缆的检测。
若施加电压的芯线上电压达到预定值则说明该线导通情况良好；若其它芯线上电压低于限定电压则说明绝缘良好。
武汉华天电力3.2.1主控制器单片机最小系统为本系统的控制核心。
为了保证系统工作的稳定性，我们购买了单片机最小系统板K60 系列的MK60FX512ZVLQ15。
这个最小系统板引出了其几乎所有功能引脚，板上自带晶振电路、复位电路、单片机电源电路，指示灯[4]。
（1）电压产生电路。
高压产生电路主要用于产生100～200V的高压，以提供检测绝缘电阻所需的电压。
从实际出发我们用开关电源替代高压产生电路，达到电路稳定的效果。
我们在实际中采用了WD990微机电源。
用正弦信号发生器电路产生了1000hz的交流信号。
（2）高压检测电路。
检测200V的高压是否正常，就要用到了高压检测电路。
此电路为单片机提供了自检信号，用大液晶显示，基准电压是3.3V。
高压检测电路由电阻R3～R15、比较器U1（TL062）：A和U1：B组成。
R3、R4、W1组成分压电路，根据高压值产生5.1V 的电压，以便与5.1V的基准电平（分别由+24V通过R5、R6和W2分压形成）比较，判断高压是否正常：正常情况下比较器U1：A和U1：B均应输出低电平；高压过低则U1：A输出变高，高压过高则U1：B输出变高。
这样k60单片机通过其P2.3的电平即可判断出高压是否正常。
其中TL062利用一个电压跟随器和一个反向器将-12V 转换为正电压（4V左右）之后送给单片机，从而达到对电压检测的功能。
该电路利用多个检测电路对+200V、+24V、+19V、+12V、-12V 电压进行了检测，从而使电路能够正常工作。
（3）继电器组。
武汉华天电力继电器组的主要功能是将高压加到某一路芯线上，以检测该芯线的通断及与其它芯线的绝缘情况。
主控制器上共有8个继电器，它们的一端通过隔离电阻R2（1K）接到高压上，常开触点分别与被测电缆的各芯线连接。
每个继电器的线圈两端并联1个二极管，其作用在于防止继电器释放时线圈两端产生很高的电动势，损坏继电器驱动电路。
继电器组电路如图1所示：（4）继电器控制电路。
继电器控制电路的主要功能是通过4个IO口选择并驱动继电器吸合。
（U4～U8为继电器选择电路）U4～U8由k60单片机控制，通过4个IO口输出的高低电平控制74LS138再通过74LS138进而控制7407经驱动后使对应的继电器吸合。
（5）通信电路。
通信电路的作用是以串行方式与从控制器进行数据交换，采用NRF2401接口，主从机分别有一个NRF接口。
采用单片射频收发芯片NRF2401，通信的低功耗收发器，每个器件中都具有一个驱动器和一个接收器。
NRF的驱动器摆率不受限制，可以实现最高2.5Mbps的传输速率。
这些收发器在驱动器禁用的空载或满载状态下，吸取的电源电流在120A 至500A 之间。
NRF芯片在2.4Ghz 全球开放ISM 频段免许可证使用，最高工作速率2Mbps，高效GFSK调制，抗干扰能力强，特别适合工业控制场合，内置2.4Ghz 天线，体积小巧15mm X29mm，模块可软件设地址，只有收到本机地址时才会输出数据（提供中断指示），可直接接各种单片机使用，软件编程非常方便，内置专门稳压电路，使用各种 武汉华天电力电源包括DC/DC 开关电源均有很好的通信效果，具有可选的内置包应答机制，极大的降低丢包率。
（6）+5V电源。
+5V电源采用了WD990微机电源。
3.2.2 从控制器从控制器包括单片机、显示电路、通信电路、电阻分压网络、信号选择电路、信号检测电路等。
（1）整流电路。
整理电流的作用是将检测到的电缆输出的交流信号，转化成直流形式，然后经过分压网络，转化成单片机能够识别的信号。
主要由二极管，稳压管，电容以及电阻构成。
（2）信号检测电路。
信号检测电路的作用在于检测信号选择电路送来的电压信号，从而判断出电缆芯线的到同情况以及其它芯线的绝缘情况。
通过交流信号接整流电路，输出2，5v左右直流信号，经过单片机对比3和0来识别电路的通断。
单片机输出，经过138译码器和缓冲器选择各路状态，单片机显示电缆号、测定通路、断路、短路，以及对应的短路号。
3.3 寻迹寻迹器的信号源，音频信号振荡器的振荡频率约1kHz。
音频信号振荡器的输出端接有一只电感，其作用是防止测试过程中发生探头短路而损坏555电路。
音频信号输出端连接一只信号输出插孔CKl，用来与被测电缆的芯线连接，以便输出测试信号。
运算放大器Al组成一个电压跟随器。
运算放大器A2与R7～Rll及C5～C8组成四阶 武汉华天电力有源高通滤波器，它的截止频率约1kHz，用来滤除50Hz的交流信号。
运算放大器A3组成一级信号放大器，将有源滤波器输出的信号进行放大、输出后通过一只晶体式耳机放出。
信号放大器的放大倍数由R12与R13的比值确定，约为34dB。
该仪器在使用时，首先将被测电缆的一端用插头连接至CKl，将测试探头插入CK2，然后使测试探头沿电缆线移动。
当电缆线完好时，音频振荡器输出的信号通过电缆线与探头之间的分布电容进入放大器，使耳机发声。
一旦耳机发声停止，说明电缆已断，探头所在处便是它的断点。
4方案分析讨论及合理改进方向经过实际电路的测试发现高压产生电路设计复杂，且最终输出的电压被电路实际应用的必须经过电阻隔离才能送给电路，电压输出实际为200V利用开关电源可直接实现产生200V电压。
方法简单容易实现，所以在后期电路设计过程中我们将高压产生电路改为200V开关电源，整体电路能够实现对多路电缆的检测是否有断点，以及电缆的绝缘情况，但是没有对于电缆的类型的判定，不能对电缆进行高精度的检测，在下一步设计过程中我们要合理设计方案，增强电路的功能，使其更好的解决电缆存在的问题，使其功能更加完善，更好的为工程领域发挥作用，更好的解决实际问题。
5结语本方案采用闪测法诊断电缆的故障，成功解决了多芯电缆检测中 武汉华天电力的下列技术难点：①多芯电缆快速检测技术；②潜在电缆故障预测技术；③高精度电缆故障点定位技术；④多路模拟开关切换技术。
随着多芯电缆在武器装备以及其他民用器件中应用范围的扩大，对其安全性和可靠性的要求也越来越高。
本检测仪对提高大型装备的整体可靠性和减少电缆资源的浪费意义重大，有着广泛的应用前景。
华天相关产品分享：电缆故障测试仪资料下载：/400/index.html产品图集：/400/index.html#content产品视频介绍：/400/index.html#video产品说明书：/400/file/400.pdf。
