TH-CZ01直流接地故障檢測儀概述：

TH-CZ01直流接地故障檢測儀

一、概述

電力系統(tǒng)中的直流系統(tǒng)接地故障是一種易發(fā)生且對(duì)電力系統(tǒng)危害性較大的故障。無論是正極接地或者負(fù)極接地，都可能造成保護(hù)誤動(dòng)或者保護(hù)拒動(dòng)，危害電力系統(tǒng)正常運(yùn)行。

《中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL /T856－2004》 規(guī)定了不同直流系統(tǒng)接地故障的整定值，當(dāng)直流系統(tǒng)接地阻抗低于該阻值時(shí)，表示系統(tǒng)已經(jīng)處于故障運(yùn)行狀態(tài)，需盡快處理。

由于直流系統(tǒng)的復(fù)雜性和動(dòng)態(tài)性，直流接地故障往往難以定位，而傳統(tǒng)的拉路法已無法滿足在保證系統(tǒng)安全運(yùn)行的情況下找出接地故障點(diǎn)，近幾年來，相關(guān)規(guī)程中已經(jīng)明文禁止采用拉路法的方式來進(jìn)行接地故障點(diǎn)的定位。

為了能夠幫助現(xiàn)場維護(hù)人員快速準(zhǔn)確地找出接地故障點(diǎn)，我公司通過多年努力，總結(jié)大量現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)出了便攜式直流接地故障查找儀，該查找儀可以查找解決各電壓等級(jí)（48V，110V，220V）直流系統(tǒng)中的間接接地、非金屬接地、環(huán)路接地、正負(fù)同時(shí)接地、正負(fù)平衡接地、交直流竄電故障、多點(diǎn)接地等絕緣故障。

便攜式直流接地故障查找儀采用高分辨率傳感單元對(duì)直流系統(tǒng)中接地點(diǎn)的漏電流進(jìn)行采集，在220V電壓等級(jí)下檢測600KΩ以內(nèi)的對(duì)地絕緣阻抗，檢測速度快，定位精準(zhǔn)，真正解決了直流系統(tǒng)中的絕緣故障問題。

二、工作原理

便攜式直流接地故障查找儀的基本原理是利用接地點(diǎn)的漏電流信號(hào)，當(dāng)直流系統(tǒng)中某條饋線回路發(fā)生絕緣異常后，該支路中對(duì)地絕緣阻抗中即會(huì)產(chǎn)生與阻值大小相關(guān)的漏電流大小，如下圖示：

 由上圖可以看出，當(dāng)負(fù)極發(fā)生對(duì)地阻抗為Rx的絕緣異常之后，A（給負(fù)載RL供電的正負(fù)電源線電流大小矢量和）處電流大小為：；

便攜式直流接地故障查找儀通過對(duì)系統(tǒng)對(duì)地電壓及各支路漏電流大小進(jìn)行分析，從而判斷系統(tǒng)的絕緣狀況及支路的絕緣故障點(diǎn)。

當(dāng)在接地點(diǎn)上方檢測時(shí)，會(huì)給出絕緣故障信號(hào)；當(dāng)在接地點(diǎn)下方檢測時(shí)，會(huì)給出絕緣正常信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)接地故障點(diǎn)的定位。

便攜式直流接地故障查找儀由“分析儀"與“探測儀"兩部分組成，使用時(shí)，將直流系統(tǒng)絕緣分析儀電源線按標(biāo)示接入被測直流系統(tǒng)母線的正極，負(fù)極與地線上，開啟電源后，分析儀即會(huì)對(duì)直流系統(tǒng)的絕緣情況進(jìn)行分析，并將直流系統(tǒng)正對(duì)地電壓，負(fù)對(duì)地電壓，接地阻抗等參數(shù)顯示在儀器液晶屏上，如果檢測到系統(tǒng)有絕緣異常的情況，用戶可以使用探測儀進(jìn)行接地點(diǎn)的定位。

分析儀與探測儀之間可通過無線模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，探測儀配有高分辨率的采集器，實(shí)現(xiàn)對(duì)被測支路漏電流大小的檢測，同時(shí)，其通過無線模塊讀取絕緣分析儀傳送的對(duì)地電壓信號(hào)，通過該電壓與電流值實(shí)現(xiàn)對(duì)被測支路絕緣阻抗的檢測。

