用于電力電纜的故障測試，是一套集成化設備，包括兩臺儀器及相關(guān)附件：
1. ST系列電纜故障綜合測試儀（以下簡(jiǎn)稱(chēng)主機）
主機有以下功能：
l 低壓脈沖測距
l 脈沖電流測距
l 聲磁同步定點(diǎn)
l 路徑探測
2. ST-500電纜路徑探測信號發(fā)生器（以下簡(jiǎn)稱(chēng)信號發(fā)生器）
信號發(fā)生器用于路徑探測的信號發(fā)射。
ST系列綜合測試儀相對于傳統的分體設備，其設備件數、體積、重量均大幅縮減，且功能強大、簡(jiǎn)單易用、小巧便攜，是傳統設備的換代產(chǎn)品。
1. 功能全：
l 低壓脈沖故障測距
l 脈沖電流故障測距
l 聲磁同步精準定點(diǎn)
l 電纜路徑探測
2. 故障測距功能：
l 低壓脈沖法：適用于低阻、短路、斷線(xiàn)故障的精準測距。
l 脈沖電流法：適用于高阻、閃絡(luò )型故障的測距，使用電流耦合器從地線(xiàn)上采集信號，與高壓部分隔離，**可靠。
3. 精準定點(diǎn)功能：
l 聲磁同步接收，抗干擾能力強。
l 聲磁信號波形顯示，信號和噪聲易于區分。
l 光標測量聲磁延時(shí)，精準判斷故障點(diǎn)的遠近。
l 可根據磁場(chǎng)波形的初始極性，在定點(diǎn)的同時(shí)進(jìn)行路徑探測。
4. 路徑探測功能：
l 信號發(fā)生器：
? 大容量鋰離子電池供電，擺脫市電束縛。
? 全自動(dòng)功率匹配和保護，無(wú)需人工調整。
? 較大功率輸出。
l 音峰／音谷法路徑探測。
l 信號幅值顯示。
l 可進(jìn)行80％法或45°法測深。
5. 大屏幕液晶顯示，界面友好、簡(jiǎn)單易用。
6. SD卡存儲測試波形，存儲容量大，可導入計算機進(jìn)行存檔、分析和打印。
7. 內置大容量鋰離子電池供電，配快速充電器。
8. 電源管理：根據不同功能開(kāi)啟不同的電源通路，盡量減小功耗；若15分鐘沒(méi)有任何操作，儀器將自動(dòng)關(guān)機；電池欠壓時(shí)也將自動(dòng)關(guān)機，以保護電池。
9. 集成化設備，小巧便攜。
三、技術(shù)指標 (M為主機，T為信號發(fā)生器，M&T為共同特性)
1. 測距功能（M）：
(1) 測距模式：低壓脈沖、脈沖電流。
(2) 采樣頻率：100MHz。
(3) 分辨率：低壓脈沖模式1m；脈沖電流模式4m。
(4) 低壓脈沖模式發(fā)射電壓：30V。
(5) 測距范圍：30km。
(6) 盲區：2m。
2. 聲磁同步定點(diǎn)功能（M）：
(1) 聲音信號通頻帶：中心頻率400Hz，帶寬200Hz。
(2) 信號增益：80dB。
(3) 定點(diǎn)精度：0.1m。
3. 路徑探測功能（M）：
(1) 接收頻率：1kHz。
(2) 增益：80dB。
4. 路徑探測信號發(fā)生器（T）：
(1) 發(fā)射頻率：1kHz。
(2) 發(fā)射功率：≥3.5W。
(3) 輸出特性：開(kāi)路電壓≥100Vp-p；短路電流≥300mA；
根據實(shí)際負載全自動(dòng)匹配；自動(dòng)短路保護。
5. 電源：
(1) 電池（M&T）：內置鋰離子電池組，標稱(chēng)電壓7.4V，容量3000mAH。
(2) 功耗：主機（M）400mA，可連續使用時(shí)間>6小時(shí)；
信號發(fā)生器（T）500mA?？蛇B續使用時(shí)間>5小時(shí)；
(3) 充電器（M&T）：輸入AC220V±10%，50Hz；標稱(chēng)輸出8.4V，DC1A。
(4) 充電時(shí)間（M&T）：<4小時(shí)。
6. 顯示方式：主機（M）320×240點(diǎn)陣大屏幕液晶；信號發(fā)生器（T）：表頭。
7. 體積（M&T）：210mm×160mm×65mm。
8. 質(zhì)量：主機（M）0.7kg；信號發(fā)生器（T）0.7kg。
