一、SHHZLS-3000架空線路接地故障監(jiān)測儀概述

近幾年來，隨著電網(wǎng)改造工程的實(shí)施，10kV配電線路由原來的“兩線一地”供電方式改造為中性點(diǎn)不接地的“三相三線”供電方式。10kV配電線路供電方式的改變，增強(qiáng)了配電線路的絕緣水平，降低了配電線路的跳閘率，提高了供電可靠性，減少了線路損耗。但采取新的供電方式在實(shí)際運(yùn)行中，經(jīng)常的發(fā)生單相接地故障，特別是在大風(fēng)、暴雨、冰雹、雪等惡劣天氣情況下，接地故障頻繁發(fā)生，嚴(yán)重影響了變電設(shè)備和配電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。故障發(fā)生后，由于線長范圍廣，采用以往憑經(jīng)驗(yàn)，分段逐段推拉，逐級(jí)桿塔檢查等傳統(tǒng)方法進(jìn)行排查，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，停電范圍大，時(shí)間長，很難快速準(zhǔn)確查到故障點(diǎn)。

本公司單相接地故障定位儀用于10kV故障線路停電后快速準(zhǔn)確定位接地點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)配網(wǎng)設(shè)備在出現(xiàn)故障的情況下的快速查找。減小線路檢修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，省時(shí)省力，提高工作效率、供電可靠性和電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

二、SHHZLS-3000架空線路接地故障監(jiān)測儀?組成、工作原理及操作步驟

農(nóng)村的配網(wǎng)線路中更為接地十分常見，發(fā)生接地故障時(shí)，常用搖表和人工逐級(jí)登桿目測法來尋找接地故障點(diǎn)。我們知道，用搖表查線是要將線路反復(fù)多次切割后一段一段地?fù)u，非常麻煩，且又非常很耗時(shí)，更何況搖表只能搖到2-3kV，對(duì)高阻接地或隱形接地故障是無能為力的；而人工逐級(jí)登桿目測法又要耗費(fèi)大量的時(shí)間和大量的人力物力。這種落后的尋線方法與當(dāng)今電網(wǎng)高度自動(dòng)化水平極不相適應(yīng)。無數(shù)電力工作者為解決這一問題做出了長時(shí)間的巨大努力，但至今仍然沒有滿意的結(jié)果。因而成為困擾電力部門幾十年無法解決的一個(gè)重大技術(shù)難題。

本公司利用了公司經(jīng)合了國內(nèi)直流接地故障定位技術(shù)、小電流接地故障定位、電纜接地故障定位、多點(diǎn)接地故障查找儀等產(chǎn)品的工作原理，發(fā)明了“特定信號(hào)注入法”原理，并成功研發(fā)的“PWM調(diào)節(jié)高壓恒流，智通信號(hào)判定、檢測信號(hào)自動(dòng)跟蹤定位，特定電流信號(hào)鎖定”等技術(shù)，基于傅氏算法，開發(fā)《配電網(wǎng)線路單相接地故障定位儀》，在10kV（35kV）配網(wǎng)單相接地故障定位的作業(yè)方法上取得了重大突破，解決了傳統(tǒng)的高電壓信號(hào)注入，回路電容對(duì)地電流、感應(yīng)信號(hào)干擾等誤判問題、同時(shí)應(yīng)用PWM智能電源信號(hào)不會(huì)造成高壓信號(hào)對(duì)人身的危害。本產(chǎn)品同時(shí)也是國內(nèi)*開發(fā)成功毫安級(jí)的高壓漏電流鉗檢測，并成功而全面地解決了因長時(shí)間找不到接地故障點(diǎn)而不能及時(shí)恢復(fù)送電引起的的客戶投訴和因售電量減少造成的經(jīng)濟(jì)效益問題；也解決了因人海戰(zhàn)術(shù)即人工逐級(jí)登桿查找接地故障而耗費(fèi)大量人力物力的問題。

使用該儀器就可以在極短的時(shí)間內(nèi)找出接地故障點(diǎn)。儀器內(nèi)置大容量鋰電池供電，一次可以工作6小時(shí)以上，重量小于7公斤，接收器采用USB接口充電、實(shí)用方便，從而很好的解決了上述問題，并使停電查線更為準(zhǔn)確、快捷、方便、輕松，具有傳統(tǒng)方法所無可比似的*性。