TH-CZ01直流接地故障檢測儀

三、功能特點(diǎn)

1．主要功能介紹

（1）．系統(tǒng)對(duì)地電壓測量功能，儀器可測量系統(tǒng)正對(duì)地電壓，負(fù)對(duì)地電壓，系統(tǒng)電壓，可實(shí)現(xiàn)0—300V的電壓監(jiān)測范圍；

（2）．系統(tǒng)絕緣阻抗測量功能，儀器可測量系統(tǒng)正對(duì)地絕緣阻抗，負(fù)對(duì)地絕緣阻抗，可實(shí)現(xiàn)0—999.9KΩ的測量；

（3）．交流竄電檢測功能，儀器可判斷直流系統(tǒng)中的交流竄電故障，并可測量直流系統(tǒng)中串入的交流電電壓值，交流電壓測量范圍為0—280V；

（4）．支路絕緣阻抗測量功能，儀器測量每條支路的正負(fù)對(duì)地絕緣阻抗大?。?/span>

（5）．支路接地故障點(diǎn)定位功能，儀器可實(shí)現(xiàn)接地故障支路接地故障點(diǎn)的定位功能；

（6）．電流表功能，裝置可做高精度電流表使用，電流測量分辨率可達(dá)0.01mA;

（7）．具有不發(fā)信號(hào)接地查找功能，裝置可以在不向系統(tǒng)注入任何信號(hào)的條件下實(shí)現(xiàn)接地故障點(diǎn)的定位；

（8）．方向顯示功能，對(duì)于測試出有接地指示的支路，儀器將會(huì)有方向指示箭頭提示用戶接地點(diǎn)與所查找接地點(diǎn)之間的相對(duì)方向，提高查找效率。

（9）．絕緣指數(shù)分析功能，在使用接地功能檢測時(shí)，檢測完一條支路后，探測儀會(huì)顯示該條支路的絕緣指數(shù)情況，供用戶參考分析。

（10）．波形曲線顯示功能，在使用探測儀對(duì)被測支路絕緣狀況進(jìn)行檢測時(shí)，顯示屏?xí)圆ㄐ吻€形式顯示被測支路電流變化情況，方便使用者快速準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)故障點(diǎn)的查找。

2． 設(shè)備特點(diǎn)

（1）高可靠性的設(shè)計(jì)

裝置采用進(jìn)口16位微控制器做主系統(tǒng)，硬件設(shè)計(jì)嚴(yán)格遵照電力及電磁兼容相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，內(nèi)部采用多處冗余方式保證裝置與被測設(shè)備的可靠性。

（2）精密選材

裝置采用高精度采集器作為信號(hào)采集單元，電壓采樣采用高精度的進(jìn)口模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，電壓與阻抗的測量準(zhǔn)確；

（3）人性化的人機(jī)交互界面

“分析儀"與“探測儀"均采用液晶顯示屏供用戶查看信息；

操作簡單快捷，在實(shí)現(xiàn)對(duì)不同支路的檢測時(shí)，只需要按一次啟動(dòng)鍵即可完成；

   測試結(jié)果顯示直觀明了，測試結(jié)果可通過多種顯示形式呈現(xiàn)給用戶，包括接地與否，波形曲線，絕緣等級(jí)，絕緣阻抗，漏電流大小，方向信息等。

（4）智能化的檢測識(shí)別系統(tǒng)

“分析儀"可以自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)電壓等級(jí)；

“分析儀"在系統(tǒng)絕緣阻抗發(fā)生變化后可以快速顯示絕緣阻抗信息；

“探測儀"與“分析儀"信息同步一次之后，不受檢測距離的影響；

“探測儀"在進(jìn)行檢測時(shí)，采集器既可鉗單根電源線，也可鉗多根電源線，提高檢測效率；

“探測儀"檢測完成之后，如被測支路有絕緣故障，會(huì)判斷出故障點(diǎn)相對(duì)測試點(diǎn)的方向信息。

（5）完備的測試功能與處理故障能力

   “分析儀"與“探測儀"之間內(nèi)置了無線數(shù)傳模塊進(jìn)行通信，測試功能與顯示信息完備，可以處理直流系統(tǒng)中的各類絕緣故障情況。

（6）高安全性

裝置可以在不向直流系統(tǒng)注入信號(hào)的條件下實(shí)現(xiàn)接地故障點(diǎn)的定位，在信號(hào)模式下，裝置內(nèi)部設(shè)有限流限壓模塊，對(duì)直流系統(tǒng)無任何影響。