9. 使用條件（M&T）：溫度:-10℃－40℃，濕度5-90％RH，海拔<4500m。
1、一般步驟：
（1） 故障性質(zhì)診斷
（2） 故障測距
（3） 路徑探測
（4） 精準定點(diǎn)
2、故障性質(zhì)的診斷和測試方法的選擇。
在電纜發(fā)生故障后，須首先判斷電纜的故障性質(zhì)。
首先用兆歐表在電纜的一端測量各相對地及相間的絕緣電阻。如果兆歐表的測量值為零，則可能還有零到上百kΩ的電阻，故還須用萬(wàn)用表測量電阻值；如各相對地及相間絕緣電阻很高，絕緣正常，則應測試導體是否斷線(xiàn)：在電纜的一端將三相短接并對地短路，在另一端重復測量，判斷是否斷線(xiàn)。
明確故障性質(zhì)后，需選擇不同的測距和定點(diǎn)方法，見(jiàn)下表：
表1-4-2：故障性質(zhì)和測試方法選擇表
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故障
性質(zhì)
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故障表現形式
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測距方法
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定點(diǎn)方法
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1
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低阻
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兆歐表測量：0
萬(wàn)用表測量：＜ 200Ω
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低壓脈沖
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音頻法（備選）
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聲磁同步
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2
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斷線(xiàn)
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導體不連續
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聲磁同步
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3
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高阻
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兆歐表測量：＞0
或：
兆歐表測量：0
萬(wàn)用表測量：≥ 200Ω
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脈沖電流
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4
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閃絡(luò )
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兆歐表測量：絕緣正常
耐壓試驗：不通過(guò)
