一、概述

HDJD-200W架空线小电流接地故障定位仪，适用于小电流接地系统架空线路，在线路发生单相接地故障而停运后，可用本设备对接地点进行定位。

HDJD-200W架空线小电流接地故障定位仪是一套便携设备，可进行多条线路的故障定位。整套设备由发射机、传感器、接收机及附件组成。在故障线路停运后，由发射机向线路施加超低频高压信号使故障重现，在线路沿途用绝缘杆将传感器挂在线路上检测信号，并通过无线方式向地面上的接收机传输数据，接收机显示测量结果。在故障点前，电流持续存在，故障点后，电流消失。可先进行粗略分段，再定点，从而快速确定故障位置。

二、功能特点

1.  适用于小电流接地系统配电网，检测架空线路的单相金属性接地、经电弧接地、经过渡电阻接地等多种故障。

2.  在线路停运后进行定位，特别适用于有电缆分支的故障线路。

3.  施加高压信号使故障重现，电流信号稳定，易于检测。

4.  超低频信号避免系统分布电容影响，能对高阻值故障进行定位。

5.  发射机安全特性：高压启动闭锁功能、输出允许直接短路。

6.  传感器使用高灵敏度传感器，开口设计，无需闭合，方便在线路上挂接。

7.  传感器和接收机无线通讯传输，安全可靠。

8.  发射机可使用市电、发电机供电，传感器和接收机干电池供电。

9.  发射机体积小，重量轻；传感器为体积重量小化设计，方便沿线挂接；接收机为手持式设计。

10.  接收机采用大屏幕液晶显示器，显示传感器状态、电流波形和电流值。

三、技术指标  

1. 定位精度：0.2米。

2. 发射机输出特性：

(1)  输出频率1Hz

(2)  开路电压： 基波有效值0~2800V，

（脉动直流，峰值8kV，相当于10kV线路的相电压峰值）；

(3)  短路电流： 基波有效值0~35mA（脉动直流，峰值100mA）

3. 传感器与接收机的无线通讯距离：不小于100m。

4. 发射机电源：AC 220V市电，可接发电机（输出功率≥1500W）。

5. 发射机功率：功率900W。

6. 传感器电源：3节5号碱性干电池。

7. 接收机电源：5节5号碱性干电池。

8. 体积：

发射机417×234×318mm；传感器180×100×35mm；接收机205 ×100×35mm

9. 质量：发射机16.8kg；传感器0.45kg；接收机0.45 kg

10.    使用条件：温度:-10℃－40℃，湿度5-90％RH，海拔<4500m。

第二章 设备组成

本设备包括发射机、传感器、接收机及相关附件：发射机的接线盘、输出连接线、挂线杆、电源线及保护地线，传感器的挂线杆等组成。

一、发射机

       发射机用于向故障线路施加超低频脉动直流信号使接地故障复现，电流由发射机输出，流经故障线路，在接地点入地并返回发射机。

       其中：

1.    电源插座、保险管、电源开关：用于连接220V电源线，更换保险管，以及进行电源的开关。

2.    高压合按钮：电源开关打开之后，需要电压调整在零位时，按“高压合”按钮，设备才有高压信号输出。

3.    高压分按钮：用于停止设备输出。

4.    零位指示：用于指示调压旋钮处在零位。

5.    保护指示：用于指示设备进入保护状态。该指示灯亮时，表示设备处于保护闭锁状态，设备停止信号输出。调整“输出调整”旋钮至零位，复位该指示灯。

6.    输出调整旋钮：用于调整输出电流、电压大小。该旋钮只有在零位时（零位指示灯亮），才能按“高压合”按钮启动发射机正常输出信号。

7.    保护电流：用于指示设备输入电流的大小，如输入电流大于保护定值4A，则内部保护电路动作，设备停止工作。此时需要将电压调整旋钮调至零位后复位保护电路，然后重新调整电流大小。

8.    输出电压：用于指示设备输出电压的大小

9.    保护地端子：用于连接保护地线，接大地网。

10.  高压输出插座：用于连接故障线路。根据现场情况，可使用短连接线夹在开关柜的线路侧；若必须接在架空的线路上，则选用接线盘装的长连接线，并用挂线杆挂在故障线路上。

11.  测试地插座：接工作接地线，接大地网。

 二、传感器

传感器用于挂在故障线路的沿线检测电流信号，并通过无线方式向地面上的接收机传输数据。

三、接收机

接收机用于在地面接收传感器的无线传输数据，并在液晶屏上显示测量结果。 

第三章 使用方法

一、工作原理

      在故障线路停运后，首先由发射机向线路施加电压使故障重现。电流由发射机发出，流经故障线路，在接地点入地并通过大地返回发射机。

发射机输出为脉动直流信号，频率为超低频1Hz，频率越低则受系统分布电容的影响越小。理论上讲纯直流信号抗分布电容影响的能力强，但使用纯直流信号很难避免地磁影响，经过理论计算和实际验证，1Hz信号已能满足绝大多数现场测试需求。

发射机的输出限制电压为8kV，相当于10kV线路的相电压峰值。若电压过高则超过线路耐压等级，可能损坏线路（尤其是接入的分支电缆）的主绝缘；过低则可能无法使故障复现。此限压值可根据用户特殊要求进行工厂整定。

在线路沿线，将传感器通过绝缘杆挂接在线路上检测电流。传感器采用高灵敏度传感器，其磁路无需闭合，在很大程度上方便了挂、取操作。传感器检测线路上的电流，自动进行调零操作，将模拟信号转成数字信号后通过无线方式向外传送。

