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管线综合测试仪
点击次数:33 发布时间:2022-09-17

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管线综合测试仪一、概况


LYGX-400D智能电缆综合探测仪是一款综合性能很强的路径探测仪器。具有管线路径探测、电缆识别、接地电阻测试、绝缘电阻测试等多种功能。仪器由发射机、发射电流钳、接收机、接收柔性电流钳、连接测试线、听诊器等组成。

管线路径探测能在非开挖的情况下,用于金属管线、地下电缆的路径探测、管线普查和深度测量。仪器使用多种滤波器技术、具有一定防干扰力, 能精准定位和测深,适用于地下各种金属管线的探测和巡线、管线管理与维护、市政规划建设、供电等部门的管线检测,是管道维护单位的仪器之一。该功能由信号发射机、接收机、信号发射钳和连接测试线来配合实现。仪器具有以下特点:

多种探测模式:经典定位模式,全屏信号模式,信号曲线模式;

经典定位模式:罗盘、方向和信号幅值显示,直观显示管线左右方向。

全屏信号模式:360°全面管线路径指示,连续显示深度、电流和管线相对位置。界面简洁直观,无需经验即可进行操作

信号曲线模式:可显示历史信号强度曲线,通过观察曲线的变化,寻找线缆位置。

电流方向判定(部分频率),可通过标定电流方向,排除临线干扰,防止跟踪错误。

管线模拟线颜色实时显示信号干扰强度。

内置扫频测试功能,用户可通过扫频结果选择合适的信号频率进行管线测量,避免同频干扰。

全数字化高精度采样处理:稳定可靠,超高灵敏度,接收通频带极窄,防干扰力强,能充分抑制邻近运行电缆及管道的工频及谐波干扰。

多种探测频率:主动探测和被动探测。

发射机多种信号输出方式:直连输出、卡钳耦合、感应法。

发射机数字功放大功率输出,全自动阻抗匹配,全自动保护。

仪器下方内置高亮照明灯,方便夜间作业。

电缆识别是为电力电缆工程师和电缆工解决电缆识别的技术问题而设计的。可识别出带电电缆和停电电缆。用户通过仪器从多根电缆中准确识别出其中某一根目标电缆,避免误锯带电电缆而引发严重事故。电缆识别时,可以在发射端预先标定10条电缆,再到远端接收识别,大大节省工程人员往返操作时间,提高工作效率。电缆识别成功打√,非目标电缆打×,能快速自动识别目标电缆。该功能由信号发射机、接收机、信号发射钳、连接测试线、柔性卡钳和听诊器来配合实现。听诊器可在不方便使用卡钳时使用。

接地电阻测试使用精密4线法测量现场的接地电阻,导入FFT(快速傅立叶变换)技术、AFC(自动频率控制)技术,自动识别干扰并选择测量频率,使干扰的影响*小化。额定输出*大电流6mA,测量范围0.001Ω~2000Ω。功能由接收机和连接测试线来配合实现。

绝缘电阻测试专用于试验室或现场做绝缘测试。适用于测量各种绝缘材料的电阻值及变压器、电机、电缆及电器设备等的绝缘电阻。内嵌高精度微电流测量系统、数字升压系统、自动放电电路等。额定输出测试电压范围100V~2500V,绝缘电阻测量范围0.01MΩ~2.50TΩ。功能由信号发射机和连接测试线来配合实现。

信号发射机:用于管线路径探测、电缆识别和绝缘电阻测试。该设备可通过直连输出、卡钳耦合、感应等方式给目标电缆加上识别信号,该信号有640Hz、1280Hz、10KHz等6种不同的混合脉冲信号可供选择。信号输出功率*大10W,10档可调。从而适应不同的应用环境,让管线探测和电缆识别更加准确可靠。仪表内置大功能率可充锂电池,自动阻抗匹配,全自动保护。发射机采用一体化专用工具箱式设计,其箱体能承受约200kg的压力,主机5.4寸彩色L液晶显示,实时动态显示信号输出状况和电池使用情况。

发射钳:适用于卡钳耦合法。发射钳将发射机发出的信号耦合到目标电缆上,钳口尺寸Φ125mm,发射钳具有方向性,发射信号从发射钳上箭头指示方向流入。

接收机:用于管线路径探测、电缆识别和接地电阻测试。内置多个屏蔽3D天线,可对发射机产生的640Hz、1280Hz、10KHz等6种不同脉冲编码电流信号进行有效识别。也可识别50Hz和250Hz工频信号和中心频率为33kHz、82kHz的射频信号。使用3.5寸彩色液晶屏,实时动态显示360°全面管线路径指示,深度、电流和管线相对位置。

柔性电流钳:用于电缆识别。该电流钳为洛氏线圈,具有瞬态跟踪能力,能快速识别发射机产生的脉冲编码电流,适用于粗电缆或形状不规则的导体。其钳口内径为约200mm,可钳Φ200mm以下的电缆,不必断开被测线路,非接触测量,可靠快速。

听诊器:用于电缆识别。与鼠标形状相似,可快速感应识别发射机或线缆中的电流信号,弧形传感器设计,全面贴合电缆表面。配合本产品发射机、接收机,能实现柔性电流钳的大部分功能,可在大部分场合替代柔性电流钳进行电缆识别。使用时将听诊器紧贴被测电缆线即可,极其适合于一些不易于使用电流钳圈起线缆测试的场合。

特别提示:本电缆识别仪同时具有带电电缆识别及停电电缆识别功能,停电电缆识别时:严禁接入带电电缆中。带电电缆识别只适用于三芯带铠电缆。识别时,发射钳、接收钳不能混用,同时要保证输入信号方向的一致。


管线综合测试仪二. 技术规格

接收机规格


    

管线探测(线缆位置跟踪、方向显示、深度测量、电流测量)、电缆识别、接地电阻测试、外部电压测试

    

7.4V DC 2600mAh可充锂电池

输入方式

内置接收线圈、柔性卡钳、听诊器

接收频率

主动探测频率:640Hz1280Hz10kHz33kHz82kHz197KHz

工频被动探测频率:50Hz250Hz

射频被动探测频段:中心频率分别为33kHz82kHz

管线探测模式

宽峰法、窄峰法、音谷法

管线探测显示

经典定位模式,全屏信号模式,信号曲线模式

管线探测

检测范围

直连法: 一般可以达到线缆长度0-20公里,主要由接地电阻、线缆电阻和线缆埋地深度决定

耦合法:一般可以达到线缆长度0-10公里,主要由接地电阻、线缆电阻和线缆埋地深度决定

感应法:适用于埋地深度小于2m的线缆

深度精度

平面位置精准定位精度:目标电缆或管线的中心轴线位置:

±2.5%

声音指示

随信号强度变化的调频音调

干扰距离

使用耦合法和感应法时,发射机均会在近距离内产生干扰,干扰的距离和发射功率及频率有关,功率越大、频率越高则干扰越强。

接收机和发射机的*小距离往往需要试验确定:

管线探测:耦合法5m之外,感应法20m之外可确认为无干扰

电缆识别:耦合法2~5m之外可确认为无干扰

电缆识别

鉴别方式:柔性卡钳智能鉴别、听诊器鉴别;

可标定电缆数量:110条;

标定值:接收信号与发射信号的电流百分比在标定值75%-135%之间为识别成功条件之一;

方向性:发射钳、接收钳与加载信号必须方向一致,为识别成功的条件之一

电缆识别

检测范围

直连法:可识别回路电阻为0Ω~8kΩ的信号 (一般可以达到线缆长度0-20公里,主要由接地电阻与线缆电阻决定)

耦合法:可识别回路电阻为0Ω~200Ω的信号;(一般可以达到线缆长度0-6公里,主要由接地电阻与线缆电阻决定)


