ATD600便携式直流接地故障检测仪说明书.doc

AT-D600便携式直流接地故障查找仪
目 录
一、 概述 1
二、 原理简介 2
三、 技术参数及性能指标 4
四、 面板说明 5
五、 系统组成及选配件 6
六、 使用方法 7
七、 故障查找方法 10
八、 测量技术探讨 10

一、 概述

所有的查找直流接地故障原理就是通过接地电阻形成电流通路。
直流接地查找仪器分为固定式和便携式两种。
固定式工作原理有二大类：①当接地发生时，信号发生器产生交流检测信号（频率几赫兹至几十赫兹）利用CT小电流互感器采样检测，接地支路有对应频率交流信号输出，接地电阻越小相应输出幅度越大。②采用直流互感器，利用测直流漏电。可解决分布电容影响方法。原理是负载设备流入和流出电流正负相互抵消，当有接地时，产生漏电，电流不平衡，直流互感器输出。无法克服缺陷，一旦电源出现环路，平衡被破坏就无法测试。另一缺点是只能测支路，不能测分支和定位。
采用平衡方式，当有接地时，产生微弱漏电来检测，这种仅适用固定在线方式，对便携式没有实用意义。原因是：
1、必须正负两根线同时钳或套互感器。当查找支路时整扎线时，想分辨具体哪根线，必须找出正负同一负载，一对一对去钳，十分烦琐。
2、有时正负从不同保险引出，距离较开，而钳表口径有限，现实中也不可能同时一起钳，没有实用价值。
3、出现环路接地时不能查找。
4、电源出现环网，平衡破坏时也不能查找。
5、不能钳单根，无法定点到具体位置
采用信号发生器注入信号方式，利用信号检测器来检测接地信号。目前所有实用性的便携式产品均采用这种方式。
这种方式要求注入系统的信号必须是安全的，对系统不产生危害，二个前提是：1、频率足够低，我们采用0.1——1HZ，此外频率低不会由分布电容串入保护输入或输出。另一优点是抗系统分布电容对测试影响。2、注入信号电流，我们注入信号采用恒流方式，采用D/ A控制输出，由于接地电阻0-500K，测量动态范围大，无法真正实现恒流电流，注入电流以0.5-2mA和2-4.8mA两档变化，注入电流是安全范围电流（要求≤10mA）。
便携式检测器原理有三大类：一类采用交流钳表，原理与固定式相似，对分布电容及电磁干扰的抗干扰功能都较差，经常发生误报的缺陷。第二类采用直流钳表，采用低频信号，检测性能上有两点改进：①抗分布电容干扰提高了。②钳表对外界电磁场变化干扰大大提高了。但信号处理技术不成熟，采用模拟的V/F 变换技术。测试上采用按测试按钮后等待测试结果。因此对瞬间干扰、间歇性接地、脉冲干扰、故障录波器（部分型号）产生的干扰、蓄电池浮充干扰等都无法准确判断和定位。实际使用中误判率高。
我公司在引入台湾神仪公司数字信号处理核心技术（DSP）基础上，综合继保、电子信息等多年丰富经验的专业人才开发出：①精细化、隔离D/A发生器安全恒流源注入方式。测试精度高，摆动小优点。②抑制平衡桥方法测量接地电阻值，平衡电阻值，对系统无冲击的电阻测量技术。我公司均已申报专利。
我公司是世界上第一个实现了示波器功能测接地电流。普通的显像管示波器对1HZ以下的频率无法显现。存储示波器虽然可以显示1HZ以下的超低频，但操作复杂。
本产品具有自动跟踪，实时显示频率及幅度变化，可直观看到接地电流波形，判断准确性大大提高了。有效解决了高阻接地、交流串直流接地、低阻接地、瞬间接地、脉冲干扰、环路接地，单点多点接地等问题。
本产品还有使用方便的傻瓜操作功能。按下测试钮，等待2-10秒即可，液晶中文显示接地情况：①有接地（包括强度值）。②绝缘下降。③无接地。
反映支路接地电流变化的电流（电阻）功能。
我公司2003年六月世界上第一个实现了示波器功能，市场上已出现仿冒，假冒波形功能。
仿冒波形产品：钳单根时自动跟踪动态范围窄。
假冒波形产品：波形是人为画的，不能实时显示幅度、频率变化，识别伪波形可以三方面判断：①真实波形由于钳表漂移，是有锯齿变化的，伪造的变化少，反而给人十分直观假象。②只要张开合上钳表几次，看波形变化，真的实时同步变化。假的不能。任何接地波形都一样。③假的要按测试键，其实就是等待判断结果后，人为画有、无或高阻波形。