2.1設(shè)備組成

單相接地故障點(diǎn)巡查裝置是由信號(hào)發(fā)生裝置、信號(hào)采集器、信號(hào)接收定位器三部分組成。

（1）信號(hào)發(fā)生裝置：在故障線路停電狀態(tài)下，該裝置向10kV故障線路注入特定的檢測信號(hào)，用以檢測接地故障，裝置同時(shí)內(nèi)置了高壓兆歐表，可以附助判定線路的絕緣測量。

（2）信號(hào)采集器：為手持可移動(dòng)測量裝置，檢測特定高壓直流檢測電流信號(hào)用于定位單相接地點(diǎn)。

信號(hào)采集器在線路正常運(yùn)行時(shí)，也可實(shí)時(shí)檢測線路負(fù)荷電流，也可以當(dāng)高壓鉗表使用，也可以在正常的線路中檢測對(duì)地漏電流。

（3）信號(hào)接收定位器： 用于接收并顯示信號(hào)采集器發(fā)送特定高壓直流電流、負(fù)荷電流和鉗表電壓及本機(jī)電壓等測量數(shù)據(jù)，確定故障點(diǎn)方向及位置。

2.2操作原理

當(dāng)線路發(fā)生接地故障時(shí)，在停電狀態(tài)下，信號(hào)發(fā)生裝置向故障線路發(fā)送一個(gè)具有一定功率的特定高壓直流信號(hào)，該信號(hào)會(huì)通過接地點(diǎn)流向大地，即信號(hào)源、線路、接地點(diǎn)和大地之間形成回路。利用電容器的隔直流通交流的特性，只有引發(fā)接地故障的對(duì)地絕緣電阻才會(huì)產(chǎn)生故障電流，使線路與大地之間形成的對(duì)地分布電容具有隔直流電流信號(hào)不會(huì)產(chǎn)生任何的電流，也就不會(huì)造成任何的誤判問題。特殊的高壓直流信號(hào)就會(huì)通過在線路的任意位置檢測該信號(hào)的存在與否，判斷故障點(diǎn)的位置。

示意圖如下:

使用時(shí)必須保證接地良好。

2.3操作步驟

一步：確認(rèn)故障線路已經(jīng)停電（可用信號(hào)采集器和信號(hào)接收定位器檢測），

二步：用信號(hào)源（信號(hào)發(fā)生裝置）向故障線路注入檢測信號(hào)，產(chǎn)生故障電流，

三步：用信號(hào)采集器分別測量故障導(dǎo)線各線的故障電流，信號(hào)接收定位器讀取的各測量點(diǎn)的電流值，通過同一測量地點(diǎn)三相的故障電流值，大的一相為故障相，故障點(diǎn)就在測量點(diǎn)的后端，判定了故障電流和確定故障方向，再改變測量地點(diǎn)，根據(jù)二分法檢測故障電流信號(hào)，不斷縮小故障范圍。

四步：經(jīng)過多點(diǎn)的測量，不斷縮小故障范圍后，快速確定故障點(diǎn)。

故障檢測可以通過發(fā)生裝置內(nèi)置的搖表功能進(jìn)一步判定是否發(fā)生接地故障，一條沒有發(fā)生接地故障的線路也就不會(huì)產(chǎn)生任何的電流信號(hào)。

三、特點(diǎn)及技術(shù)參數(shù)

3.1特點(diǎn)

（1）通過絕緣桿操作，內(nèi)部有熔斷保護(hù)裝置，操作安全可靠。

（2）裝置內(nèi)配有搖表輸出功能，可判定是否由高阻接地引起的單相接地故障。

（3）內(nèi)置內(nèi)置大容量鋰電池電源（可車載充電），無需另外提供電源，使用方便，經(jīng)久耐用。

（4）信號(hào)發(fā)生裝置可以配置一組或多組信號(hào)采集接收器，可以進(jìn)一步提高查找速度。

（5）智能控制內(nèi)置高壓特定的直流信號(hào)源的電源，能智能感知判定高阻回路，大電流自動(dòng)鎖定25mA，對(duì)于人體觸電不會(huì)受致命傷害，與傳統(tǒng)的高壓法有本質(zhì)的提升。