四、主要技術(shù)指標(biāo)

（1）使用環(huán)境

l 環(huán)境溫度：-30℃～+50℃；

l 相對(duì)濕度：≤95%；

（2）無線通信技術(shù)指標(biāo)

l 信號(hào)功率：≤ 10dbm；

l 信號(hào)頻段：433Mhz；

l 靈敏度：－106dBm；

l 傳輸距離：在視距情況下，離地2米可靠傳輸距離250米

(3)分析儀技術(shù)指標(biāo)

l 適用直流系統(tǒng)電壓等級(jí)： 48V，110V，220V或用戶指定電壓等級(jí)

l 系統(tǒng)正負(fù)電壓測量范圍：0—300V

l 對(duì)地直流電壓測量范圍：0—300V

l 對(duì)地交流電壓測量范圍：0—280V

l 交流竄電故障告警門限：5V

l 電壓測量分辨率：0.1V

l 系統(tǒng)對(duì)地電阻測量范圍：0—999.9KΩ

l 接地電阻測量分辨率：0.1KΩ

l 顯示方式：LCD

l 檢測信號(hào)電流大?。?/span>0—2mA可調(diào)

l 檢測信號(hào)電壓幅值：0—50V可調(diào)

l 信號(hào)頻率：無信號(hào)模式與0.16Hz可選

l 抗直流系統(tǒng)分布電容干擾：1000uF

 (4)探測儀技術(shù)指標(biāo)

l 信號(hào)模式下支路絕緣阻抗檢測范圍：

系統(tǒng)電壓等級(jí)為220V：　0 -600KΩ

系統(tǒng)電壓等級(jí)為110V：  0 -300KΩ

系統(tǒng)電壓等級(jí)為48V：　 0 -60KΩ

絕緣阻抗測量分辨率：0.1KΩ

l 無信號(hào)模式下支路絕緣阻抗檢測范圍：

系統(tǒng)電壓等級(jí)為220V：　0 -50KΩ

系統(tǒng)電壓等級(jí)為110V：  0 -25KΩ

系統(tǒng)電壓等級(jí)為48V：　 0 -10KΩ

l 絕緣阻抗測量分辨率：0.1KΩ

l 波形顯示時(shí)間： 12秒

l 電流測量范圍：±100mA

l 電流測量分辨率：0.01mA

l 顯示方式：LCD

l 方向顯示方式：同向或反向標(biāo)示

l 抗直流系統(tǒng)支路分布電容干擾：100uF

l 與分析儀之間的使用距離：無距離限制

l 鉗口大?。?/span>Ф30mm 

五、使用方法

1．設(shè)備外觀及各功能鍵說明

2． 操作方法

（1 ）分析儀接入直流系統(tǒng)

       關(guān)閉分析儀電源開關(guān)，將隨設(shè)備配置的電源線一端插入分析儀，另一端按顏色分別接入直流系統(tǒng)的正極，負(fù)極與地線。

       棕：正極；藍(lán)：負(fù)極；黃/綠：地

       確定接線無誤之后開啟電源開關(guān)，進(jìn)入分析儀的主界面，如下圖示：

開啟電源開關(guān)后，分析儀電源指示燈亮，并自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)電壓等級(jí)，判斷系統(tǒng)是否存在交流竄電故障，計(jì)算系統(tǒng)絕緣阻抗，并顯示在LCD上，如果系統(tǒng)絕緣正常，正常指示燈亮，如果檢測出系統(tǒng)正對(duì)地或負(fù)對(duì)地絕緣異常，則正接地或負(fù)接地告警指示燈亮。