接地电阻


测试量程:0.001Ω~2.00kΩ

测试方式:精密4线法测量

测试电流:6.00mA Max

电压测量

量程:AC 0~600V

精度:±2%±3dgt

    

3.5寸彩屏液晶

    

290mm()×128mm()×700mm()

    

1.90Kg

  

DC 8.4V1A

照明灯功率

1W MAX

连接接口

1X mini-B USB接口(用于固件升级)

1X DC充电口

1X 柔性卡钳连接插座

2X 外部电压测试线连接接口

4X 接地电阻测试线连接接口

柔性电流钳

长约620mm,线径约8mm

线圈内径

φ200mm(可以根据需要定制更大口径)

听诊器尺寸

长宽厚约111mm×60mm×27mm(听诊器选配)

引线长度

听诊器引线长度:约3m

测试线

1X 黄色测试线15m

1X 红色测试线10m

1X 绿色测试线3m

1X 黑色测试线3m

工作温湿度

-10℃~40℃;80%Rh以下

存放温湿度

-10~50℃,≤95RH, 无结露

    

AC2000V/rms(外壳前后两端之前)

适合安规

IEC61010-1 CAT  600VIEC61010-031IEC61326,污染等级2


发射机规格

    

多种频率信号发射方式、绝缘电阻测试

    

11.1V DC 5200mAh可充锂电池

输出方式

直连输出、感应法、卡钳耦合

输出频率

640Hz1280Hz10kHz33kHz82kHz197kHz

输出功率

10W MAX10档可调,全自动实时阻抗匹配

直连输出电压

150Vpp MAX

电路保护

具有过载和短路保护

绝缘电阻

输出电压

100V250V500V1000V2500V

绝缘电阻

测量范围

0.01MΩ~25.0GΩ          ±3%rdg±5dgt

25.0GΩ~2.50 TΩ ±15%rdg±5dgt

    

5.6LCD彩屏液晶

仪表尺寸

320mm()×275mm()×145mm()

    

发射机3.85Kg;发射钳1.12kg

  

DC 12.6V1A

发射钳尺寸

长宽厚250mm×140mm×35mm

发射钳内径

φ105mm

发射钳线长

3m

测试线

红色测试线3m,绿色测试线3m,黑色测试线3m

连接接口

1X Type-B USB接口(用于固件升级)

1X DC充电口

1X 信号发射钳连接插座

2X 直连测试线接口

3X 绝缘电阻测试线接口

    

发射机采用一体化专用工具箱式设计,箱体能承受约200kg的压力

    

AC 3700V/rms(仪器箱顶面与底面之前)

电磁特性

IEC61326(EMC)

适合安规

IEC61010-1(CAT  300VCAT IV 150V、污染等级2)


管线综合测试仪三. 结构

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1、接收机操作按键                 2、液晶显示屏

3、增益调节旋钮             4、卡钳输入插座

5、充电接口                          6、电压测试输入插孔

7、接地电阻测试插孔         8、照明灯

9、柔性电流钳                  10、柔性电流钳按压锁扣

11、柔性电流钳输出端口     12、柔性电流钳输出引线

13、听诊器输出端口         14、听诊器

15、发射机贴牌                           16、绝缘电阻测试插孔

17、耦合卡钳连接航空插座         18、 直连法输出插座

19、USB插孔发射电流钳            20、发射机DC充电接口(12.6V充电器)

21、发射机LCD发射          22、发射机转盘

23、发射机操作按键            24、发射钳输入端口

25、电流钳输出引线            26、发射电流钳扳机(控制电流钳张合)


管线综合测试仪四. 仪器操作

1. 接收机基本操作

/""键开机,开机后默认进入管线探测功能的全屏信号模式界面。如果开机前接入了柔性卡钳或听诊器,则会进入到电缆识别界面。

管线探测界面:

短按/""键切换宽峰、窄峰、音谷响应模式;

在管线探测功能下,长按/""按键切换全屏信号、经典定位、信号曲线模式,适应不同的线缆跟踪场合。

三种模式界面图:

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/""/""切换频率;

全屏信号和经典定位模式可切换频率:640Hz、1280Hz、10KHz、33KHz、

82KHz、197KHz。

信号曲线模式可切换频率:50Hz、250Hz、射频33KHz、射频82KHz、640Hz、1280Hz、10KHz、33KHz、82KHz、197KHz.

旋转背部旋钮/""可改变增益强度,短按旋钮/""可使用自适应增益。

增益调节范围0~96dB。

在全屏信号和经典定位模式下,选择640Hz或1280Hz,按下/""键,可对信号方向进行标定,防止跟踪错误,提高准确度。


电缆识别界面:

柔性电流钳插入接收机后自动进入电缆识别模式:

第1次选择进入电缆识别界面时,会出现以下状况:

1、仪表内没有保存的标定数据,仪表正常进入电缆识别界面;

2、仪表内有保存的标定数据,则会进入删除界面。提示:“是否删除所有标定数据"。通过按/""/""键, 或者旋转背部旋钮/"",选择“是“或“否"。选择“是"再按/""键,则会删除之前保存的所有标定数据;选择“否"按/""键,则不会删除保存的标定数据。做出选择后,仪表自动切换到电缆识别界面。如不做选择,按/""键,也可以进入电缆识别界面。

要识别新的电缆,必须全部删除之前已保存的标定信息,对新电缆重新标定。删除已存的标定信息界面如下:

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进入电缆识别界面后,

短按/""键切换线缆编号L1~L10,一共可以标定10条线缆。

/""/""可切换频率:50Hz,640Hz,1280Hz,10KHz,33KHz,82KHz。部分频率有特定显示界面。

接线完成后,按/""进行标定,标定完成后无法变更频率。

(具体详看说明书第五节电缆识别)。

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设置界面:

/""键进入设置界面,在此界面有8个选项栏,分别为扫频测试、接地电阻测试、声音设置、背光设置、照明设置、自动关机、固件升级、关于,按/""键选中对应栏,按/""确认,进入对应功能界面或改变对应的设置。按/""键可返回到上一界面。

移动光标至扫频测试栏,按/""键进入扫频测试,该界面下可显示当前位置不同频率的信号强度,旋转背部旋钮/""可改变增益强度,短按旋钮/""可使用自适应增益。

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移动光标至接地电阻测试栏,按/""键进入接地电阻测试界面,接线完成后按/""键开始测试。(具体详看第6节接地电阻测试)在该界面下,短按/""键可切换到外部电压测试界面。

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移动光标至声音设置栏,按/""键进行开启或关闭仪表信号强度提示音。

移动光标至背光设置栏,按/""键可设置高、中、低三种液晶亮度。

移动光标至照明设置栏,按/""键可控制接收机底部LED辅助照明灯的开关。

移动光标至自动关机栏,按/""键可选择自动关机的时间:30分钟、60分钟、120分钟。选择“关",则不开启自动关机功能。

移动光标至固件升级栏,按/""键进入,根据相应操作可进行程序更新。

移动光标至关于栏,只显示版本信息。


2. 发射机基本操作

旋转发射机上FUNCTION旋钮至任意功能扇区处开机。

旋转FUNCTION旋钮至管线探测模式/""或电缆识别模式/"",进入功能界面。在该界面下:

/""键移动光标,可切换不同的设置选项:输出方式选项、频率选项和输出功率选项。

选择输出模式选项,按/""键切换直连法、耦合法和感应法。

选择频率选项,按/""键切换640Hz、1280Hz、10KHz、33KHz、82KHz和197KHz。

选择输出功率选项,按/""键调节输出功率,10档可调。

长按/""键开始输出,短按/""键停止输出。

界面图:

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旋转FUNCTION旋钮至绝缘电阻测试模式/"",按/""键移动光标,按/""键改变输出电压大小以及设置测量时间。

长按/""键开始输出,短按/""键停止输出。

界面图:

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/""键调整液晶背光亮度。3级亮度可调。



设置界面:

/""键进入设置界面,在此界面有8个选项栏,分别为中英文切换、云服务、蓝牙设置、声音设置、自动关机、时间设置、固件升级、关于,按/""键选中对应栏,按/""确认,进入对应功能界面或改变对应的设置。按/""键可返回到上一界面。

移动光标至中英文切换栏,按/""键进行切换中英文的显示。

移动光标至云服务栏,按/""键开关4G云服务。

移动光标至蓝牙设置栏,按/""键开关蓝牙服务。

移动光标至声音设置栏,按/""键开关声音。

移动光标至自动关机栏,按/""键可选择自动关机的时间:15分钟、30分钟、60分钟、120分钟。选择“关",则不开启自动关机功能。

移动光标至时间设置栏,按/""键进入时间设置界面,按/""键设置时间。

移动光标至固件升级栏,按/""键进入,根据相应操作可进行程序更新。

移动光标至关于栏,只显示版本信息。


管线综合测试仪五. 发射机的输出


发射机对管线发射信号的方法有三种:直连、卡钳耦合和感应,本章作为这些方法的一般先容,对于电缆探测来说有其特殊性,在第3节中专门先容。


有电,危险!必须由经培训并取得授权资格的人员操作,操编辑必须严格遵守规则,否则有电击的危险,造人身伤害或设备损坏。

在进行停电管线探测和电缆识别(使用直连输出)时,请确认目标电缆已经停电,两端的导体线芯已经与系统分开。

在进行带电管线探测和电缆识别(使用卡钳耦合输出)时,不需对目标电缆做任何操作,管线两端护层必须保证良好接地。

严禁在发射钳发射信号时,强行打开发射钳,以免造成机器损坏。应当在发射机关机后,再开合发射钳。


1.直连法

旋转FUNTION旋钮,开启发射机。根据应用要求,选择相应的频率、模式、功率。当切断和重新连接红色引线时,通过注意显示器上的mA输出或注意发射钳音调变化来检查连接是否良好。当连接状态不佳或者管线接地电阻过大时,会有红色提示。

影响接线质量的因素包括:

1. 管线连接点锈蚀:用钢丝刷清洁接线区域

2. 接地不好:将地钉插入潮湿地面。用水将周围地面打湿。如果仍有问题,请尝试连接到检修孔盖板周围。避免连接到围墙护栏上,否则可能沿着围墙产生回波信号电流,干扰定位信号。

如果接收信号不够强,首先从较低输出信号开始,并逐渐增加输出。如果将输出设置为较高水平,可能导致部分信号“流出"到其他功能结构,并会导致电池消耗过多电源。

当连接到铁质材料上时,有时可能无法找到恰当的突出部位,无法夹持夹钳。这种情形下,请使用可选磁铁与线路接触,然后将红色夹子夹到磁铁上。一个很好的例子是连接到街道照明电路。通常的做法是将照明电缆的护套连接到路灯的金属检查盖上。当连接到检查板将通过板和护套为电缆供电。通常,盖板上没有用于夹持的突出部位,因此在盖板上使用磁铁提供合适的夹持点。


1.1 界面先容

旋转FUNCTION旋钮至管线探测模式/""或电缆识别模式/""开机,进入管线探测或电缆识别信号发射界面。

在选择合适的频率、模式和功率后,长按/""输出。正常输出时,/""符号闪烁提示,在此期间不可触碰裸露的连接线,以防触电。

管线探测模式直连法输出界面先容:

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电缆识别模式直连法输出界面图:

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若未连接线或连接线接触不好,或者测试管线接地电阻过大,仪表将有所提示,图示中红色/""提示。

直连法未连接输出界面图:

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1.2 直连接线

直连法是将发射机的输出线直接接到金属管线上,并将信号直接注入。直连法适用于:自来水管道、燃气管道、通信电缆、电力电缆、阴极保护管道测试点或其它接入点,以及有长线特征的连续性金属结构等。

发射机发出的电流经过管线,在其接地点流入大地,或通过管线和大地之间的分布电容流入大地,*后返回发射机。管线上的电流会产生电磁场放射,接收机通过接收磁场进行管线探测。

相比于其他方法,直连法能够得到*大的发射电流,所以在条件允许的情况下,应尽量采用直连法。

1.2.1 测量金属管道时的接线方式

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如图,需要进行直连操作时,请将红黑测试线连接线插入发射机。将地钉插入地面,垂直于管线并保持5米距离以上。黑色测试夹线与地钉连接。用红色线连接到目标管道。

1.2.2 测量停运电缆时的接线方式

电缆路径探测性鉴别在金属管线探测中占有重要地位,相比于金属管道的单一连续金属结构,电缆由数根芯线和金属铠装构成,结构和用途的差异造成了探测时的信号施加方式的差异,不同的接法将会产生不同的电磁场,探测效果也有所区别,因此本章对电缆探测的信号发射方式进行单独描述。

1.2.2.1芯线-大地接法(防干扰力强,推荐使用)

芯线-大地接法是对离线电缆(退出运行的不带电电缆)进行路径探测和鉴别的*佳接线方式,可以充分发挥仪器的功能,并能*大程度地抗干扰,如下图所示:

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将电缆金属护层两端的接地线均解开,低压电缆的零线和地线的接地也应解开,将发射机的红色接线夹夹一条完好芯线,黑色接线夹夹在打入地下的接地针上。在电缆的对端,对应芯线接打入地下的接地针。

注意:尽量使用接地针,而不要直接用接地网!至少在电缆的对端必须用接地针,接地针还需要离开接地网一段距离,否则会在其他电缆上造成地线回流,影响探测效果。

电流自发射机流经芯线,在电缆对端进入大地,流回近端返回发射机。这种接法在地面探测时接收机可以感应到很强的信号,信号特性比较明确,可以充分利用仪器的电流方向判定功能;信号在绝缘良好的芯线上流过,不会流到邻近管线上,尤其不会流到交叉的金属管道上,*适于在复杂环境下进行路径查找。另外由于电缆接地,流经电缆的信号电压很低,不容易对邻线产生电容耦合,减少干扰。

由于芯线和大地之间存在电阻和分布电容,随距离的增加,电流会逐渐减小。但若接地良好,可以不予考虑。

芯线和大地相接的方法使用较繁琐,但目标电缆上的有效电流*大,且不易受邻近电缆干扰,若电缆绝缘好,发射电流就更不会流到交叉的其他金属管线上,所以在特别复杂的环境应优先采用本方法。

1.2.2.2 护层-大地接法(有潜在问题,不建议使用)

接线参考图:

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如上图所示,将电缆近端的护层接地线解开,低压电缆的零线和地线的接地也应解开,对端的电缆护层保持接地,信号加在护层和接地针之间(不可使用接地网),电缆相线保持悬空。电流自发射机流经护层,在电缆对端进入大地,流回近端返回发射机。这种接法不存在屏蔽,因而在地面上产生的信号*强,信号特性也比较明确。同样,由于护层-大地分布电容的存在,信号会自近向远逐渐衰减。

潜在问题:若护层(铠装和铜屏蔽)外部的绝缘层有破损,部分电流将由破损点流入大地形成分流,造成破损点后的电流突然减小影响接收。

1.2.2.3 相线-护层接法(接线简单,但难以排除邻线干扰)