在地面上的接收机接收传感器发送的无线信号，在液晶屏上直观显示测量结果。在故障点前，电流持续存在，故障点后，电流消失。可先进行粗略分段，再定点，从而快速确定故障位置。

二、发射机操作

1.    接线：

首先将故障线路的开关断开；发射机电源接220V市电；保护地线接“保护地”端子和大地网；测试地线（带黑色夹钳的高压导线）接“测试地”插座和大地网；至于接故障线路的输出线，可根据现场情况，使用短连接线（带红色夹钳的高压导线）接“线路”端子和开关柜的线路侧，若必须接在架空的线路上，则选用接线盘装的长连接线，其高压插头接“线路”端子，其另一端的线鼻压接在绝缘挂线杆的接线柱上，再将挂线杆挂在故障线路上。

注意：在需要测试的故障线路全长范围内，均不能挂接地线！

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 试验注意事项

a) 电压测量的问题。FS型避雷器在间隙击穿以前 , 流过避雷器的电流是很小的 , 如 果保护电阻 R 的数值不大 , 则可以认为变压器高压侧的电压即是作用在避雷器的电压。因此可以近似地根据变压器的变比和低压侧电压表的读数来求避雷器的放 电电压 , 但是好能够做一下变压器高低压侧 ( 或对测量线圈 ) 电压的校正曲线。

b) 保护电阻 R 数值的选择问题。如果为了避免避雷器在试验时候不能自行熄弧而将 间隙烧坏 , 采用增大 R 阻值的方法 , 会给试验带来严重的误差 , 因为当避雷器火 花间隙虽然已经开始放电 , 但由于 R 太大 , 所以电流非常小 , 不足以在间隙中建弧 , 当电压继续升高以后 , 火花间隙中才能建立稳定的工频电弧 , 表计才能有所反映 , 这样就使测量的工频放电电压超过实际的真实数值 , 造成误判断 , 而将工 频放电电压较低的避雷器误认为合格。所以在实际试验当中应控制间隙击穿以后 工频电流不超过 0.7A 。可以参照下面的公式选择 R :式中 :

I  —通过避雷器的电流 ,A;

U  —估计的避雷器的放电电压 ,V;

XB —试验避雷器的电抗 ( 折算到高压侧 ), 。 ;

R —加入的限流电阻。

试验时还应注意 , 在间隙击穿以后 , 电流应在 0.5s 内切断 , 以免间隙烧坏。

c) 升压速度问题。在试验的时候 , 升压的速度应该控制 , 不宜太快 , 以免电压表由 于机械惯性作用而得不到正确的读数 , 升压的速度一般可以按照下面的速度来控 制 :

1)1OKV 及以下避雷器 :3~5kV/s;

2)20~35KV的避雷器 :15~2OKV/s。

    d) 放电的问隙问题。避雷器在进行两次放电之间的间隔时间应该不小于 1Os, 以免

间隙内部没有充分去游离 , 造成放电电压偏低或分散性较大。

4.5.1.3 放电计数器试验

4.5.1.3.1 试验目的

该试验项目能判断计数器是否状态良好 , 判断其能否正常动作。

4.5.1.3.2 试验方法

    可以采用专门的放电计数器测试仪器或者采用并联电容充放电的方法。

4.5.1.3.3 判断方法

    测试 3~5 次 , 均应正常动作。

4.5.2 带有并联电阻避雷器的试验

带有并联电阻的避雷器一般型号为 EZ(PBC 、 ID) 型、 FCZ 和 FCD 型 , 为了改善避 雷器的放电特性 , 在路型避雷器的基础上 , 增加了并联 ( 分路 ) 电阻 , 所以在试验项目 上有一些不同 , 体现在以下一些方面 :

a)  由于增加了并联 ( 分路 ) 电阻 , 所以必须检查并联电阻的通断和接触情况及非线性电阻系数是否近似相等 , 增加了测量电导电流及检查串联组合元件的非线性

系数差值。

b) 限制测量工频放电电压的加压时间。由于增加了并联 ( 分路 ) 电阻 , 在做工频放 电电压试验时 , 并联电阻上会有电流通过 , 因为并联电阻的热容量不大 , 所以在 接近放电电压时 , 如果持续时间太长 , 就会使并联电阻因发热而损坏 , 所以加压 时间与 FB 型避雷器相比较有所不同。

4.5.2.1 测量避雷器及底座绝缘电阻

4.5.2.1.1 测量目的

此项试验除了检查内部受潮、瓷套裂纹等缺陷以外 , 还可以检查并联电阻通断 , 是否 老化变质或断裂以及接触情况。测量底座绝缘电阻判断底座绝缘是否良好。

4.5.2.1.2 测量方法

    采用 2500 v 兆欧表测量 , 并加屏蔽环 , 以消除表面泄漏电流的影响。

4.5.2.1.3 判断方法

    绝缘电阻:可以自行规定,但是与前一次及同类型的测量数据相比较 ,不应有显著变化。

   底座绝缘电阻 : 自行规定 , 可在带电情况下检查。

4.5.2.2 测量电导电流及串联组合元件的非线性因数差值

4.5.2.2.1 测量目的 为了检查避雷器的并联电阻是否受潮、老化、断裂、接触不良以及非线性系数是否合适。

4.5.2.2.2 测量方法 电导电流是当避雷器两端施加直流电压时避雷器通过的电流。 测量电导电流时施加的直流电压可以参照表 20

表 2 测量电导电流时施加的亘流电压

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非线性因数由下式来决定 :