（6）采用PWM調(diào)節(jié)技術(shù)，具有明顯的節(jié)能和環(huán)保，不再需要變壓器的升壓，實(shí)現(xiàn)了重量輕、效率高、耗電少的特點(diǎn)。

（7）本公司技術(shù)的PWM智能調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)的應(yīng)用，有效改變了傳統(tǒng)測試的電源問題，保證了鋰電池電源高能量比的應(yīng)用效果，重量比傳統(tǒng)儀器減小一倍以上，使用時(shí)間更長。

（8）電流采集接收無線天線內(nèi)置，確保鉗表絕緣和可靠。

（9）背光顯示可以設(shè)置，方便夜間使用。

（10）體積小、重量輕、操作簡單、攜帶方便，主機(jī)帶電池組小于7KG。

（11）復(fù)合特定的高壓直流源的應(yīng)用，對(duì)線路對(duì)地電容的影響減少至0，使配網(wǎng)線路中的電纜和架空線路混合應(yīng)用的測量沒有本質(zhì)的區(qū)別，*改變了傳統(tǒng)信號(hào)注入法的測量原理。

（12）智能信號(hào)的判定對(duì)高阻抗接地故障有明顯的效果，根據(jù)接地故障特性不同，智能電源也輸出不同的特性，實(shí)現(xiàn)了不同接地阻抗的全天候測量。

（13）高壓鉗和信號(hào)接收器內(nèi)置大容量鋰電池，采用5V充電 mircoUSB接口，使用時(shí)與手機(jī)充電接口兼容，也可以用充電寶應(yīng)急充電。

（14）全傻瓜型設(shè)計(jì)，裝置只設(shè)一個(gè)檔位開關(guān)，開左邊是搖表、中間是關(guān)機(jī)、開右邊是信號(hào)，一個(gè)確定鍵用來工作狀態(tài)的確定，任何人不需要培訓(xùn)就會(huì)使用。

（15）多組信號(hào)采集接收器可以同時(shí)使用，不會(huì)造成任何影響。

（16）主面采用全密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以在下雨天的情況下使用主機(jī)判定故障。

3.2技術(shù)參數(shù)

（1）信號(hào)發(fā)生裝置

特定高壓直流電流輸出范圍（復(fù)合直流）：0-25mA，特殊時(shí)會(huì)大于50 mA

搖表測量范圍：0-3000MΩ

輸出精度：±1mA

大輸出功率：50W

測量范圍：0-350kΩ

檢測線路長度：大于100km

顯示方式：中文液晶，背光功能

LCD尺寸： 90mm*73mm

電    源：鋰電池24V/20Ah

工作時(shí)間：大于6h

工作溫度：-10℃～+50℃

裝置尺寸：327mm*282mm*218mm

裝置重量： 7kg

（2）信號(hào)采集器

檢測方式：鉗形CT,積分方式

傳輸方式：433MHz無線傳送

傳輸距離：大于40m

鉗口尺寸：Φ48mm

測量范圍：0.1mA-100.0mA(異頻電流)  

測試精度：±1%±2mA

工作時(shí)間：大于10h

裝置尺寸：255mm*76mm*31mm

電    源：內(nèi)置大容量鋰電池，5V充電 mircoUSB接口

裝置重量： 340g

（3）信號(hào)接收定位器

顯示方式：中文液晶，背光功能

工作時(shí)間：大于10h

LCD尺寸：54mm*50mm

裝置尺寸：204mm*100mm*35mm

電    源：內(nèi)置大容量鋰電池，5V充電 mircoUSB接口

裝置重量： 300g

四、使用方法

1 巡查裝置簡要介紹

1.1 信號(hào)發(fā)生裝置：

1.1.1 界面說明

打開機(jī)殼后見下面板分布圖

檔位開關(guān)處分三檔，“搖表信號(hào)”，“關(guān)機(jī)”,“特定高壓直流信號(hào),簡述為異頻信號(hào)”。初始為“關(guān)機(jī)”檔位（即設(shè)備電源關(guān)閉）。