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備注：（1）表中陰影部分表示：脈沖電流測距和聲磁同步定點(diǎn)需要配套使用高壓沖擊信號發(fā)生器（該高壓發(fā)生器不包含在本套設備中，需另配）。
（2）音頻法定點(diǎn)低阻故障為備選方案，聲磁同步不成功時(shí)選用，需配套使用路徑探測信號發(fā)生器。
ST系列電纜故障綜合測試儀包括兩臺儀器及相關(guān)附件：
1.ST系列電纜故障綜合測試儀（簡(jiǎn)稱(chēng)主機）
主機有以下功能，并根據不同功能使用相應附件：
l 低壓脈沖測距，附件：低壓脈沖測試線(xiàn)
l 脈沖電流測距，附件：脈沖電流耦合器
l 聲磁同步定點(diǎn)，附件：定點(diǎn)傳感器、耳機
l 路徑探測，附件：路徑傳感器、耳機
2. ST-500電纜路徑探測信號發(fā)生器（簡(jiǎn)稱(chēng)信號發(fā)生器）
信號發(fā)生器用于路徑探測的信號發(fā)射，附件：輸出連接線(xiàn)、接地釬。
3. 通用附件：充電器。
主機外觀(guān)結構如圖2-1-1所示：
圖2-1-1 主機外觀(guān)和接口
圖2-1-2 主機面板
主機面板上有以下內容：
1. 液晶屏幕：
顯示各種信息，顯示的內容在以后章節中有詳細介紹。
2. 模式選擇鍵及相應指示燈：
面板右上角區域的按鍵用來(lái)選擇儀器測試模式，選中后按鍵旁邊的指示燈亮。
（1） 低壓脈沖 鍵：進(jìn)入低壓脈沖測距模式（開(kāi)機默認）。
（2） 脈沖電流 鍵：進(jìn)入脈沖電流測距模式。
（3） 定點(diǎn) 鍵：進(jìn)入聲磁同步精準定點(diǎn)模式。
（4） 路徑 鍵：進(jìn)入路徑探測接收模式。
3. 測試鍵和信號指示燈（面板右下角區域）：
（1） 測試 鍵：低壓脈沖模式：按一下進(jìn)行一次測試;
脈沖電流模式：按一下進(jìn)入等待觸發(fā)狀態(tài);
定點(diǎn)、路徑模式：無(wú)效。
（2） 信號 指示燈：低壓脈沖模式：進(jìn)行測試時(shí)閃亮一次;
脈沖電流模式：觸發(fā)時(shí)閃亮一次;
定點(diǎn)模式：磁場(chǎng)觸發(fā)時(shí)閃亮一次;
路徑模式：無(wú)效。
4. 測距模式（低壓脈沖/脈沖電流）相關(guān)按鍵的基本功能：
面板左下角區域的按鍵基本是為了測距功能服務(wù)。按鍵上直接標注的功能為其基本功能定義，直接按鍵即執行基本功能：
（1） 范圍 ＋/－鍵：用來(lái)改變當前測試范圍（量程）。
（2） 
和
鍵：用來(lái)移動(dòng)光標。
（3） 定位／確定 鍵：定位功能：自動(dòng)移動(dòng)光標，定位故障點(diǎn)。
確定功能：當某些操作需要時(shí)，用來(lái)進(jìn)行確認。
（4） 增益 ＋/－：用來(lái)調整信號增益。
（5） 開(kāi)關(guān) 鍵：長(cháng)按1秒鐘有效，用來(lái)打開(kāi)或關(guān)閉儀器電源。
（6） 
鍵：背光鍵，用來(lái)打開(kāi)和關(guān)閉液晶屏背光。背光功能為按鍵抬起執行。
（7） 存儲 鍵：用來(lái)存儲當前波形。
（8） 后翻 和 前翻 鍵：當調出SD卡已存儲的波形時(shí)，用來(lái)選擇需要查看的波形，后翻選擇上一個(gè)，前翻選擇下一個(gè)。
5. 測距模式相關(guān)按鍵的上檔（Shift）功能：
按住Shift鍵（基本功能的鍵）不放，再按其它鍵，則執行鍵旁邊標注的上檔功能：
（1） 波速 ＋/－鍵：用來(lái)調整電纜波速度。
（2） 
和 
鍵：比例縮放鍵，用于對波形的縮?。糯箫@示。
（3） 光標切換 鍵：用來(lái)切換虛實(shí)光標。
（4） 暫存 鍵：在儀器內存中暫存當前波形，以備雙波形比較。
（5） 比較 鍵：同時(shí)顯示當前波形和暫存波形，以便比較兩波形的異同。
（6） 調出 鍵：調出SD卡中存儲的歷史波形。
儀器頂部接口板見(jiàn)圖2-2-2所示：
圖2-1-3 主機頂接口板