（2）探測儀自檢

  將4節(jié)5號(hào)電池按標(biāo)示放入探測儀電池倉中,開啟電源開關(guān)，進(jìn)入探測儀主界面，如下圖示：

當(dāng)分析儀檢測到系統(tǒng)有絕緣故障時(shí)，將探測儀采集器鉗住分析儀的地線，用功能鍵將檢測功能選擇為故障探測功能，按下測試鍵進(jìn)行檢測，如果出現(xiàn)“通信測試…請(qǐng)稍候"的提示界面，請(qǐng)將探測儀靠近分析儀，檢測開始后，探測儀將會(huì)出現(xiàn)接地檢測波形圖，檢測過程圖示如下：

圖中向下箭頭為信號(hào)同步輔助箭頭，其出現(xiàn)在波形由高向低的轉(zhuǎn)折處；

探測儀檢測時(shí)，會(huì)顯示兩個(gè)周期的信號(hào)波形圖，實(shí)測波形圖可能與上述圖形有所差別，只要正確顯示了兩個(gè)周期的波形圖則可判定設(shè)備自檢正常。

接地點(diǎn)方向指示箭頭可以反映故障點(diǎn)相對(duì)測試點(diǎn)的方向，具體判斷方法見后面關(guān)于“利用‘接地點(diǎn)方向’檢測環(huán)路接地"的介紹。

    在沒有接地的情況下，系統(tǒng)分析儀不會(huì)向系統(tǒng)發(fā)出任何信號(hào)，同時(shí)也不會(huì)向探測儀發(fā)出同步信號(hào)。

在自檢時(shí)，請(qǐng)確保直流系統(tǒng)中不存在其它向直流系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)的設(shè)備，如有，請(qǐng)退出后測試，包括在后面的查找過程中均需將存在信號(hào)源的設(shè)備退出直流系統(tǒng)，否則有可能對(duì)檢測帶來干擾。

（3 ）檢測開始

    設(shè)備自檢通過后，即可對(duì)系統(tǒng)支路逐一檢測，為了保證檢測的順利進(jìn)行，在將探測儀遠(yuǎn)離分析儀進(jìn)行檢測時(shí)，不要關(guān)閉探測儀電源。

     探測儀共有三項(xiàng)功能可供用戶使用，分別是“故障探測"“絕緣分析"“電流檢測"，三項(xiàng)功能可通過功能鍵進(jìn)行切換。

故障探測功能  

設(shè)備內(nèi)部設(shè)定了不同電壓等級(jí)系統(tǒng)的支路接地阻抗檢測門限值，當(dāng)支路絕緣故障小于該門限值時(shí)，檢測結(jié)果顯示接地故障告警信號(hào)，并告之接地故障點(diǎn)方向；

當(dāng)支路絕緣故障大于該門限值時(shí)，檢測結(jié)果顯示非接地信號(hào)；

同時(shí)，為方便用戶判斷被測支路的絕緣狀況，測試結(jié)果還將顯示檢測的絕緣量化指數(shù)，絕緣指數(shù)越高表示絕緣情況越差，越低表示絕緣情況越好。

設(shè)備接地檢測門限表

絕緣分析功能  

選擇該功能項(xiàng)之后，探測儀會(huì)把被測支路的絕緣阻抗大小及波形顯示出來并且指示接地點(diǎn)方向，可測量的阻抗范圍如下表：

探測儀阻抗測量范圍表

如果被測支路存在絕緣故障，檢測完成之后顯示示意圖如下：

電流檢測功能 

電流檢測功能將直接以電流大小的形式顯示被測支路的漏電流大小，該功能項(xiàng)的使用方法如下：

（1） 令采集器處于自然狀態(tài)（不鉗任何電流支路，并保持鉗口正常閉合），通過功能菜單選定該功能項(xiàng)，按下測試鍵進(jìn)入該功能項(xiàng)顯示界面；

（2） 將采集器鉗入被測支路，顯示屏上將顯示被測支路的漏電流大小；如下圖電流檢測功能1所示；

（3） 在電流檢測功能顯示界面下，按下“測試"鍵即實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)前電流的清零，在對(duì)下一支路進(jìn)行電流檢測時(shí)，先令采集器處于自然狀態(tài)，按下“測試"鍵當(dāng)顯示屏上電流顯示為零后，再鉗入被測支路；