1、不用拆开电缆两端的接地铜辫子,护层接地。

2、近端发射机红色输出端连接红色测试线再接芯线的一端,发射机黑色输出端连接黑色测试线接到护层。

3、对端远处的芯线和护层短路。

接线参考图:

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如上图所示,发射信号加在电缆一相和护层之间,对端相线和护层短路,护层两端保持接地。

如果是单条电缆敷设,信号自发射机流经芯线,再经护层和大地两个回路返回。因为护层(铠装及铜屏蔽层)由连续金属组成,电阻很小;大地回路由于存在两端接地电阻,再加土壤电阻,总阻值较大,故大部分电流将通过护层返回,少部分电流通过大地返回。由于芯线电流和护层电流反向,能在外部一定距离产生磁场信号的有效电流为其差,数值等于通过大地返回的电阻电流。另外由于芯线-护层回路和护层-大地回路存在互感,通过电磁感应也能够在护层-大地回路产生感生电流。综合效果为有效电流等于大地回路的电阻电流和感应电流的矢量和(两者存在相位差)。根据现场情况的不同,有效电流可能会占总注入电流的百分之几到百分之十几。

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如上图,如果存在同路径敷设(两端位置均相同)的其他电缆,则返回电流主要被几条电缆的护层分流,例如三条电缆同路径,则三条电缆的护层返回电流各占1/3。有效电流正向,占注入值的2/3,邻线电流反向,占1/3。


1.2.2.4 相间接法

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如上图所示,发射信号加在电缆两相之间,电缆的对端两相线短路。两相在电缆内部扭绞,其电流值相同且方向相反。由于两相线虽相距很近,但仍有一定间隔,故两相线和接收机线圈之间的距离会有微小差异,两相线在此处产生的磁场方向相反,但强度因距离的差异而不会完全相同,虽大部分相互抵消,但仍有小部分残余,金属护层的屏蔽作用会将其进一步削弱,*后的剩余信号方能被接收。因为扭绞的原因,信号会沿电缆路径有周期性的幅值和方向的变化。

在一个扭绞周期内,对外放射的磁通因方向连续变化360°而相互抵消,故不会在护层-大地回路产生感应电流。

由于有效信号很小,使用高频信号将比低频信号更易于探测。相间接法无法使用接收机的电流方向测量功能排除邻线干扰。


1.3 发射频率的选择

/""键移动光标选中频率,按/""键切换不同的频率。共有六种频率可供选择:640Hz,1280Hz,10kHz,33kHz,82kHz、197kHz。开机默认上一次所选频率。

选择哪种频率并没有标准,可根据以下原则和实际接收探测效果灵活选择:

对于一般电缆的探测,除非采用相间接法,均推荐使用开机默认的1280Hz频率。其频率较低,传播距离长,且不容易感应到其他管线上;再者接收机对1280Hz信号的接收效果要强于640Hz,防干扰力较强,较易分辨。

对于长距离电缆(长于2-3km),如果使用1280Hz信号,在较长距离处会有较大衰减,信号不易接收,相位也会发生偏移。故探测长距离电缆推荐使用640Hz发射信号。

640Hz和1280Hz为复合频率信号,接收机能够进行跟踪正误提示。

使用相间接法时,应优先采用高频(10kHz、33kHz、82kHz)。

一般接地良好的电缆或管线,使用开机默认的1280Hz即能完成大部分测试。

长距离管线的跟踪选择较低频率(640Hz和1280Hz)。低频信号传播距离长,而且不容易感应到其他管线上;而且这两种为复合频率信号,接收机能够进行跟踪正误提示。

一般管线的跟踪可以使用中高频率(10kHz),信号传播距离比较远,对其他管线的感应也不是很强。

高阻管线(如对端浮空的电缆芯线、带防腐层的管道、铸铁管等),选用较高频率(33kHz、82kHz或197kHz),高频信号放射能力强,但传播距离较近,且易感应到其他管线。

在能够正常探测的情况下,应优先选择低频。


注意事项:

接地针位置的选择:为保证探测效果,接地针应与管线距离5m以上,而且黑色接地导线应尽量和管线方向垂直。

不要将黑色接地夹连接到自来水管或其他管线上,否则会使这些管线上也会有发射信号,从而干扰目标管线的正常探测。

接地针和目标管线之间不应有其他管线,否则这些管线上也会感应到发射信号,从而产生干扰。可在打接地针之前用无源探测的方法进行检查。

确保良好连接:如果管线连接处有绝缘漆或锈蚀严重,需要先将其清理干净,确保红色测试夹直接和管线的金属部分连接。

管线不同分段之间或管件和管道之间可能是绝缘的,如果绝缘则不能使用直连法,或者需要设法将绝缘的两部分之间进行电气连接。检查方法:确认接线正确后,打开发射机观察输出电流,如果电流过小,以至于无法正常探测,则有可能是管道绝缘。


1.4 输出功率调节

/""键移动光标,按/""键增大或减小输出功率。共分10档。

应根据需要调节输出水平:

较大的电流有助于稳定探测及准确测深。

在较高频率(10kHz及以上)以及很浅的深度(1m之内),较高输出电流可能会造成接收饱和失真,造成接收机响应非线性及测深误差增大,此时应适当降低输出水平。当接收饱和时,接收机会有/""提示。

降低输出功率有助于延长电池供电时间,但不应过多考虑。


2.卡钳耦合法

卡钳耦合法适用于管线外露,但无法(或不允许)接触其金属部分,而且管线两端都接地的情况(特别适用于电力电缆)。无需对被测电缆进行任何操作,直接将发射电流钳卡在电缆上测试。

卡钳耦合法发射信号的电路模型可以等效为变压器:卡钳的磁芯作为变压器磁芯,卡钳内部绕线为变压器的初级,管线-大地回路等效为变压器的次级(单匝),发射机提供初级电流,管线-大地间耦合产生次级电流。

卡钳耦合法发射信号的优点在于使用方便,无须和管线进行电气连接,对管线的正常运行不会产生任何影响,而且能够减少对其他管线的感应;缺点在于耦合出的电流小于直连法,尤其是要求管线两端必须接地良好,有些管线不能满足此要求。

电缆护层两端必须良好接地,否则耦合电流随接地电阻的增大而减小。耦合电流的大小与回路电阻(主要是两端的接地电阻)密切相关,电阻越小则电流越大,反之电阻越大电流越小,小到一定程度则无法进行正常探测。

如果两端护层没有接地或护层中间断开,则不可以使用卡钳耦合法。

发射钳卡入线缆时,钳上的箭头方向指向电缆的末端。

管线探测时,接收钳与发射钳尽量保持2-5m远。电缆识别时,接收钳与发射钳尽量保持2m远。




2.1 界面先容

发射机工作在卡钳耦合模式,屏幕显示如下:

/""

2.2 卡钳耦合接线

将激励钳输入线接入发射机后,激励钳卡住管线的裸露部分,如下图所示:

/""

卡住电缆本体:

发射钳和接收钳之间不应有接地母排。

/""

/""

如上图所示,本方法适用于普通三相统包运行电缆的探测。发射机输出接卡钳,将卡钳卡住电缆本体(注意不能卡接地线以上部分),卡钳等效为变压器的初级,电缆金属护套-大地回路等效为变压器的次级(单匝),次级耦合电流的大小与回路电阻(主要是两端的接地电阻)密切相关,电阻越小,电流越大。

电缆通过卡钳耦合得到的电流较小,为加强探测效果,应选择较大输出水平。




卡住电缆护套接地线:

/""

如上图所示,本方法适用于超高压单芯运行电缆的探测。由于单芯电缆芯线流过的工频电流很强,而且没有三芯统包电缆的三相抵消效果(对外表现为相对很小的零序电流),如果将卡钳卡住电缆本体,则很容易造成卡钳的磁饱和,无法发出信号,此时应将卡钳卡住其护层接地线。

