電纜故障閃光測試儀標準設(shè)備的開發(fā)_信息與通信_工程技術(shù)_專業(yè)數(shù)據(jù)

電纜故障閃光測試儀標準設(shè)備的開發(fā)張軍1包玉樹2雷敏1周峰1匡毅1（1.國家電網(wǎng)電力科學研究院，武漢430074； 2.江蘇省電力測試科學研究院，南京21003６）摘要本文介紹了電纜故障閃速測試儀標準裝置的原理和核心技術(shù)，該標準裝置功能設(shè)計針對性強，使用方便，有效，并經(jīng)過合法的計量驗證機構(gòu)進行了標定。參數(shù)符合設(shè)計要求，國內(nèi)領(lǐng)先，可用于電纜故障閃光測試儀的標定關(guān)鍵詞：電纜故障閃光測試儀；標準裝置；校準；驗證DOI：10.3969 / j.issn.1000-0071.2009。 12.01660簡介目前，電力系統(tǒng)中使用了大量的電纜故障測試儀，根據(jù)不同的測試原理對電纜的故障距離進行測量和定位。和測試目的，該類型的儀器可分為電纜故障閃光測試儀，電纜故障定位儀，電纜故障路徑測試儀等。其中，作為工作中的測量儀器，電纜故障閃光測試儀的基本測量參數(shù)為時間，但是它類似于許多預先測試的儀器。由于其強大的針對性和特殊的界面，其測量特性很難追溯到上乘的時間測量標準，因此需要開發(fā)一種特殊的標準設(shè)備以方便此類測試儀的校準。目前，國內(nèi)僅有少數(shù)幾家公司對電纜故障閃光測試儀進行校準，采用的校準方法也是傳統(tǒng)的物理方法。這種方法有很多缺點。主要原因是物理電纜的長度受溫度影響，其長度會發(fā)生很大變化，并且由于其自身的彈性，再加上人為錯誤等因素，使得長度校準工作復雜，精度低。 ，而且體積大。同時，物理電纜電纜范圍：100-300m / lLs；故障反射波峰值：0.5-2V；故障反射波形選擇：方波，正弦波；等效故障距離的最大允許誤差：±（0.2％L±2m），其中：￡為額定故障距離；內(nèi)置方波觸發(fā)脈沖，有助于將標準設(shè)備本身追溯到上乘的測量單位。

2工作原理和使用方法2.1工作原理這種儀器主要是根據(jù)時域反射原理設(shè)計的。在測量到故障點的距離時，必須預先設(shè)置或預先校準要測試的電纜的行波速度，并測量故障點的距離結(jié)果為：S，=口×A Watt / 2其中，是故障距離的測量結(jié)果，故障是行波速度，At是脈沖往返時間測量。以10km的電纜故障距離為例，考慮電纜中電磁波的傳播速度約為1.5×108m / s，可以推論出測得的脈沖往返時間約為（2×10km）/ （1 .5X通常是單一或固定絕緣材料，并且模擬的類型并不多。如果要模擬多種材料的電纜，則成本會大大增加。因此，我們參考電力行業(yè)標準DL / T849.1—108m / s）-1 .333ms?；谏鲜鲈砗捅尘皸l件，本主題設(shè)計了一種用于電纜故障閃光測試儀的標準設(shè)備。核心設(shè)計思想是通過“無源反饋環(huán)路”模擬物理電纜的時域反射特性，從而實現(xiàn)此類測試儀目的的校準。圖1是標準設(shè)備的工作原理的框架圖。從標準設(shè)備的左側(cè)（即電纜芯的模擬端子）看，它可以顯示均勻傳輸線的時域反射特性，即在入射方波脈沖Pin的激勵下，標準設(shè)備可以生成反射脈沖信號Po，以及Po，Pin。兩個信號之間的時間間隔與模擬均勻傳輸線的故障距離嚴格成比例。