充電指示燈，燈亮表示儀器在充電狀態(tài)。

確定鍵，顯示器指示的工作內(nèi)容按下確認(rèn)鍵，儀器開始其工作狀態(tài)。

1.1.1.1檔位開關(guān)打到特定高壓直流信號(hào)（異頻信號(hào)）后，顯示主界面如下，

按下確定鍵輸出異頻信號(hào)。按下面板上的“確定鍵”輸出直流信號(hào)，裝置智能判定接地故障回路的不同對(duì)地故障阻抗，裝置自動(dòng)調(diào)節(jié)高壓電流信號(hào), 特定高壓直流信號(hào)電流信號(hào)這里將稱為異頻電流，鎖定25mA，顯示中的電池符號(hào)為裝置工作電池電壓。

顯示器中的“輸出異頻電流”表示裝置“輸出特定高壓直流信號(hào)”即往線路注入特定高壓直流直流信號(hào)，該信號(hào)會(huì)自動(dòng)隔離對(duì)地分布電容，無接地時(shí)下方的指示條全顯，電流為0 mA，顯示中的電池符號(hào)為裝置工作電池電壓。。

    本機(jī)電池電壓指示：帶有電池標(biāo)號(hào)和數(shù)字顯示。即檢測本機(jī)工作的鋰電池電壓，電池充滿電壓為24V(充電器指示燈變?yōu)榫G燈),當(dāng)電壓低于20.0V時(shí)，會(huì)報(bào)警，界面顯示“電池電壓過低，請(qǐng)充電！”，充電時(shí)，插上充電器，面板充電指示燈亮，表示充電正常。

1.1.1.2搖表信號(hào)

檔位開關(guān)打到搖表信號(hào)后，顯示主界面如下：

包括“搖表信號(hào)”和“本機(jī)電池電壓”，按下“確定”鍵輸出搖表信號(hào)，測試絕緣電阻，10s后顯示測試數(shù)據(jù)，界面提示測試結(jié)束，測量的電阻值顯示為XXXXK。有故障時(shí)，會(huì)出現(xiàn)小于300K以下的數(shù)值，999999K表示沒有接地狀態(tài)（本處是指2000V狀態(tài)的測量）。

1.1.2 接線說明

裝置后面板有兩個(gè)接線柱和一個(gè)充電接口，使用時(shí)必須正確接線，先接大地，后接信號(hào)輸出線，接線時(shí)在關(guān)機(jī)狀態(tài)下接線。

信號(hào)輸出： 將特定高壓直流信號(hào)輸出線（紅色）一端接入本端口，另一端接入掛鉤拉閘桿（內(nèi)置保險(xiǎn)絲）下端，確保接線良好可靠。

大    地 ：將接地線（黑色）一端接入本端口，另一端接入現(xiàn)場接地柱上，確保接地良好可靠（使用時(shí)必須先接好大地）。

充電接口 ：24V充電器接口。

接線時(shí)保證線路是不帶電狀態(tài)，務(wù)必先測試被測的故障線路是否帶電，用驗(yàn)電筆先進(jìn)行驗(yàn)證。

1.2 信號(hào)采集器 

1.2.1、左下角有一個(gè)電源開關(guān)，撥動(dòng)電源開關(guān)開關(guān)機(jī)。

1.2.2、開機(jī)后運(yùn)行指示燈閃爍由快到慢（期間必須鉗表保持靜止?fàn)顟B(tài)），此時(shí)才可以開始使用，開機(jī)時(shí)如果沒有保持靜止?fàn)顟B(tài)，會(huì)無法判定電場穩(wěn)定，造成測量的精度無法保證。同時(shí)開機(jī)過程保持穩(wěn)狀態(tài)，還應(yīng)注意開機(jī)時(shí)鉗口是關(guān)閉狀態(tài)，鉗口內(nèi)不應(yīng)有任何導(dǎo)線穿過。鉗表的相關(guān)數(shù)據(jù)在接收定位器中顯示。

1.2.3、鉗表為檢測停電線路使用（若檢測過負(fù)荷線路后，需重新關(guān)開機(jī)）.