（4） 電流檢測功能顯示界面下會(huì)顯示支路狀態(tài)，在系統(tǒng)分析儀處于“非信號(hào)檢測"模式下可以用此功能實(shí)現(xiàn)各支路狀態(tài)的檢測，在此模式下對(duì)支路狀態(tài)進(jìn)行檢測，采集器只能正負(fù)支路一起鉗，支路狀態(tài)顯示三種結(jié)果：正常；帶方向的絕緣阻抗值；異常。顯示“異常"說明此回路漏電流較大，存在環(huán)路的可能。檢測完成后如下圖電流檢測功能2所示；

（5） 當(dāng)系統(tǒng)分析儀處于其它檢測模式時(shí)，支路狀態(tài)信息公供參考，默認(rèn)情況下，系統(tǒng)分析儀都是處于信號(hào)檢測模式。

說明：系統(tǒng)分析儀側(cè)面的四位撥碼開關(guān)可對(duì)分析儀的工作檔位進(jìn)行設(shè)置，撥碼開關(guān)第4位無效，撥碼開關(guān)撥下時(shí)處于開狀態(tài)，撥碼開關(guān)前三位的設(shè)置與檔位關(guān)系如下：

設(shè)備出廠默認(rèn)為開機(jī)顯示998.0模式，即不限幅，限流1mA。

強(qiáng)制信號(hào)模式：在強(qiáng)制信號(hào)模式下，如果系統(tǒng)接地阻抗發(fā)生變化，信號(hào)電流大小保持不變；在非強(qiáng)制信號(hào)模式下，如果系統(tǒng)接地阻抗發(fā)生變化，且變化超過一定門限值，分析儀重新計(jì)算信號(hào)電流大小。

開機(jī)顯示996.0模式下，分析儀工作在不發(fā)信號(hào)模式下。

限幅在表格中表示為“x",表示該檔位沒有限幅。

（4 ）檢測技巧

 “鉗單根"的檢測方法

如果是正極接地，將采集器鉗在正極電纜上，檢測方法同上；如果是負(fù)極接地，則鉗在負(fù)極電纜上，檢測方法同上。

多回路線一起檢測提高檢測效率

將采集器鉗在這扎電纜上（注：采集器鉗口必須能閉合），如果檢測出絕緣正常，說明被檢測的這扎電纜都沒有接地故障；如果通過檢測判斷該扎線纜存在絕緣故障，說明被檢測的這扎電纜中有一回路或多回路有接地故障，必須將該扎電纜分開檢測。

分析儀接入點(diǎn)說明

根據(jù)直流系統(tǒng)接地故障的情況，將分析儀接到靠近蓄電池輸出端的正、負(fù)母線和地線上。檢測時(shí)，應(yīng)使分析儀始終接在直流支路的電源端，而探測儀始終在直流支路的負(fù)荷端進(jìn)行檢測。

（因?yàn)榉治鰞x內(nèi)部有平衡電橋，如果接在某一條支路中，在使用探測儀進(jìn)行查找時(shí)將會(huì)誤以為該支路存在絕緣異?，F(xiàn)象）

 利用“絕緣量化指數(shù)"檢測多點(diǎn)接地：

系統(tǒng)有多個(gè)接地故障，或者正、負(fù)直流母線均有接地故障，在各回路的檢測中，裝置會(huì)自動(dòng)探測出接地故障較嚴(yán)重的支路，然后檢測出接地故障點(diǎn)。檢測中分析檢測結(jié)果，接地故障較嚴(yán)重的（正或負(fù)）接地故障。也可利用“絕緣程度條"和參考“絕緣程度百分比"的量化指數(shù)，比較測試結(jié)果的微小差異。該故障排除后再進(jìn)行其他支路的檢測，并將接地故障點(diǎn)逐一檢測排除。