模擬的標準故障距離計算公式為：S。=“×Aro / 22004，已開發(fā)出電纜故障閃光測試儀標準裝置，可以對當前主流的電纜故障閃光測試儀進行合理有效的校準，驗證者可以直接預設(shè)相關(guān)的標準值，不需要額外的人員來進行時間轉(zhuǎn)換和其他工作，同時，通過專門設(shè)計的可追溯性界面和可追溯性方案，可以將該標準設(shè)備方便，有效地整合到測量溯源系統(tǒng)，最終可追溯到國家最高時間測量標準1主要功能，參數(shù)等效故障距離測量范圍：50m-50kin；波速設(shè)定鹽量筮鲞2Q塑料：№！至？47？萬方數(shù)據(jù)圖1工作原理框圖，S。是模擬的標準故障距離； s。是方波脈沖信號的行波速度具有不同絕緣材料的電纜； △W是Put信號到Pin信號的延遲時間除以2，因為標準故障距離應(yīng)為總回波行程的一半。圖2 PC程序界面鑒于入射脈沖Pin的幅度范圍從l-IOOV變化，這取決于被測電纜故障閃光測試儀的設(shè)計，并且脈沖方向為正或負，因此脈沖信號進入標準設(shè)備通過電纜芯線端子。它被調(diào)節(jié)為一個小的“ 48”？峰值脈沖信號的幅度小于6V，然后進入整形和比較模塊，并成為正rITI'L方波信號。 TTL方波信號用作觸發(fā)脈沖信號，以啟動預設(shè)的延遲參數(shù)信號延遲反饋模塊，該模塊基于精密延遲電路生成幅度和波形可調(diào)的延遲反饋波。鹽含量高低不等：數(shù)據(jù)的孟壁形狀為120,000平方，然后將波形通過高速放大模塊以提高驅(qū)動能力并形成延遲的反射脈沖Put，將其與電纜芯線復用并反饋給被測電纜故障閃光測試儀。

2.2標準設(shè)備上位機界面該標準設(shè)備采用上位和下位機結(jié)構(gòu)，上位機軟件界面如圖2所示。波速可以由檢查員任意設(shè)置，設(shè)置范圍為100-300m / gs。通過軟件界面，可以設(shè)置標準故障距離，程序?qū)⒆詣愚D(zhuǎn)換為總時域反射時間，并通知下位計算機執(zhí)行。同時，驗證人員可以通過主機軟件在“正常工作模式”和“可追溯性輔助模式”之間進行選擇。僅執(zhí)行正常驗證工作時，選擇“正常工作模式”。當標準設(shè)備本身需要轉(zhuǎn)到上級測量單位時提交檢查時，可以選擇“跟蹤輔助模式”。在此模式下，此標準設(shè)備將提供高質(zhì)量的跳變方波脈沖作為觸發(fā)信號，這可以幫助進行校準工作，這將有助于提高此標準設(shè)備的可追溯性。 3.2輸入信號調(diào)理模塊的設(shè)計。來自被測電纜故障閃速測試儀的波動脈沖輸入信號Pin進入標準設(shè)備的信號輸入端子后閃測儀，雖然被保護電路鉗位，但方向和幅度是隨機的，需要整形，比較模塊的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)， rI'L方波信號，觸發(fā)后續(xù)信號延遲反饋模塊。如圖4所示，它是標準設(shè)備的輸入信號調(diào)節(jié)模塊電路。進入模塊的方波信號Sig-in-1被電阻預先分壓，然后一直通過高3.1U4 SM05T1 U2 SM05T1提供給正向脈沖檢測。圖3信號輸入端子保護電路3核心技術(shù)介紹電纜核心復用問題如上所述，對于此標準設(shè)備，電纜jhui線的模擬端子被人體無線電信號Pin和反射信號Pout復用。該引腳來自經(jīng)過測試的電纜故障閃光測試儀，其幅度范圍通常在1-100V的范圍內(nèi)。該標準設(shè)備產(chǎn)生的標準反射信號Put來自標準設(shè)備內(nèi)部的弱電流反饋電路。信號幅度設(shè)計為0.5至2V。這種強信號和弱信號復用電纜芯端子。如果不進行特殊設(shè)計，高壓脈沖信號很可能會損壞標準設(shè)備的內(nèi)部電路。

具體解決方案如圖3所示。此標準設(shè)備設(shè)計有快速比較器U6，該比較器一直提供給高速比較器U9以進行負脈沖檢測。其中，正比較環(huán)的閾值電壓由電位計RW1調(diào)節(jié)，略高于0V，負比較環(huán)的閾值電壓由電位計RW2調(diào)節(jié)，略低于0V，因此無論是否使用Sign -in-1是正或負脈沖信號，將形成正1TI'L脈沖信號。在兩個脈沖信號通過高速或門U7之后，可以獲得1，r1觸發(fā)電平信號DDS-trig。 DDS觸發(fā)信號實際上是Sign-in-1的響應(yīng)信號，其主要功能是將Sign-in-1信號的正向或負向轉(zhuǎn)換沿轉(zhuǎn)換為正向轉(zhuǎn)換rlrL信號，用于觸發(fā)后續(xù)階段。信號延遲反饋模塊。高速放大和驅(qū)動模塊中進一步介紹了圖4中U1的功能。需要預先說明的是，當外部脈沖信號剛進入時，U1的輸出端子的電位為0V，因此外部查看登錄信號輸入端子。在保護電路中，“登錄1”信號對應(yīng)于電纜芯線端子。設(shè)計PCB時，入射信號Pin首先通過由4個超快恢復二極管MURS360T3組成的鉗位保護電路，這樣低能量，高峰值的Pin信號經(jīng)過此環(huán)路后，將被鉗位在附近電源的潛力。該電源選擇了具有高電壓保護，短路保護和其他功能的高度可靠的±5V電源模塊。通過該循環(huán)后，引腳峰值范圍被鉗制為5.7。在進入該標準器件后，在1 + 5.7V范圍內(nèi)，對后續(xù)內(nèi)部電路的影響將大大降低。

