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威海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。
威海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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威海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。
威海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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威海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。
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威海直流系统接地故障定位仪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。本仪器所配卡钳可用来测量母线上的电流、馈线上的电流，其灵敏度极高。由于其灵敏度高，在手拿卡钳抖动时，可能因磁通变化而造成故障检测仪显示数据不稳定。因此，测量时应尽量拿稳卡钳或钳住馈线后松开手，让它固定在测试位置，直到测量到稳定的数据为止。4、信号输出线红色引线接故障母线端。黑色引线接地。红色插头插入信号发生器的“L”端，黑色插入“”图3 信号输出线示意图五、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。2.信号源应加在故障母线和地上。3.本仪器钳型卡钳只能卡直流回路不能卡交流回路。4.当各个支路都无明显接地时，应注意接地点是否在供电部分，例如蓄电池、充电机等部位。5.在检测过程中，钳表和信号接收器不用时请关闭电源，以延长电池的使用时间。6.信号接收器电量不足时，应及时更换电池，以提高检测的准确性。7.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。
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威海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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威海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
威海直流系统接地故障定位仪技术参数1、信号发送器：工作电压：直接从母线上取电(工作电压为48V～260V)母线接地电阻检测范围：0-500 KΩ母线接地电阻测量精度：误差≤10％功耗：小于10W外型尺寸（长×宽×高）：238×134×45（mm）重量：1.7㎏适应温度：-10℃-＋50℃2、接收器：工作电压：12V（锂电池工作工作电压为10.8V～12.6V）支路接地电阻检测范围：0-200 KΩ支路接地电阻测量精度：误差≤10％ 功耗：小于1W外型尺寸（长×宽×高）：238×134×45（mm）重量：1.5㎏适应温度：-10℃-＋50℃四、前面板各部件功能及菜单介绍：（一）、信号发送器1、电源开关：开关置ON，接通工作电源，电源指示灯亮。2、母线/支路：开关置母线时，仪器检测母线（电桥测量）；开关置支路时，仪器检测支路（电桥不测量）。3、显示器：彩屏，分辨率320＊240，动态显示。（二）、接收器 、电源开关2、按键：↑(上)、↓(下)、←(左)、→(右)、ESC(取消)、ENTER(确定)。3、显示器：彩屏，分辨率320＊240，动态显示。（三）、 接收器菜单说明:1、报警门限设定支路接地报警门限2、语音功能（1）、总开关语音总开关（2）、开机语音未启用（3）、同步提示未启用（4）、电池欠压开：电池电压低于10.8V时 ，语音报警输出关：电池电压低于10.8V时 ，蜂鸣器报警输出（5）、接地报警开：接地电阻小于等于报警门限时 ，语音报警输出关：接地电阻小于等于报警门限时 ，蜂鸣器报警输出3、同步信号开：发送机接收机有同步信号（优先选用、测量准确）关：发送机接收机无同步信号4、检测方式自动检测：表示实时检测，无须人工按键手动检测：表示需按ENTER键才进入检测5、开机显示未启用6、开始检测进入检测界面
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威海直流系统接地故障定位仪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。本仪器所配卡钳可用来测量母线上的电流、馈线上的电流，其灵敏度极高。由于其灵敏度高，在手拿卡钳抖动时，可能因磁通变化而造成故障检测仪显示数据不稳定。因此，测量时应尽量拿稳卡钳或钳住馈线后松开手，让它固定在测试位置，直到测量到稳定的数据为止。4、信号输出线红色引线接故障母线端。黑色引线接地。红色插头插入信号发生器的“L”端，黑色插入“”图3 信号输出线示意图五、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。2.信号源应加在故障母线和地上。3.本仪器钳型卡钳只能卡直流回路不能卡交流回路。4.当各个支路都无明显接地时，应注意接地点是否在供电部分，例如蓄电池、充电机等部位。5.在检测过程中，钳表和信号接收器不用时请关闭电源，以延长电池的使用时间。6.信号接收器电量不足时，应及时更换电池，以提高检测的准确性。7.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。
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威海直流系统接地故障定位仪如果现场条件允许，建议在检测时断开环路的连接压片，以提高检测效率，减少检测时间。不能断开环路或环路本身就是非正常的，这时分析仪所发信号都会被环路把信号分流，造成在环路内都能检测到接地信号，导致找不到接地点的具体方向。可根据方向判断接地点。下面就第1种环路情形举例说明查找环路接地点的方法，如图所示： 如图所示：支路1和支路2形成一条环路，而支路3是环路上的一条分支并有接地故障。用探测仪分别在A、B、C、D、E五个点检测，其箭头指的方向是探测仪所检测的接地点方向，根据A、B、C、D、E点所检测接地点的箭头方向可知E点所在的支路是环路的分支，有接地故障并能故障定位。其它类型的环路接地可以采用类似的方法进行故障点定位。利用“波形”来判断接地通过波形可以判断被检测支路的接地程度：波形幅值越大说明被检测支路接地阻抗越小；波形越平滑，说明被检测支路绝缘越好。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。（2）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信号的同步，同步时需保持探测仪与分析仪之间在5米以内的距离，信号同步完成之后，探测仪可以远离分析仪，使用时，信号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。（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。（5） 探测仪使用采集器检测时，如果出现“钳表饱和”的字样，请确保采集器所钳支路的漏电流大小没有超过2A，如超过此数值，请钳正负极双根线。（6） 由于探测仪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，损坏采集器。
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威海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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威海直流系统接地故障定位仪技术参数1、信号发送器：工作电压：直接从母线上取电(工作电压为48V～260V)母线接地电阻检测范围：0-500 KΩ母线接地电阻测量精度：误差≤10％功耗：小于10W外型尺寸（长×宽×高）：238×134×45（mm）重量：1.7㎏适应温度：-10℃-＋50℃2、接收器：工作电压：12V（锂电池工作工作电压为10.8V～12.6V）支路接地电阻检测范围：0-200 KΩ支路接地电阻测量精度：误差≤10％ 功耗：小于1W外型尺寸（长×宽×高）：238×134×45（mm）重量：1.5㎏适应温度：-10℃-＋50℃四、前面板各部件功能及菜单介绍：（一）、信号发送器1、电源开关：开关置ON，接通工作电源，电源指示灯亮。2、母线/支路：开关置母线时，仪器检测母线（电桥测量）；开关置支路时，仪器检测支路（电桥不测量）。3、显示器：彩屏，分辨率320＊240，动态显示。（二）、接收器 、电源开关2、按键：↑(上)、↓(下)、←(左)、→(右)、ESC(取消)、ENTER(确定)。3、显示器：彩屏，分辨率320＊240，动态显示。（三）、 接收器菜单说明:1、报警门限设定支路接地报警门限2、语音功能（1）、总开关语音总开关（2）、开机语音未启用（3）、同步提示未启用（4）、电池欠压开：电池电压低于10.8V时 ，语音报警输出关：电池电压低于10.8V时 ，蜂鸣器报警输出（5）、接地报警开：接地电阻小于等于报警门限时 ，语音报警输出关：接地电阻小于等于报警门限时 ，蜂鸣器报警输出3、同步信号开：发送机接收机有同步信号（优先选用、测量准确）关：发送机接收机无同步信号4、检测方式自动检测：表示实时检测，无须人工按键手动检测：表示需按ENTER键才进入检测5、开机显示未启用6、开始检测进入检测界面