1.2.5、將本采集器旋進(jìn)絕緣令克棒，測試過程小心摔壞。

1.2.6、右下角為充電接口，將USB接頭插入，連接充電器，充電指示燈，表示正常充電。

1.2.7本采集器可能遇下雨天使用時(shí)，盡量減小進(jìn)水，進(jìn)水后會(huì)出現(xiàn)自動(dòng)關(guān)機(jī)和無法開機(jī)現(xiàn)象。

1.3 信號(hào)接收定位器

1.3.1打開頂部的電源開關(guān)，開機(jī)正常后直接進(jìn)入主菜單界面。

1.3.2 按“上下”鍵、“確認(rèn)”和“取消”鍵，可以選擇菜單并進(jìn)入相應(yīng)內(nèi)容。

選擇“檢測異頻電流”就是檢測信號(hào)發(fā)生器注入的特定高壓直流信號(hào)對(duì)地故障電阻產(chǎn)生的電流值，超過門*，蜂鳴器報(bào)警。

按“確定”后，需按“測試”按鍵進(jìn)行測試

“檢測鉗表電壓” 檢測鉗表（即信號(hào)采集器）電池電壓，范圍3.6-4.2V,電壓低時(shí)需用手機(jī)充電器(安卓)或充電寶對(duì)其充電（輸出1A-2A）。USB充電口旁的紅色燈亮表示正在充電。

 “檢測本機(jī)電壓” 檢測本機(jī)（信號(hào)接收定位器）電池電壓，范圍3.6-4.2V,電壓低時(shí)需用手機(jī)充電器(安卓)或充電寶對(duì)其充電（輸出1A-2A）USB充電口旁的紅色燈亮表示正在充電。

1.3.3 當(dāng)無線通訊失敗時(shí)，顯示“通訊失敗”，多臺(tái)接收機(jī)地址錯(cuò)誤時(shí)，顯示“通訊地址錯(cuò)誤”；當(dāng)鉗表欠壓或本機(jī)欠壓時(shí)，會(huì)顯示“鉗表欠壓”或 “本機(jī)欠壓”。

1.3.4 參數(shù)設(shè)置相關(guān)說明：

（1）、箭頭在“檢測異頻電流”狀態(tài)時(shí)，按“取消”鍵,顯示“參數(shù)校正密碼”（包括本機(jī)和鉗表版本）。

（2）、通過上下按鍵修改密碼000為001，進(jìn)入“參數(shù)設(shè)置”。

（3）、通過上、下、確認(rèn)和取消按鍵等修改本機(jī)地址、背光顯示和異頻門限（檢測到電流報(bào)警門限）等參數(shù)。

2 單相接地故障點(diǎn)巡查

使用前確保巡查裝置各儀器電量足夠，必要時(shí)可以用車載電源邊充電邊使用。

2.1 接線前，確認(rèn)線路已經(jīng)停電并且已經(jīng)對(duì)地放電 ，勿必先對(duì)被測的故障線路進(jìn)行驗(yàn)電。

2.2 單相接地故障點(diǎn)查找與定位

（1）、在信號(hào)發(fā)生裝置關(guān)機(jī)狀態(tài)下，接地線將主機(jī)可靠接入大地，同時(shí)將將掛鉤拉閘桿接入故障線路（三個(gè)掛鉤同時(shí)短接接入三相），打開裝置電源，選擇檔位開關(guān)進(jìn)入“異頻信號(hào)”，按下“確定”按鍵，儀器自動(dòng)輸出電流至25mA。

（2）、信號(hào)發(fā)生裝置向故障線路發(fā)送一個(gè)具有一定功率的特定高壓直流信號(hào)，該信號(hào)會(huì)通過接地點(diǎn)流向大地，即信號(hào)源、線路、接地點(diǎn)和大地之間形成回路，一般故障電流為25mA，只要有產(chǎn)生7-25mA的故障電流，就可以準(zhǔn)確查找故障點(diǎn)；變換鉗表的測試地點(diǎn)，利用二分法原理，將鉗表（鉗表使用見 1.2）沿故障線路巡查，實(shí)時(shí)查看信號(hào)接收定位器顯示的異頻電流值（使用方法見1.3）。當(dāng)某一點(diǎn)的兩側(cè)異頻電流值發(fā)送跳變，則確定這一點(diǎn)就是接地故障點(diǎn)。