同時，為了提高保護功能的可靠性，在后電路中增加了由快速TVS管SM05T1組成的電涌保護電路。以上四組過電壓高速鉗位保護具有足夠的冗余性。 1端子等效于并聯(lián)的50Q匹配阻抗。這種設(shè)計有助于減少輸入脈沖信號的額外反射。 3.3信號延遲反饋模塊的設(shè)計如圖5所示，它是信號延遲反饋模塊。在上一階段，rRI。由L電平信號DDS-trig觸發(fā)，處理器TMS320F2812將基于高穩(wěn)定時鐘延遲反饋方波信號，并根據(jù)主機預先設(shè)置的延遲要求反饋方波信號。方波信號可以直接反饋并輸出，也可以用作觸發(fā)信號來快速啟動DDS芯片，以輸出高質(zhì)量的差分正弦波形。這樣，這個標準H。 ———— ，; --E。 。 —。技術(shù)。 。 。 。 。 。 。 。 。 —2。 -0。 。 -0。 — 9 —。 。 。 。 。 N. 。 o。 。 。 —1-2—？49？萬方數(shù)據(jù)圖4輸入信號調(diào)節(jié)電路的準器件可以反饋方波信號或輸出正弦波信號。在圖5中，DDS芯片采用AD公司AD9951，其輸出差分正弦信號由基于OPA695的高速差分放大器電路調(diào)節(jié)為單端正弦信號。數(shù)字電位器采用XICOR公司的X9110。主要用于控制方波幅度。 Ul圖6高速驅(qū)動電路表1校準數(shù)據(jù)圖5信號延遲反饋模塊3.4高速放大和驅(qū)動模塊的設(shè)計如圖6所示。信號延遲反饋模塊生成的延遲信號DDS-CH1通過通過高速寬帶運算放大器OPA693進一步提高了驅(qū)動能力，其輸出信號為sig-in-1，反饋到電纜核心端子，最終形成時域值的可追溯數(shù)據(jù)Pouto 4標準設(shè)備的反射信號。該標準設(shè)備的各種功能全部追溯到合法計量驗證機構(gòu)（國家高壓計量站）的價值來源。有關(guān)校準數(shù)據(jù)的示例，請參見表1：備注：標稱入射波的總返回時間= 2×標稱故障距離/標稱波速。

當反饋波形為方波時獲得此校準數(shù)據(jù)。用于校準的標準儀器模型為EE3386A通用計時器，有效時間分辨率為10ns，測量結(jié)果的擴展不確定度為U = 14.1m，包含因子k = 2。 50元鹽，香蕉和藍色塑料的量：№！藍萬方數(shù)據(jù)5結(jié)束語通過本主題的探索和實踐，成功開發(fā)了電纜，因此請參考[1]電力行業(yè)標準DL / T 849.1-2004電力設(shè)備專用測試儀器的一般技術(shù)條件第1部分：電纜故障閃光測量儀[2]電力行業(yè)標準DL / T 596-1996電力設(shè)備預防性測試程序是閃光測試儀的標準設(shè)備。該標準設(shè)備的核心設(shè)計思想是通過“無源反饋環(huán)路”模擬物理電纜的時域反射特性，從而達到校準電纜故障閃光測試儀的目的。主要技術(shù)涉及電纜芯線多路復用，信號調(diào)理，信號反饋和驅(qū)動，數(shù)字信號處理，通信等。從測試數(shù)據(jù)可以看出，該標準器件的實際性能參數(shù)符合設(shè)計指標，并且可以合理有效地進行相關(guān)的校準工作。通過[3]盧洪剛等。電源電纜故障位置概述。電力系統(tǒng)技術(shù)，2004（2０）[4] Yong-JunelectometryforShin，“時頻域檢測和aRef-FaultonaCoaxiM電纜的定位應(yīng)用”，IEEE Tran.s.1nstrum.Meas。，VoL 54，No. [6] 2005年12月6日，[5]白小斌等。低壓脈沖法和高壓閃光法形成的波形分析。電纜技術(shù)，2007（９）[6] NG Pauher，。