二、 原理简介：

信号发生器从系统采样正、负、地电压，电阻信号，CPU判断是否正常。若正常则显示正常，不对系统注入任何信号。若不正常，判断是正接地或负接地，如果是正接地就在正与地之间加入一个微弱电流信号，如果是负接地，就在负与地之间加入一个微弱电流信号。

②抑制平衡电桥接地阻抗，平衡电桥测量方法

图中RL为平衡电阻，Rx为接地电阻

采用恒压源，一端1/2V+，另一端高阻抗接地系统。虽然每个电网平衡电阻都不一样，从5K-600K都有，但是不同平衡电阻值在VB产生的电压均为1/2V+，与平衡电阻值无关。传统测量方法是在平衡桥一端并联电阻，测电压改变值，然后解二元一次方程计算平衡电桥和接地电阻值。缺点是：对系统冲击大，测量瞬间会产生干扰。这种方法对核电站核保护等要求极为严格的场合会带来巨大风险。
我们采用抑制平衡电桥方法注入信号可控制在0.2mA以下，精度大大提高，已在核反应堆带电运行下实际使用中得到考验。
以上信号源注入方式和抑制平衡桥测量法均已申报专利。检测器采用DSP技术，首先将钳表的模拟信号进行A/D变换，由于是直流钳表，各种噪声，电源负载抖动，纹波干扰都被采样进来，如果采用模拟方法提取，测试精度就不高，我们采用台湾神仪实业股份公司的数字处理技术，将信号进行快速傅里叶变换，将高次谐波及无用信号的频谱滤除，取出有用信号弹频谱，进行反傅里叶变换，实时显示，自动捕捉、跟踪变化，将波形显示在液晶屏上。也可用模糊智能识别技术，用中文显示接地情况。

三、 技术参数及性能指标:
1、 信号发生器可使用直流屏供电自动适应48V、110V、220V直流屏电源
2、信号检测器内置可充电电池，电池正常可持续工作10-20小时，电池充电时间2-5小时即可充满。
3、钳表工作时间10-20小时(因电池质量不同而不同)，钳表采用普通2节5号电池。
4、抗对地分布电容值：对地单回路≤22uF、系统对地总电容≤150uF。
5、测试精度：依据DL/724-2000国家标准（220V系统25K 110V系统7K 48V系统1.7K）在平衡电阻为120KΩ，
A、采用SC-120K钳表可测：
系统电压+220V时，可测接地阻抗0-120KΩ。
系统电压+110V时，可测接地阻抗0-50 KΩ。
系统电压+48V时，可测接地阻抗0-30 KΩ。
B、采用SC-600K钳表可测：
系统电压+220V时，可测接地阻抗0-600KΩ。
系统电压+110V时，可测接地阻抗0-300 KΩ。
系统电压+48V时，可测接地阻抗0-100 KΩ。
两种钳表任由客由选配一种。
6、测试频率：0.1HZ，0.2HZ，0.5HZ，1.0Hz四档设定。
7、注入系统信号电流标准值0．2-1mA，2-4.8mA两档
8、功耗：发生器<5W。
检测器48mA/5V
9、钳双根(正负负载一起钳)范围：0-100A(负载)钳单根范围－5A至+5A(采样率0.1mA，电源抖动，钳表测试线干扰引起的误差为0.2-0.3mA，检测器动态范围为10万分之一采用分辩率,若采用5万分之一采样分辩率动态范围为－10A至10A)。
10、工作环境：湿度≤95％，温度-20~+50℃。
11、信号发生器约390g，故障检测器约450g，钳表约200g，充电器约400g
12、仪器包装外形尺寸：300×280×110mm