由于长距离超高压单芯电缆的护层会每隔一定距离地线交叉互连,故信号会在交叉互连点从一相的护层流到另一相的护层,在探测跟踪时注意区分。

对于三芯统包电缆,如果受现场条件限制,卡电缆本体有困难,也可以采用卡电缆接地线的方法,但应尽量不采用,在某些特殊情况下,可能会造成信号特征(包括幅值和相位)出现不可预料的变化。

注意事项:

管线两端必须接地,才会感应出信号。接地可以是连续接地(如不绝缘的管道),也可以是两端接地(如高压电力电缆的金属铠装在两端接地)。

管线不同分段之间,或管件和管道之间可能是绝缘的,如果绝缘则需设法将其电气连接,否则不能使用卡钳耦合法。

是否在管线上有效地感应出电流,只能通过接收机的探测效果来判断,如果不能正常探测,则换用其它信号发射方法。

卡住管线时,确保卡钳的钳口完全闭合,并确保钳口无异物、不生锈。


2.3 频率选择

/""键移动光标选中频率,按/""键切换不同的频率。

共有五种频率可供选择:640Hz,1280Hz,10kHz,33kHz,82kHz。开机默认选择上一次所选频率。

卡钳耦合法的频率选择方法和直连法相同。

2.4 输出功率调节

/""键移动光标选功率调节部分,按/""键增大或减小输出功率,共分10档。

使用卡钳耦合到管线上的电流远小于直连法,应尽量使用*大输出水平。

卡钳耦合法无法显示耦合到管线上的电压和电流。


3. 感应法

当管线无外露点,需要使用感应法;在地面开挖前,需要探查地下有无管线时也主要使用感应法。

发射机利用内置的放射线圈向外放射高频电磁场(一次场),金属管线-大地回路耦合出感生电流,感生电流再放射电磁场(二次场),接收机接收二次场进行管线探测。

感应法的优点在于使用方便,无须接线,不和管线进行任何形式的电气连接,特别适用于无外露点的管线探测,也是一种区域管线探查的主要手段。其缺点在于管线感应电流小于直连法和卡钳法,尤其管线深度较大时效果较差,适用于深度小于2m的管线;对一定范围内的所有管线均能感应出信号,会对特定管线的识别造成困难。

3.1 界面先容

发射机工作在感应模式,屏幕显示如下:

/""

3.2 发射机的放置

使用感应法时,发射机无须连接任何附件。

用于管线探测时:在预计管线的上方,将发射机垂直放于地面,并且和预计的管线方向垂直。探测过程中需要和接收机配合,根据探测到的管线实际方向和位置进行调整,如图:

/""

用于管线区域探查时:在需要探查的区域,由两人操作,发射机和接收机间隔一定距离同步移动,并保持发射机和接收机的方向一致(详见P28:放射探查)。

注意事项:

管线两端必须接地,才会感应出信号。接地可以是连续接地(如不绝缘的管道),也可以是两端接地(如高压电力电缆的金属铠装两端接地)。

绝缘良好而两端又不接地的管线无法使用感应法,例如:有些低压电缆没有金属铠装,或者铠装不接地,将无法使用感应法或效果较差。

不能将发射机置于金属井盖上,也不能在钢筋加强的混凝土路面上使用,否则信号将被井盖或钢筋网阻断,而不能施加到下面的管线上。

发射机除了向管线放射信号,还不可避免的向周围空间放射,会给接收造成干扰,所以使用感应法时,接收机和发射机必须相隔一定距离(收发距)。


3.3 频率选择

/""键移动光标选中频率,按/""键切换不同的频率。

共有四种频率可供选择: 10kHz,33kHz,82kHz、197kHz,默认33kHz。

注意事项:

低频感应效果较差,但信号传播距离远,也不易产生干扰。

高频比低频的感应效果好,但传播距离较近,且较易感应到其他管线。

探测高阻管线应使用高频,低频将很难感应出适用的信号。


3.4 功率调节

/""键移动光标,按/""键增大或减小输出功率,共分10档。

注意事项:

使用较低输出水平,有助于减少对其他管线的感应、缩短收发距。

探测较深管线,应提高输出水平。

发射机无法测量和显示管线感应到的电流大小,故只能根据接收机的探测效果反复尝试、灵活选择。


4. 零线/地线/护层注入法

这是一种对运行中的低压电缆进行探测的方法,因为许多低压电缆的护层不作接地,或护层不连续,或接地不够良好,无法使用卡钳耦合法。

本方法不需要电缆作任何改动,而且注入的是高频信号,不会对运行线路产生不好影响。

在用户端,将发射机的红色接线夹接零线、地线或护层,黑色接线夹接打入地下的接地针,如下图所示:

/""

注意事项:

警告:电缆带电,接线必须由具有相关资质或资格的电力工作人员操作!

必须在用户端发射信号,如果在变电室端发射信号,将在所有出线上均注入信号,造成无法区分目标电缆。

接地针位置的选择:为保证输出效果,应将接地针打在距离电缆5m之外,而且接地线应尽量和电缆方向垂直。

如果零线在用户端不接地,则优先使用零线注入信号。

低压电缆的护层大多不连续,如果护层注入信号太弱,或探测过程中在电缆路径某处信号中断,可换用零线/地线进行注入。

由于所有出线的零线/地线或护层在变电室并联,所以其他电缆出线上会有部分电流被分流,也能探测到信号,但强度较弱,实际测试中应注意区分。

探测高压运行电缆时,如果使用卡钳耦合法接收不到信号或信号很弱,说明电缆两端护层接地电阻过大,这时可以通过护层注入。

探测单芯超高压运行电缆时,卡钳耦合法失效,可使用护层注入法。


六. 接收机的探测


1. 管线探测

选择合适的信号发射方法

根据第五章的发射机的输出说明,选择*合适的方法,使用发射机对目标管线施加信号。

使用接收机内置线圈感应法进行管线探测

接收机无需接任何外部附件传感器,自动识别为内置线圈感应法。

避免干扰

在靠近发射机,又确保不会受其干扰的位置开始探测:

使用卡钳法和感应法时,发射机均会在近距离内产生干扰,干扰的距离和发射功率及频率有关,功率越大、频率越高则干扰越强。

接收机和发射机的*小距离往往需要试验确定,但卡钳法5m之外,感应法20m之外可认为无干扰。


1.1 设定接收频率

/""键切换频率。发射和接收的频率必须一致。

有以下频率/频段供选择:

全屏信号界面和经典定位界面可选:640Hz,1280Hz,10kHz,33kHz,82kHz,197kHz。

信号曲线界面可选:640Hz,1280Hz,10kHz,33kHz,82kHz,197kHz,工频50,工频谐波250,射频33kHz频段,射频82kHz频段。

默认1280 Hz。


1.2 增益调整

按压接收机背后增益旋钮/"",进行增益自动调节,当前信号幅值被自动调整在60%。在自动增益的基础上,也可以手动旋转增益调节旋钮进行微调,屏幕右下角显示增益分贝值。


1.3 选择测量模式

按模式键/"",可以选择宽峰、窄峰、音谷共三种响应模式。

宽峰模式/""

管线正上方的信号*强。优点为响应灵敏度高,响应范围大;缺点为响应曲线变化缓慢,不利于并行管线的区分。

窄峰模式/""

与宽峰法类似,优点为响应曲线更陡,利于并行管线的区分;缺点为灵敏度降低。

音谷模式/""

