直流系统接地故障查找仪工作原理是什么

前年冬天一个夜班，220千伏站的直流屏忽然报出绝缘下降，值长电话打到班里时人还没到现场，告警已经挂了两小时。到了屏前拿万用表量正负极对地电压，能看出是哪一极的问题，可要说清是哪条支路，光靠表是办不到的。后来用接地查找仪接上三只夹子，一路卡钳过去二十分钟就锁到了户外端子箱。这套东西凭什么能定位，得从它往母线里送的信号说起。

直流系统接地故障查找仪

发射机往母线里送的是什么信号

1. 取电方式：发射机的三只夹子接上母线和地排之后直接从直流母线取电，工作电压覆盖30至280伏这一档，不用另外拉交流电源线，也不靠内部电池撑着，开机就能往外送信号，屏上电压一显示就说明取电正常。

2. 信号形态：它发出的是0.5赫兹这一档的超低频信号，信号电流在0至10毫安之间可调，输出功率小于0.15瓦，内部还设了限流保护。注入量小到这个程度，继电保护、自动化装置和操作回路都察觉不到。

超低频这个频率是怎么定的

1. 容抗对比：电容对信号的阻碍随频率降低而增大，同样100微法的系统对地电容，50赫兹下容抗只有三十几欧，0.5赫兹下容抗升到三千欧以上，前后差出两个数量级，这就是选低频的原因。

2. 电流走哪条：频率压得越低，从分布电容漏掉的电流越少，注入的电流就更多地经接地电阻那条通道回到发射机。钳表读到的数才真实反映接地情况，不至于被容性分流带偏。

不平衡电桥在里头干什么活

1. 电桥工作方式：发射机内部按不平衡桥工作，正负极对地的两个桥臂电阻被人为做得不相等，母线对地绝缘一有变化，桥的平衡就被打破，两端的电压差跟着改变并被采进来。

2. 电阻换算：发射机测出送出的信号电压和信号电流，用两者的比值算出母线对地电阻，检测范围0至999.9千欧，测量精度不大于10%加减2千欧，绝缘良好时屏上直接给到999.9千欧。

钳表读的是电流不是电压

1. 钳口取样：分析仪配的电流钳卡在支路电缆上，感应的是这条支路里流过的低频电流，测量范围0至100毫安，检测灵敏度不大于0.1毫安，这么小的电流也照样分得出来。

2. 电阻折算：把钳表电流和发射机送出的信号电压一除，得到的就是这条支路的接地电阻，检测范围0至300千欧，0至100千欧这一段读数精度不大于10%加减2千欧，屏上直接给结果。

两台机器怎么对上话

1. 无线同步：发射机和分析仪之间走2.4吉赫兹的无线通道，两边界面同步显示，一个人拿着分析仪在开关柜前挪位置，另一个人守在直流屏前看发射机的信号电压和信号电流就行。

2. 数据保持：远距离定位时先把分析仪拿到发射机旁边，让信号电压和信号电流同步过去，再拿着它去故障位置定位。分析仪中途不关机，同步过来的数据就不会丢失。

沿支路移动为什么能缩到点

1. 突变判据：钳表卡在同一条支路的不同位置，接地点的负载侧已经没有低频电流流过，钳表卡过去电流会明显变小、折算电阻突然变大，接地点就落在这两个测量点之间。

2. 逐段逼近：锁定故障支路后顺着电缆走向往下移，每次把范围缩到一两个测点之间，再去查这一小段上的端子排、电缆头和二次元件，比整屏逐个回路甩线快得多，也少担风险。

哪些故障它认得出来

1. 故障谱系：单点接地、多点接地、直接接地、高阻接地、虚接地、混线接地、环路接地、电容接地、交流窜入接地、二极管隔离供电接地，这几类在现场碰得到的它都能处理。

2. 交流窜入：专门留了一路50赫兹交流窜入检测，范围交流0至280伏，精度不大于1%。直流网里混进工频电压时能单独报出来，不会和电阻性接地混为一谈，处理方向完全不同。

常见问答

问：注入这么小的信号，长电缆上的分布电容会不会把它吃掉？

答：0.5赫兹下容抗很大，一百微法对地电容分流掉的电流有限。仪器本身还能测1至200微法的系统对地电容，实测前先看一眼电容值，心里有数再判断信号够不够用，必要时把定位距离缩短。

问：为什么钳表刚夹上去的读数不作数？

答：钳口张开和闭合会扰动钳内的线圈，这一瞬间显示的电流偏大而且无效。卡稳之后把手放开，等屏上数字稳住再记，每个测点建议测2至3次取稳定值，别拿跳变的数写进记录。

问：220伏和110伏的直流系统要换机器吗？

答：250伏以下的直流系统共用一套直流接地探测器就行，发射机30至280伏这个取电范围已经把常见的电压等级都盖住了，没有必要按电压等级分别配仪器，班组携带也省事。