四、面板说明：
AT-D600便携式直流接地故障查找仪

液 晶 显 示 屏

开 电源程序 关

正电源 负电源

地线
福州亿森电力设备有限公司

快/慢
切 换
信号强度度
强 制
发 信

电源开关

AT-D600便携式直流接地故障查找仪

液晶 显 示 屏

负
载 有 无 方 方
电 接 接 向 向
流 地 地 正 反
开 关

60K 120K

地线 充电

电源开关

傻 瓜
方 向
波 形

缩 小
放 大
负 载

五、系统标准配置及选配件

标准配置组成：
1、信号发生器 SC-2000B 壹台
2、信号检测器 SC-2000B 壹台
3、进口钳表 SC-120K 壹只
4、220V交流充电器 壹个
5、3芯测试线 壹条
6、说明书、保修卡
7、铝合金外包装箱 壹个
可根据用户需求选配SC-600K钳表，用于查找轻微绝缘下降的直流系统。

六、使用方法：
一、 信号发生器
红色接正电源，黑色接负电源，兰色接地网线。打开电源开关显示“上海鹭江电子SC-2000B”之后自动测试电压、电阻值，
显示
“电源电压 ———
正对地电压 ———
负对地电压 ———
接地情况”

之后判断是否有接地，若电压偏差10%之内“正常”，若电压偏差20%之内则显示“正绝缘下降”或“负绝缘下降”。电压偏差≥20%则显示“正接地”或“负接地”，显示等待几秒后进行翻页显示下一页内容：
“正对地电阻值 ———
负对地电阻 ———
接地电阻值 ———”

此时若ａ、按下“快/慢切换”（即1键）则显示：“当前测试频率———HZ，不按则自动退出按1频率变为——HZ”频率依次从0.1HZ、0.2HZ、0.5HZ、1HZ，四档循环切换。ｂ、如果按“强制发信”（即2键），信号发生器不 在接地状态或绝缘下降状态都发信；“绝缘下降”状态平时是不发信的，只有按“强制发信”才会发信；Ｃ如果按下“通讯”（即3键），进行发生器与检测器通讯传送接地电压、电阻信息，仅供检测器显示电阻用（预留）。
几秒后自动进入发信或电压、电阻测试状态
也可什么键都不按，采用傻瓜方式：当有接地情发生时，发生器会根据情况自动设定测试速度（频率）正或负接地产生相应信号，强度根据接地程度自动调节，自动运行。
二 、信号检测器：
红色插孔接钳表正极（红色）
黑色插孔接钳表负极（黑色）
打开信号检测器开关，可选择三种测试方式：波形方式（按键1）傻瓜方式（按键2）电流方式（按键3）不按自动处于波形方式。按2傻瓜方式，2-5秒后语音告警有无接地，接地强度值0-100，强度越大，表示接地越严重（即接地电阻越小）按3键，不停地显示接地电流。
将钳表钳好要测电缆，勿晃动，开始测试。若波形不扫描，表示钳表超范围，表示钳表超测试范围，正负负载一起钳，请按一下钳表调零按钮。
按1：
波形功能：不要按测试按钮用眼睛看，快且直观，更准确。波形识别如下：

周期性，表示有接地，接地电阻小，幅度越大。

出现周期性矩形波（纵座标下移波形），表示有接地。

没有接地。
按2
傻瓜功能：按测试键2按钮等2-10秒，中文显示接地状态。
A、有接地 强度为0-100，接地强度值数值越大，表示越严重。
B、绝缘下降（表示轻微高阻接地）
C、无接地

按3
电流功能：不停地显示接地电流变化值和方向（+或-）。
注意：1、钳表平时应置在60K精度，检测器上电后自动处于60K精度。
2、若要测绝缘下降点，即轻微的高阻接地故障，可将钳表置于120K档，此时一定要将检测器置于120K档，即按120K（5键）键，否则不匹配会测试报接地。
3、钳表张开或闭合瞬间波形起伏大，应闭合后0。2秒开始测试，否则数剧不准确。
4、钳表电源灯亮表示电池可用，电源不足灯亮，请换2节普通5号电池（2╳1。5伏）即可，否则测不准。
5、电池采用充电电池，将充电器插入220V交流电源，充一次电可使用10-20小时充电时间2-4小时即可。若无电临时充5-10分钟可连续使用30分钟至1小`时，满足查一次故障使用。
6、若不用充电电池，可打开后盖电池板，换上普通5号干电池即可。使用干电池请勿使用充电器充电。