管线正上方信号*弱,两侧信号变化迅速。优点为利于目标管线的精准定位;缺点为易受干扰,强干扰下可能错误响应。


通过选择不同的测量模式,用户可观察信号的幅值变化来进行管线探测。

使用峰值模式(宽峰或窄峰)找到信号*强的点,从此点开始进行管线探测。左右摆动接收机,信号幅值将会在两侧位置减小,跟踪峰值位置(峰值模式下的信号*强点)或谷值位置(音谷模式下的信号*弱点),直至找到整条管线的路径。

使用音谷模式能够提高跟踪速度,管线正上方信号*弱,两侧信号迅速增强。由于音谷模式易受干扰,应每隔一段时间改为峰值模式,以验证管线的正确位置。

不同模式下的响应如下图所示:

/""

1.4 关于全屏信号界面的先容

当接收机接近管线上方时,屏幕中央的模拟管线能直观显示接收机下方的管线位置,而且中央的箭头指向电缆;当接收机正好位于管线正上方时,箭头变为原点,可以对管线进行快速跟踪。

观察信号幅度,利用不同的测量模式,判断线缆在下方的位置,详情请看1.3节说明。推荐信号幅度值显示在60左右。

观察管线位置箭头方向,如果位置箭头向右,则表示电缆在右边,应该向右移动,反之向左。当箭头变为圆点,而且左右稍微移动,箭头即会反向,接收机即在电缆的正上方。

观察信号方向箭头,可进行电流方向判定,详情请看1.6节说明。只有640Hz和1280Hz才会显示。

注意:信号微弱,或干扰强时,原点并不总是出现,以箭头发生方向变化为准。

/""

/""

注意事项:

无论面向管线末端还是面向发射机,箭头均正确地指向管线。

当邻近管线也有较强的信号,且接收机位于其附近时,也会有模拟管线指示,但显示的是邻近管线,而不是目标管线,注意区分。

邻近管线的干扰较大时,模拟管线指示会出现偏差,如果需要精准定位,请参照第三小节:精准定位。

1.5 关于经典定位界面的先容

当接收机接近管线上方时,屏幕中央的罗盘能直观显示接收机下方的管线走向,而且中央的箭头指向电缆;

观察信号幅度和幅度条,利用不同的测量模式,判断线缆在下方的位置,详情请看1.3节说明。推荐信号幅度值显示在60左右,幅度条显示在中间位置。

观察管线位置箭头方向,如果箭头向右,则表示电缆在右边,应该向右移动,反之向左。管线位置箭头的显示长度会和管线的偏移距离有关,离管线位置越近,位置箭头越长,反之,箭头长度越短。

观察信号方向箭头,可进行电流方向判定,详情请看1.6节说明。只有640Hz和1280Hz才会显示。

注意:信号微弱,或干扰强时,原点并不总是出现,以箭头发生方向变化为准。

/""


1.6 电流方向判定

邻近管线的电流一般小于目标管线,但接收机的响应与管线深度相关,可能目标管线变深,而邻近管线变浅,造成接收机在二者上方的响应幅值差距不大,从而无法分辨。另外有些原因会直接造成邻近管线与目标管线的电流大小相近,造成识别更加困难。

通过测量电流相位来确定电流的走向,可以实现跟踪正误提示,实现防误跟踪。

该功能只有在全屏信号模式和经典定位模式下使用。

使用电流方向判定功能,必须工作在640Hz或1280Hz频率,其他频率不显示管线信号方向箭头。

使用该功能时,接收机实时测量电流相位,并与基准相位进行比较。记录基准相位的过程即为标定,标定数据关机不会丢失。

在距离发射机较近但不会受其干扰的距离(如5-10m),明确探知目标管线的位置,在其正上方,背向发射机,面向管线末端,按/""键,屏幕右上角闪烁提示:/"",询问是否要进行相位归零标定,若按其他键,将取消标定操作,若再次按/""键,确认标定,当前相位归零:管线信号方向变为绿色箭头,并指向正上方,相位值显示0°,标定后的电流相位测量均以此作为基准。

在对另一条管线探测或鉴别时,必须针对需要探测的目标管线重新进行标定。

在跟踪管线的过程中,观察管线信号方向箭头,如果绿色箭头指向上方,说明在待测管线上方。若箭头指向下方,并且变成红色,说明跟踪到了邻近管线,如下图所示:

/""

邻近管线的信号幅值可能小,也可能大,而且也会有箭头指示。

如果是超长距离管线,由于分布电容的影响,相位值偏离会逐渐加大,当达到一定程度影响判断时(例如大于45°),可在确信目标管线的正上方,重新做一次标定,相位值会重新显示0°,信号方向箭头指向正上方,为绿色。

进行电流方向判定的过程如下图所示:

/""

1.7关于信号强度界面的先容

该界面显示信号幅值历史曲线,用于记录和分辨信号随时间的变化。

/""

1.8 利用声音输出辅助跟踪

接收机扬声器的声音输出能够实时反映当前的信号强弱,对跟踪管线有一定的帮助。

/""键进入设置界面,按/""键移动光标选中声音设置栏,按/""键进行开启或关闭信号强度提示音。


2. 区域探测

为避免损坏管线,在地面开挖前探明有无未知管线是非常重要的。区域探查分无源法和感应法。


2.1 无源探查

无源法探查为被动探测,不需要使用发射机,将接收机的频率调到工频/射频,模式调到宽峰(或窄峰),进行网格状搜索,切换到信号强度界面,观察历史曲线,在管线上方将有峰值响应,在地面上作好标记,如右图所示。

/""

工频法:工频法接收管线放射的工频和五次谐波信号,特别适用于探查运行电缆。部分(不是全部)其他管线因存在工频感应电流也能被探测,因此工频法探测到的管线并不能确认为电力电缆。工频接收频率为50Hz和250Hz。

射频法:管线能够感应环境中的射频电磁场(如各种电台发出的无线电信号),再进行二次放射。射频法接收此信号,能在大多数情况下(不是全部),探测没有工频电流的管线。为适应不同信号,射频分为两个频段,其中心频率分别在33KHz和82KHz,显示为/""

注意事项:

工频或射频接收时,不能实时测深。

在被动探测中,增益的调节十分重要,有些强信号管线在低增益下即有很强的响应,但弱信号管线需要很高的增益才能探测到,因此在查完强信号管线后,需要提高增益再次搜索。强信号管线在高增益下会饱和失真,但通过观察已经做好的标记可以排除其干扰。

工频和射频探测,以及二者的结合使用,都不能保证探测到所有管线。


2.2 放射探查

感应法探查需要发射机使用感应方式发射信号进行配合,并且需要两名操作员。在探查之前,确定要搜索的区域和管线通过该区域可能的方向,发射机工作在放射方式,并设定发射机和接收机的频率使之一致。一人操作发射机,一人操作接收机,发射机和接收机均垂直于管线。两人间隔20m左右,同时沿垂直于管线的方向平行移动,当发射机经过管线时,信号被感应到管线上,接收机将接收到信号。观察接收机响应,在管线上方将有峰值响应,在地面上作好标记,如下图所示:

/""

在一个方向探查完后,交换发射机和接收机的位置,再反向探查一遍。

在所有可能的方向都需要进行探查。

所有管线的位置都做好标记后,将发射机依次放在每一条管线的上方,用接收机跟踪每一条管线直至离开要探查的区域。

感应法探查是区域管线探查*可靠的方式,但由于感应法本身的限制(例如:要求管线必须接地、有钢筋网的混凝土路面不能使用等),也不能保证探查到所有管线。


2.3 综合探查

不同的方法各有优点,也各有局限性,为防止漏查,应根据现场情况采用一种、多种,甚至所有方法反复探查,以尽量减小施工损坏管线的可能性。


3. 精准定位

在受干扰或邻近管线的影响时,有时出现偏差,若需要更加精准地定位管线,可采用如下方法人工进行:

找到目标管线的大致位置后,使用宽峰或窄峰法,并调整合适的增益:

a. 保持接收机与预计的管线方向垂直,找到响应*大的点。

b. 不要移动接收机,将其原地转动,找到响应*大的角度。

c. 保持角度,左右移动接收机,找到响应*大的点,作好标记。

可以重复上述步骤,以提高定位精度。过程如下图所示:

/""

精准定位

改用音谷法,按照步骤b确定的角度,找到相应*小的点,作好标记。

如果峰值和谷值位置相同,则定位是准确的。如果不同,则说明可能存在邻近管线,受其影响,定位不准确,需要修正。

如下图所示,峰值和谷值点均偏向管线的同一侧,实际位置在峰值点的另一侧,距峰值点的距离为峰谷距离的一半。

/""

4. 深度测量

4.1自动测量深度和电流

当接收机判断基本处于管线正上方时,进行实时深度与和电流测量,显示如下:

/""

屏幕中央显示圆点,且圆点压住管线,表示接收机基本位于管线正上方。

管线基本处于上下方向,表示探测方向和管线走向基本吻合。

相位不是实时深度测量的先决条件,但在640Hz和1280Hz频率下,相位在±30°内表示跟踪正确,表示当前位于目标管线(而不是邻近管线)的上方,是一个重要的参考。

深度单位为m(米)。


注意事项:

扬声器的输出对实时测深量有影响,一般情况下,应尽量将扬声器静音。

验证深度值是否可信的方法:将接收机贴近地面测量一次,将其提高0.5m再测量一次,两次深度数据之差如在0.5m左右,则结果可信。

无源被动探测时,不能进行实时深度和电流测量。

如果使用感应法发射信号,测量误差将比直连法或卡钳法大。如果必须使用感应法,接收机和发射机的距离应在20m以上。

尽量不要在管线转弯或三通(电缆T接)附近进行测量,应保证接收机距离转弯或三通处5m以上。

测量得到的深度是指接收机底部和管线中心的距离,而管线顶部的深度是小于测深读数的,当管线直径较大时差距更加明显。

并排管线的干扰将使测深误差增大,严重时数据不可信。可以使用精准定位的方法来判断能否使用自动测量:如果峰值点和谷值点重合,则测深数据可信;如不重合,则存在邻线干扰,且峰谷距离越大,测深误差越大。

根据电流值可以帮助识别目标管线。在某些情况下,并排管线电流小但深度浅,造成邻线信号反而比目标管线信号大,易造成错误跟踪。分别测量并排管线的电流,电流*大(而不是信号*强)的管线是目标管线。

根据电流值随距离的变化,可以帮助分析管线状况。发射机给目标管线施加信号,随距离的增加,电流强度会逐渐变小(逐渐泄漏返回发射机),衰减程度与管线类型及土质有关。如果电流的衰减速度保持稳定,而没有发生突然的下降,说明管线正常。若发生电流突降,一种情况是管线在此处有三通(电缆T接),电流被分流;另一种情况是在此处发生绝缘破损而接地。

电流测量是在正确的深度测量基础上进行的,如深度数据不可信,则电流值亦不可信。

特别注意:大多数较严格的管线探查规范中,无论使用何种设备,均不采纳其自动测深的结果,故实时测深虽然非常方便,在发射信号较强、干扰较小、管线不太复杂的场合,其精度也基本满足要求,但其结果也只能作为一种参考。


4.2音谷45°法手动深度测量

使用音谷法,找到管线上信号*弱的点A;再将接收机倾斜45°,向管线的一侧移动,直至找到另一个信号*弱的点B;再将接收机向另一个方向倾斜45°,向管线的另一侧移动,再找到一个信号*弱的点C。

一般情况下,深度Depth等于AB,也等于AC。邻近管线可能会造成信号谷值出现位置不在管线正上方,所以认为深度Depth等于BC的一半将更加精准。

注意,在将接收机倾斜时,注意观察接收机上的标志线,当一根标志线水平于地面,另一根垂直于地面时,接收机正确的倾斜了45°。

/""

4.3 宽峰80%法手动深度测量

使用宽峰法(不能使用窄峰法和音谷法),找到管线上信号*强的点,按增益旋钮,自动增益调节幅值为60%;然后左右水平移动接收机,找到两个信号幅值减弱到48%的点,则两点之间的距离等于管线深度,如下图所示:

/""


5. 电缆识别

在电力施工中,对电缆的鉴别因涉及设施及人身保障,是一项要求很严格的工作。需要使用到柔性卡钳或者听诊器设备

停电电缆识别:直连法

带电电缆识别:耦合法


5.1 信号发射方法的选择

发射机必须设定为1280Hz或640Hz频率。一般使用开机默认的1280Hz能满足大部分测试要求,超长电缆可选用640Hz。

对于非运行电缆使用直连法,且优先采用芯线-大地接法;若不方便接线,则使用相线-护层接法,不建议采用护层-大地接法。

对于运行电缆优先使用卡钳耦合法,如不能使用,则谨慎采用零线/地线/护层注入法。

不能使用感应法发射信号。


5.2 界面先容

开机状态下,接收机自动识别连接的附件,进入电缆识别模式,界面如下:

/""

接收机开机默认工作在1280Hz,将频率设定为和发射机一致;电缆识别模式下不需要调整增益,直接显示电流值,并且和标定的电流对比计算并显示其百分比;相位表盘显示电流相位;鉴别结果显示鉴别正确图标/""或错误图标/""


5.3 标定

接收机可以预先标定10条电缆,或对同一条电缆标定10种信号。

对同一条电缆,可以选择不同频率进行多种数据标定,工作人员到远端后,通过电话方式告知近端的操作人员更改发射机的发射频率和发射功率,使之与预先标定的各数据保持一致后,再通过接收机进行识别,这样操作人员不用来回跑动标定,提高效率。

带电电缆识别需要接收机首先在目标电缆的已知位置测量其电流大小和方向后,作为比较的基准,在未知点的测量结果与基准比较,作出识别正确或错误的判断。测量并记录检测电流及电流方向的过程即为标定。

在靠近发射机,又确保不会受其干扰的位置进行标定。对于卡钳耦合发射信号,应离开发射卡钳尽量2m远,将柔性电流钳卡住目标电缆。

发射卡钳方向上的箭头和柔性电流钳上的箭头都指向电缆末端时进行标定,这样接收的信号*大。每种信号标定好后不要改变仪器的输出频率和输出功率,否则必须重新标定。

在电缆识别界面,选择合适的频率,使检测电流显示不小于0.3mA,标定状态框显示/""图标,显示稳定,即可进行标定操作:

初始标定:接收机开机没有进行过标定,默认进入预标定状态,识别结果框显示/"",表示询问是否进行标定;按下/""键进行标定。待标定状态框显示“OK"图标,识别结果框显示识别结果,表示标定成功。

注意:标定成功后,频率则不能通过按键改变。

重新标定:接收机已经进行过标定,则需要按/""键退出当前电缆识别界面。此时界面提示:“是否删除所有标定数据",通过按/""键选择“是",然后按/""键,则之前标定的数据就会被删除,可以重新对线缆进行标定了。如果无需重新标定,则选择“否"。

多线缆标定:通过初始标定的操作完成第1条线缆(线缆编号为L1)的标定后,使用喷漆或其他方法在该线缆上做上L1的记号(便于分辨);然后将发射机的耦合发射钳和接收机的柔性接收钳卡住第2条线缆。按/""键选择第2个线缆编号,如L2。当选中第2个线缆编号时,该编号所对应的识别界面为未标定的状态,此时用户就可以按照初始标定的步骤对第2条线缆进行标定。同样标定后,使用喷漆或其他方法在该线缆上做上L2的记号。

