电缆宽频线性阻抗谱测试系统

电缆宽频线性阻抗谱测试系统

产品介绍

    LIRA ACQUIRE技术起初是由核电站电缆检测和状态评估方法的需要而提出的，使用AC  SV扫频信号技术，不会损坏电缆的任何部分或与电缆连接的任何设备。它是一款便携式电缆综合诊断测试系统，硬件与WS软件结合，形成了强大的电缆状态评估和缺陷定位系统，适用于任何电压等级，长度3m-300km的电缆测试。它包括三个测量端口，可以保证用户在停电状态但不断开任何设备的情况下进行测量。

工作原理

    基于传输线理论，通过线性阻抗谱作为应用信号频率函数的计算和分析，测量出电缆的长度、接头位置、阻抗变化，可测试电缆长度3m-300km。其可以检测由于恶劣的环境条件（高温、外力、湿度、辐射）引起的电缆绝缘的老化并检测绝缘材料因机械冲击或局部异常环境条件而发生的局部缺陷，其对绝缘材料的微小变化特别敏感，如进水受潮、过热老化、机械受损等，这使得运维部门能够及早发现缺陷位置，检测和定位单个和多个缺陷以及严重程度。

    施加一个5V的交流电压，将阻抗频谱（振幅和相位）作为宽频（0.1M-100MHz）的应用信号函数来计算和分析，基于高频谐振效应的宽带频域的分析方法，对电缆细微变化非常敏感的电气参数（主要是绝缘介电常数、形状物理参数、电流方向、电流强度、湿度、绝缘缺陷等重要状态指标）进行检测，从而分析和计算出复杂的阻抗线性变化，定位出发生明显异常变化的缺陷点，如下图：

图谱的方向及严重程度解释，再DNORM的关键位置定位图中：

{红色柱状图} 代表超出正常阻抗20%及以上，并且柱状图是向下的，被认为是警告标志，应进行处理；若是接头位置，一般属于正常的阻抗变化，柱状图一般是向上的。

{黄色柱状图}代表超出正常阻抗的10%及以上，并且柱状图是向下的，应该再一年内对此位置进行关注监测，对比其参数变化。

{绿色柱状图}代表正常的阻抗波动，无需进行处理。

》》》 产品特点

Ø  测量由过热引起的阻抗变化

Ø  测量由辐射引起的阻抗变化

Ø  测量由水树入侵引起的阻抗变化

Ø  测量由外力破坏引起的阻抗变化

Ø  测量由化学腐蚀引起的阻抗变化

Ø  故障定位精度优于0.3%

Ø  电缆老化状态评估、管理

Ø  被测电缆长度可达300km

功能效益

·低压扫频检测—对电缆无损害                ·体积小/重量轻—便于携带

·以太网或USB控制—简单的电脑连接          ·三通道—一次检测完成三相测量

·电池、以太网或交流电源—AC 220V/DC 5V供电

技术参数

标准配置

·LIRA Acquire测试仪主机    ·WS CR测试软件     ·数据采集连接线      ·操作手册     

·运输箱        ·USB连接线     ·电源线

案例解析·一

测试目的—老化及进水缺陷定位

    为保证供电可靠性，减少因电缆老化带来突发性停电事故。根据供电公司安排，对电缆进行检测分析异常点。本次测试采用LIRA宽频线性阻抗测试系统，对被测电缆施加5V的信号，采集电缆全长，全部接头位置，以及通过阻抗分析的方式，对电缆异常点进行分析，给出处理建议。

电缆信息

测试时间：2019年4月9日           测试地点：广东XX市               被测电缆数量：1条

电缆铺设时间：2008年左右           电缆额定电压等级：18/20kV         电缆长度：2997m

电缆类型：XLPE-3x300mm²

测试背景

根据供电公司提供的信息，电缆A相在测试之前有过击穿

绝缘测试

电缆击穿前，使用2500V绝缘摇表对A、B、C三相进行绝缘测试，A、B、C对地绝缘电阻分别为80MQ、200MQ、400MQ

测试过程

介损老化整体状态评价测试

    首先使用介损老化状态评价设备对电缆进行老化状态评价，“体验”后对介损老化状态的各指标有一个基本的掌握。

LIRA测试全长、老化或进水缺陷

    电缆绝缘电阻低其主要原因可能由于电缆产生水树老化，接头进水或受潮造成的绝缘下降，因此采用新测试手段，进行全长测试，并根据DNORM图形查找出老化或进水缺陷位置。

全长、老化或进水缺陷定位

    将设备的L1插孔连接好同轴电缆测试线，红黑夹子分别接一相与屏蔽，采用计算机软件控制硬件的方式。选择好需要的频率10MHz，电缆长度3000m，测试端口L1，输出阻抗50Ω，测试模式AVG平均模式，然后开始测试，A相测试结束后，依次进行B、C相测试。

数据分析

分析：从A、B、C三相DNORM图中可以看到，三相等长全长2997m，通过自动带宽调整三相均在1270m位置处发现明显向下阻抗变化，其中故障A相超出正常的22.8%，缺陷B相超出正常的22.08%，缺陷C相超出正常的17.86%。

处理建议

此次使用介损老化状态评价分析系统对电缆缺相B、C相进行了老化状态评估，得出电缆B相介损值已经到达了需要立即采取检修行动的区间，而且电缆已经故障，因此根据LIRA数据测试情况，在现场我们给出了1270m处为故障点的判断，并且故障点应该为进水的接头位置。

结论验证

供电公司使用故障查找设备一-高压电桥，进行了故障点的预定位。使用电桥得出数据为211%o，因此根据电桥计算公式，2997*2*211%-=1265m，与使用LIRA判断的1270m高度吻合!实践证明此次数据判断正确，也因此能够反映出使用LIRA能够有效判断接头进水后阻抗变化大的缺陷点或故障点位置。

故障仪：适用于1-35kV已击穿或低阻值的短电缆(4km 以内)

VLF介损：能判断电缆老化程度但无法定位。已故障电缆无法测试

LIRA：能测试任何电压等级的电缆，判定故障类型并定位故障点

案例解析·二

测试目的—老化及进水缺陷定位

电缆信息

测试时间:2019年05月06日    测试地点:XX市          被测电缆数量:1条    电缆长度:998m

电缆铺设时间:2008年       电缆类型:XLPE-3×300mm2                电缆额定电压等级:10kV

数据分析

从A、B、C三相DNORM图中可以看到三相等长，全长998m，使用自动带宽得出A、B、C三相均在约193m处，阻抗变化色显示为红色且A相超出正常的84.6%，B相超出正常的104.43%，C相超出正常的79.02%。另A、B、C三相在385米处均有水树入侵，引起了绝缘缺陷。

结论验证

测试完毕后从供电公司处得知，此电缆故障已经查找完毕，故障点为193m处的电缆接头，与LIRA测得的数据相符。

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