七、故障查找方法
判断原理很简单：查找接地就是用钳表钳经过接地点形成的回路电流，有接地点就形成回路。没有接地点的支路就没有回路，对地悬空也就没有电流。
首先将发生器夹在母排上或故障支路上。
故障定位（采用树状方法）
A、首先判断支路可钳整扎、双根、单根，若出现接地波形或按测试键判断有接地的支路。
B、沿该支路树状向下查找：在该支路下查找小分支，直至哪一条线。
C、已知哪一条线要定位，往下钳，若有接地波形或报接地，说明故障点在后面，若钳到末端没有，故障点在有和没有接地波形之间，逐步缩小范围来定位。
D、如果该线一直钳表末端都有，说明故障点在终端设备。
若分支都没有，就查母排和固定绝缘监测装置和告警继电器部分。
以上都没有就查蓄电池即可。
E、环路接地可参考方向性，详见技术探讨。

八、测量技术探讨

1、 查找单点接地故障 A1、A2波形

2、多点接地

多点接地时，接地电阻小的故障点波形幅度大，先排除接地强的。若接地电阻相差不大，则同时显示。图中A1、A2有接地波形，A3无，则接地点RX1在A2和A3之间，B1、B2、B3有接地波形或有接地电流B4无接地波形，接地点在RX2与B3与B4之间。

3、环路接地定位：
环路接地分为两种情况如图A、B二种图示

图A为接地之下无小分支路情况，如小母线环路接地此时钳A1或A2处均有接地电流或接地波表，或要定位必须借助方向才能定位，A1与A2方向相反，方向相交处即为环路接地点。
若系统方便解环也可用解环方式，普通方法可测。
图B为接地之下无小分支路情况，如小母线环路接地此时A1或A2处均有接地电流或接地波形，若要定位必须借助方向才能定位，A1与A2方向相反，方向相交处即为环路接地点。
若系统方便解环也可用解环方式，普通方法可测。
图B为环网的另一种方式，B1处有接地电流或波形，B2处无接地电流或波形在有和无接地波形交汇处即为接地点，可不用方向也能判断。
4、交流串直流定位
发生交流串直流接地时，接地点对地阻抗变小，利用接地点对地阻抗形成通路，定位方法同普通定位方法一样。利用波形观察显示图形为下图所示，矩形波中有一条条细竖条，表示为交流串直流接地。

5、瞬间接地
图种A1、A2、A3均有接地波形，不论钳单根或钳双根都可采用波形不捕捉观察。发生瞬间接地，无规律。发生器提供了快速/慢速切换功能，有四种速度：1HZ,05HZ,0.2HZ,0.1HZ。为了便于捕捉，建议发生器使用1HZ方式。

由于是瞬间接地，发生器发出信号取决于瞬间接地发生时间，是随机的，检测到的波形也是与发生器同步的，只要有相应频率矩形波出现就可认定该支路接地。

6、蓄电池浮充干扰
蓄电池接地：需多观察几个周期，因为浮充干扰大

7、二点同时接地或平衡接地
发生器按下强制发信功能（按下2功能键）即可发信，查找对地接地点（RX1）方法如下：

8、电容负载接地

电容负载接地，必须使用波形功能，用电流功能必然引起误判。（因有瞬间电流）
9、虚假接地情况常见几种情形
A、平衡电桥脱掉一端，如正地对脱掉，则固定装置报警为负接地，且接地电压很低。加上信号发生器测试，显示正对地平衡电阻﹥200KΩ负对地为实际值：
B、系统并无接地，有些厂商的在线绝缘监测装置会间隔数秒发一次接地，原因是固定装置采用摆动平衡桥方式测量人为引起的。使用波形观察发现支路和蓄电池均无瞬间接地波形，关掉绝缘监测装置消失：
C、故障录波器干扰，有的故障录波器会产生低频对地干扰脉冲，使用检测器波形功能即可观察到干扰信号。
10、若要测量支路电阻，必须在发生器和检测器之间实现通讯。原因是必须根据不同接地电阻，产生相应的信号电流，限流的阻值是变化的，如果没有通讯或输入电压值，就意味着限流阻值是一个不变的值，或电压个定值。
固定电压方式或固定限流电阻方式对系统会产生更大电压或电流冲击。合理的方式是根据接地电阻大小产生相应的限流电阻或电压，由于是变化值，要想计算接地电阻值必须通讯或键入相应电压数据。