該課題的研究成果將有助于解決電纜故障閃光測試儀標定的難題，并在促進電氣測試儀器向標準化和標準化方向發(fā)展中發(fā)揮積極作用。測量線的特性阻抗的時域rof傳輸精度的準確性，“ lEEETrans.IIls coffee men，voL50.pp-1381-1388.Oct2001。幾點注意事項紅外油分析儀的校準過程孫曉平賈祝和丁鋒錢章書衛(wèi)元（河南學院鄭州計量學院，45000８）摘要本文通過對實驗室環(huán)境，四氯化碳處理，操作過程和儀器校準等方面的分析，解釋了紅外油表驗證過程中應(yīng)注意的幾點。引言DOI：10.3969 / j.istr1000-0771.2009.12.0170引言1997年，根據(jù)國際標準化組織（ISO）的建議，中國頒布了基于紅外分光光度法的紅外光度法測定水質(zhì)。 ，石油閃測儀，動植物油（GB / T16488-1999６）國家標準...），艱辛地促進了中國紅外油表的發(fā)展。目前，紅外油表的驗證依據(jù)是狀態(tài)根據(jù)《計量驗證法規(guī)》 JJG 950-2000（水中的油濃度分析儀），發(fā)現(xiàn)有時是由于儀器本身性能不穩(wěn)定引起的，但有時是由于操作不當引起的。

以下是紅外油量計驗證過程中需要注意的事項的說明。 1紅外測油儀驗證過程中應(yīng)注意的事項1.1實驗室環(huán)境1.1.1實驗室設(shè)置由于測油過程中使用的零點校準液和組態(tài)標準點的稀釋劑均為四氯化碳，而四氯化碳為易揮發(fā)，容易吸收空氣中的有機氣體。因此，為避免交叉污染，最好安排一個獨立的實驗室。鑒于四氯化碳的強毒性，實驗室還應(yīng)具有良好的通風設(shè)施。 1.1.2實驗室中的溫度和濕度控制如果經(jīng)濟條件允許，可以配置空調(diào)。設(shè)置空調(diào)的目的是確保驗證過程中所需的溫度和濕度。當實驗室空氣的濕度接近或達到飽和時，機油測試儀將使用國家標準材料研究中心物質(zhì)（OCB）配置的紅外機油測試儀的溶液標準，濃度為1,000 mg / L。在驗證過程中，用四氯化碳將其稀釋至三個濃度點：1：4.5-5.5 mg / L，2：9-11 mg / L，3：36-44 mg / L。值的誤差極限為4-5％[21。但是，由于油測試儀容易受到環(huán)境的影響，因此在驗證過程中，低濃度點的誤差通常較大。筆者根據(jù)近年來紅外油測試儀的檢查。標準設(shè)備的開發(fā)：作者：職務(wù)：英文職稱：年，體積（期）：引用：張軍，包玉樹，中國雷，周鋒，匡毅，張俊，包玉樹，雷敏，向瓊，匡毅張軍，雷敏，周峰，匡毅，張軍，雷敏，向瓊，匡毅（國家電網(wǎng)電力科學研究院，武漢，430074)，包玉樹，包玉樹（江蘇電力測試研究研究所，南京，210036)測量技術(shù)2009，“”（12)0個參考文獻（6個條目）1.DL / T 8491-2004.電力設(shè)備特殊測試儀器的一般技術(shù)條件第1部分：電纜故障閃速測試儀20042.DL / T 596-1996.電力設(shè)備預防性測試程序19963.盧紅剛電力電纜故障定位概述[期刊論文]-電網(wǎng)技術(shù)2004（2 [k13]4. ]勇勇俊時頻域反射法在同軸電纜故障檢測與定位中的應(yīng)用2005（06) 5.白小斌的評論n低壓脈沖法和高壓脈沖閃光法形成的波形的分析2007（0 [k17]6. NG保爾特評價時域反射法測量傳輸線特性阻抗的精度2001鏈接到本文：授權(quán)使用：滄州職業(yè)技術(shù)學院（czzyjsxy），授權(quán)號：a64c1115-2b59-4475-b3b2-9e30010447af下載時間：2010年11月16日