（3）、檢測完成后，關(guān)閉所有設(shè)備電源，收集相關(guān)導(dǎo)線，并對(duì)儀器進(jìn)行充電，為下一次使用做好保證裝置有點(diǎn)。

2.3 高阻接地查找

（1）、在信號(hào)發(fā)生裝置關(guān)機(jī)狀態(tài)下，接地線將主機(jī)可靠接入大地，同時(shí)將將掛鉤拉閘桿接入故障線路（三個(gè)掛鉤同時(shí)短接接入三相），打開裝置電源，選擇檔位開關(guān)進(jìn)入“搖表信號(hào)”，按下確定鍵輸出搖表信號(hào)，測試絕緣電阻，10s后顯示測試數(shù)據(jù)（例如500k），界面提示測試結(jié)束。

（2）、建議使用“搖表拉路法”確定接地故障點(diǎn)，搖表拉路法，即拉掉某一邊或某一路，搖表測試為更大值時(shí)， 此邊或此路為故障范圍。

（3）、檢測完成后，關(guān)閉所有設(shè)備電源，收集相關(guān)導(dǎo)線，并對(duì)儀器進(jìn)行充電，為下一次使用做好保證裝置有點(diǎn)。

五、注意事項(xiàng)

①  在每次使用前應(yīng)檢查單相接地故障信號(hào)發(fā)生裝置、信號(hào)采集器、信號(hào)接收定位儀電池電量足夠。

② 本設(shè)備必須在故障線路停電的情況下操作，信號(hào)輸出線與被檢測故障線路的連接與斷開應(yīng)采用絕緣桿操作。

③ 設(shè)備在注入特定高壓直流電流時(shí)具有一定的電壓，操作時(shí)確保接地良好并注意安全。

④ 在使用信號(hào)采集器檢測時(shí)，必須在靜止?fàn)顟B(tài)下檢測多次確保數(shù)據(jù)穩(wěn)定準(zhǔn)確。

⑤ 操作完畢后，要將信號(hào)輸出端對(duì)地放電。

⑥ 為減少故障定位儀的電量消耗，建議在現(xiàn)場暫停巡檢時(shí)退出特定高壓直流發(fā)送，再次繼續(xù)檢測時(shí)重新打開電源使其工作。

⑦ 啟用一臺(tái)發(fā)生裝置配置多臺(tái)信號(hào)采集接收器時(shí)，需確保信號(hào)采集器和信號(hào)接收器地址一一對(duì)應(yīng)   且不能重復(fù)。信號(hào)采集器地址在儀器背面顯示(編碼尾號(hào)數(shù)字)且不能修改，信號(hào)接收器地址在  “檢測本機(jī)電壓”中顯示可以通過上下按鍵修改（范圍為1-9）。

⑧ 長期未使用本巡查裝置時(shí)，定期對(duì)裝置充電。

⑨ 請(qǐng)使用之前，詳細(xì)閱讀本儀器說明書。

使用中，如果發(fā)現(xiàn)儀器故障，請(qǐng)及時(shí)與本公司聯(lián)系，本公司負(fù)責(zé)修理與更換，不得自行拆卸。

六、常見故障處理

當(dāng)信號(hào)發(fā)生裝置，打開電源，指示燈不亮，可能電池沒電，請(qǐng)充電。

當(dāng)信號(hào)采集器與信號(hào)定位器通訊不上，可能電池沒電，請(qǐng)充電。

使用過程中盡量不要進(jìn)水，如果發(fā)生進(jìn)水后，無法開機(jī)，請(qǐng)停止使用

進(jìn)水后，請(qǐng)用吹風(fēng)機(jī)吹干，如可以正常工作，用導(dǎo)線短接主機(jī)后的信號(hào)輸出端與大地，形成25mA的電流，用電流鉗測量，如果可以測到25mA，裝置就沒有出現(xiàn)故障。

電流鉗表，使用過程中有出現(xiàn)雜物夾在磁芯中，造成測量誤差，處理干凈雜物。

經(jīng)過大電流測試后電流鉗表測試不準(zhǔn)，靜止開關(guān)機(jī)，重新使用。