   接地點(diǎn)方向的判定：

接地點(diǎn)方向的判定是由卡線時(shí)采集器箭頭的方向與探測儀所顯示的箭頭方向共同決定：以采集器箭頭方向?yàn)閰⒖挤较?，在檢測時(shí)，采集器方向不變，當(dāng)探測儀顯示的箭頭方向向下，說明接地點(diǎn)方向與采集器箭頭方向是相反方向；當(dāng)探測儀顯示的箭頭方向向上，說明接地點(diǎn)方向與采集器箭頭方向是相同方向，如下圖示：

利用“接地點(diǎn)方向"檢測環(huán)路接地：

系統(tǒng)中如果有兩條支路的一極或兩極連接在一起，形成閉環(huán)系統(tǒng)，稱之為環(huán)路。通常環(huán)路以以下幾種形式出現(xiàn)：

（1）兩條支路的正極和負(fù)極分別相連形成環(huán)路；

（2）兩條支路的正極或者負(fù)極中的一極相連形成環(huán)路；

（3）兩條支路中一條支路的正極通過負(fù)載與另一條支路的負(fù)極相連形成環(huán)路。

如果現(xiàn)場條件允許，建議在檢測時(shí)斷開環(huán)路的連接壓片，以提高檢測效率，減少檢測時(shí)間。不能斷開環(huán)路或環(huán)路本身就是非正常的，這時(shí)分析儀所發(fā)信號(hào)都會(huì)被環(huán)路把信號(hào)分流，造成在環(huán)路內(nèi)都能檢測到接地信號(hào)，導(dǎo)致找不到接地點(diǎn)的具體方向。可根據(jù)方向判斷接地點(diǎn)。

如圖所示：支路1和支路2形成一條環(huán)路，而支路3是環(huán)路上的一條分支并有接地故障。用探測儀分別在A、B、C、D、E五個(gè)點(diǎn)檢測，其箭頭指的方向是探測儀所檢測的接地點(diǎn)方向，根據(jù)A、B、C、D、E點(diǎn)所檢測接地點(diǎn)的箭頭方向可知E點(diǎn)所在的支路是環(huán)路的分支，有接地故障并能故障定位。其它類型的環(huán)路接地可以采用類似的方法進(jìn)行故障點(diǎn)定位。

利用“波形"來判斷接地

通過波形可以判斷被檢測支路的接地程度：波形幅值越大說明被檢測支路接地阻抗越?。徊ㄐ卧狡交?，說明被檢測支路絕緣越好。

六、注意事項(xiàng)

（1）由于裝置是精密儀器，在運(yùn)輸、使用和存放時(shí)要小心輕放，各部件要防止摔、跌等強(qiáng)烈震動(dòng)，保證使用的高精度。

（2）每次開啟探測儀后進(jìn)行檢測前，探測儀與分析儀之間要進(jìn)行一次信號(hào)的同步，同步時(shí)需保持探測儀與分析儀之間在5米以內(nèi)的距離，信號(hào)同步完成之后，探測儀可以遠(yuǎn)離分析儀，使用時(shí)，信號(hào)同步后請(qǐng)保持探測儀開啟狀態(tài)。

（3）每次使用完成后，需將探測儀的電池從電池倉中拔出，充滿電后以供下次使用，探測儀電量不足時(shí)，應(yīng)立即更換電池以保證檢測的順利進(jìn)行。

（4）分析儀一定要接在被檢測支路之前（按電流流向），正、負(fù)、地三條線分別對(duì)應(yīng)接在直流正母線、負(fù)母線和地線上，保證接地線接地良好。

（5） 由于采集器的靈敏度很高，在檢測時(shí)應(yīng)讓采集器處于靜止?fàn)顟B(tài)，以免影響檢測準(zhǔn)確度。

（5） 探測儀使用采集器檢測時(shí)，如果出現(xiàn)“鉗表飽和"的字樣，請(qǐng)確保采集器所鉗支路的漏電流大小沒有超過2A，如超過此數(shù)值，請(qǐng)鉗正負(fù)極雙根線。

（6） 由于探測儀采集器采用齒片交錯(cuò)工藝，在使用時(shí)，打開采集器卡好線后，采集器要自然閉合，若是不能自然閉合，應(yīng)觀察后小心閉合，不能外加大力強(qiáng)行閉合，如強(qiáng)行閉合，會(huì)導(dǎo)致鉗口上的齒片錯(cuò)位，損壞采集器。