6. 測距插口：低壓脈沖模式下，接低壓脈沖測試線(xiàn)；
脈沖電流模式下，接脈沖電流耦合器。
7. 定點(diǎn)插口：定點(diǎn)模式下，接定點(diǎn)傳感器。
8. 路徑插口：路徑模式下，接路徑傳感器。
9. SD存儲卡插槽：SD卡用來(lái)存儲測距波形。需要時(shí)將SD卡插入插槽，按壓到底；需要取出時(shí)，按一下SD卡，將自動(dòng)彈出。
主機側面接口板見(jiàn)圖2-1-4所示：
10.耳機插口：用來(lái)在定點(diǎn)、路徑模式下，接耳機監聽(tīng)聲音。
11.充電插口：用來(lái)接充電器，對儀器內置電池充電。
12.聲音增益：定點(diǎn)模式下，用來(lái)調整聲音信號增益。
13.磁場(chǎng)/路徑增益：定點(diǎn)模式下，用來(lái)調整磁場(chǎng)信號增益。
路徑模式下，用來(lái)調整路徑信號增益。
圖2-1-4 主機側接口板
二、ST系列電纜故障綜合測試儀電纜路徑探測信號發(fā)生器（T：信號發(fā)生器）
信號發(fā)生器外觀(guān)結構如圖2-2-1所示：
圖2-2-1 信號發(fā)生器外觀(guān)和接口
信號發(fā)生器面板如圖2-2-2所示：
圖2-2-2 信號發(fā)生器面板
信號發(fā)生器面板上有以下內容：
1. 表頭：正常情況下用來(lái)顯示輸出電流，其滿(mǎn)幅值為500mA；
按 電池檢測 鍵則顯示電池水平，指針位于綠**域表示電池電量正常，若指針位于黃**域，表示電池欠壓，仍可工作一小段時(shí)間，建議充電；若指針低于黃**域，表示電池電量不足，可能無(wú)法開(kāi)機，需充電后再使用。
2. 開(kāi)關(guān) 鍵：長(cháng)按1秒鐘有效，用來(lái)打開(kāi)或關(guān)閉儀器電源。
3. 電池檢測 鍵：用來(lái)檢測電池電量水平，按下后觀(guān)察表頭顯示可判斷電池電量是否正常。本功能在開(kāi)機和關(guān)機狀態(tài)下均可使用，
4. “電源“指示燈：用來(lái)表示電源狀態(tài)。開(kāi)機后，本指示燈亮。若電池電量正常，則常亮；若電池欠壓，則閃爍；若嚴重欠壓，則自動(dòng)關(guān)機，燈滅。
5. “信號”指示燈：用來(lái)表示信號輸出狀態(tài)。若選擇“連續”輸出模式，則常亮；若選擇“斷續”輸出模式，則閃爍。
主機側面接口板見(jiàn)圖2-1-4所示：
6. 輸出模式選擇開(kāi)關(guān)：用來(lái)選擇連續或斷續輸出。斷續輸出時(shí)以輸出0.5秒，停止0.5秒的節奏發(fā)射信號。
7. 輸出插口：用來(lái)接輸出連接線(xiàn)，對目標電纜發(fā)射信號。
8. 充電插口：用來(lái)接充電器，對儀器內置電池充電。
圖2-2-3 信號發(fā)生器側接口板
低壓脈沖法用于電纜的低阻、短路及斷線(xiàn)故障；還可用于測量電纜的長(cháng)度、波速度；也可用于區分電纜的中間頭、T型接頭和終端頭。
低壓脈沖法使用時(shí)域反射法（TDR）原理，又叫脈沖反射法。測試時(shí)向電纜注入一低壓脈沖，脈沖沿電纜傳播到阻抗不匹配點(diǎn)，如短路點(diǎn)、故障點(diǎn)、中間接頭等，脈沖產(chǎn)生反射，回送到測量點(diǎn)被儀器記錄下來(lái),如圖3-2-1所示：
圖3-2-1 低壓脈沖法原理圖
從儀器發(fā)射脈沖開(kāi)始計時(shí)，到接收到故障點(diǎn)的反射脈沖共需時(shí)Δt；脈沖行波傳播速度為V，則故障點(diǎn)距離Lx為：
（3-1）
（3-2）
其中為故障點(diǎn)的輸入阻抗，
為線(xiàn)路的特性阻抗。從式3-2可得到：斷線(xiàn)故障反射脈沖與發(fā)射脈沖極性相同；而短路（混線(xiàn)）故障的反射脈沖與發(fā)射脈沖極性相反。因此通過(guò)識別反射脈沖的極性，可以判定故障的性質(zhì)。如圖3-2-1和圖3-2-2所示：