如果要标定第三条电缆或更多电缆,则同样的按照之前的步骤,将耦合发射钳和柔性接收钳卡住第三条电缆,操作接收机选择第三个线缆编号后,进行标定操作,做上记号,以此类推。

每个频率,每个线缆编号都有各自的标定操作。标定好后,在进行远端线缆识别时,必须通知近端操作人员,发射频率与标定的频率一致,不要随意改变发射机的发射频率及发射功率,否则必须回到线缆的近端重新进行标定。

对另一条线缆进行识别标定时,通过多线缆标定的操作对新的识别电缆进行标定。或者使用同一个线缆编号,通过重新标定操作来对新的电缆进行标定。

对同一条电缆,可以组合不同频率、不同放大部数进行参数标定,对同一条电缆可以标定10种组合参数。例如L1编号标定频率为1280Hz,发射机输出功率为5档;L2编号标定频率为1280Hz,发射机输出功率为10档;L3编号标定频率为640Hz,发射机输出功率为5档;此时的L1、L2、L3指的同一条电缆。本方法的好处是有些电缆可能太长或接地回路阻抗大,一种频率或增益无法识别,需要换另一种频率或增益才能识别,多种组合参数标定好后操作人员就不用来回跑。


5.4识别过程

A、确认发射机输出正常

以下操作以卡钳耦合法为例,直连法的识别操作与耦合法一致。

B、近端识别确认

电缆识别时:发射耦合钳卡在线缆近端,箭头方向指向线缆远端,柔性电流钳要离发射钳尽量2米以上卡住线缆(采用直连法则不需要远离),防止接收干扰,柔性电流钳接口上的箭头指向电缆远端,调节频率使之与发射机上的发射频率一致,发射机输出功率调至*大,待接收机检测到的电流为*大值,有“1.png " 图标指示;可尝试切换频率和输出功率使之达到*佳的测量效果。按照上述的标定操作步骤进行标定;标定后,测量电流和标定电流的比值框显示75%~135%,电流方向框显示绿色箭头指向右方,识别结果框显示“绿色打√图标",并伴有“嘀-嘀"提示音。

注意:这一步可以确认采用什么输出功率和什么频率合适。

使用卡钳耦合到管线上的电流远小于直连法,应尽量使用*大增益。卡钳耦合法无法显示耦合到管线上的电压和电流。

C、远端识别

标定成功后,将发射机留在原地。离开标定点后,不能更改标定,不能改变发射机和接收机的发射频率以及发射机的输出功率。到达远端需要识别的位置,将柔性卡钳卡住电缆,逐一识别。

注意柔性卡钳的方向箭头保持指向电缆末端。

如果卡住的是目标电缆,则其检测电流和标定电流相差不大,可测出电流方向,并符合以下判定标准:

检测电流不小于0.3mA。

检测电流大于标定电流值的75%,且小于135%。

电流方向显示绿色箭头指向右方。

当频率档位为10KHz以上时参考5.6 柔性卡钳电流测量说明

满足上述条件,则说明是目标管线,识别结果显示为/""“绿色打√图标",接收机伴有“嘀-嘀"提示音。 若不符合以上判据,说明是邻近的其他管线,识别结果显示为/""“红色打×图标"或“黑色?图标",没有提示音,为非目标电缆。

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注意:请勿将线缆靠近线圈接口处进行测量,以免造成误差。

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在远端识别时请将所有电缆都进行一次识别操作。无论使带电电缆识别还是停电电缆识别,若出现了两个打勾的电缆,请下列注意事项分析检查错误。

注意事项:

如果两条或几条电缆均显示“绿色打√图标",或者全部显示“红色打×图标或黑色?图标",且观察测量电流值相差不大,电流方向一致,则必须引起特别注意,不要轻易下结论,出现这种情况很可能是发射机接线方法有误,以下几种错误应首先检查:

标定不正确或没有等检测电流信号稳定时进行标定。

电流卡钳方向倒置(与标定时的方向相反)。

识别中没有卡目标电缆,而是只卡了几条邻线。

发射机频率和接收机的频率不一致。

标定时的增益与识别时的增益不一致。

检测电流小于0.3mA。

目标电缆破损或已断开。

卡钳钳口有污物,擦干净后重新标定、识别。

标定好后,接收机的接收频率和发射机输出功率被改变了没有重新标定。

接收机上的线缆编号与发射机卡住的线缆记号不一致。

如还不能判断,请将目标电缆停电,使用停电电缆识别的方法进行识别!


5.5 多线缆识别

1、在线缆的近端通过按/""键切换不同的标定编号,可标定L1~L10十条电缆;以下操作以卡钳耦合法为例,直连法的多线缆识别操作与耦合法一致。

2、将发射卡钳重新卡到第1条标记的线缆(做了L1记号的线缆),操作接收机按/""键切换线缆编号,选择L1编号,来到线缆的远端需要识别的位置,按照上述5.4节的步骤和判定标准识别出L1编号所对应的线缆,在该线缆上做上相应记号;

3、通过手机联系近端的用户,要求其将发射卡钳卡在第2条标定的线缆上(做了L2记号的线缆),操作接收机选择L2编号,继续按照线缆识别步骤识别出L2编号所对应的线缆,并做上相应记号。以此类推,从而依次识别出多条线缆。


5.6 柔性卡钳电流测量

除640Hz和1280Hz外的其他频率,只能测量电流,不能测量相位并标定,从而不能进行智能判断,但以通过电流值作出人工判断。

对于10kHz、33kHz和82kHz频率,由于频率较高,信号通过电缆和大地之间的分布电容泄漏较大,测量得到的电流值会随距离的增加逐渐减小。

卡钳电流测量法的信号注入方法以及注意事项和智能卡钳法基本相同。

应优先使用智能鉴别,电流测量法只作为辅助手段。

10KHz以上的电缆识别界面如下:

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注意:10KHz以上频率档的识别需要人工进行识别,识别的结果只能用作参考,不能作为*终的识别结果。在进行该线缆更换或者其他作业时,还需要在线缆断电的情况下,使用本仪器的停电电缆识别功能对该线缆的测试结果进行再次验证。


5.7 听诊器鉴别

听诊器可用于电缆识别,也可用于管线探测。

当鉴别现场电缆排列非常密集,卡钳无法卡住电缆时,可以使用听诊器法鉴别。

听诊器只是将探测线圈外置,故其他操作和使用内置线圈完全相同。

将听诊器紧贴待测电缆,而尽量远离邻近电缆,目标电缆上将会有较大的响应,而邻近电缆上的响应很小。根据信号幅值的大小差异人工区分目标电缆和其他电缆。

听诊器适用于所有频率。当选择640Hz和1280Hz时,能够测量电流相位,可以使用防误跟踪功能,注意听诊器上的箭头指向电缆末端。

可以在发射机近端,将听诊器紧贴目标电缆,调整到合适的增益,在未知点鉴别时不要再调整增益,能够加快鉴别速度,提高准确率。

如下图所示:

/""

使用听诊器鉴别时,若需*高程度的确认,发射机接线应采用相间接法,并在远端将其相互短路。

找到信号*强的电缆后,将听诊器环绕电缆一周。由于目标电缆的两相间通电,电流一去一回,且间隔一定距离,环绕时信号应有强弱变化,而非目标电缆没有此特性,可以用此方法进行*后确认,如图所示。

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七. 其他功能先容


1.扫频测试

测试过程中,不能打开发射机。接收机内部线圈对当前环境或线缆进行扫频操作,依次检测50Hz、250Hz、640Hz、1280Hz、10KHz、33KHz、82KHz、197KHz的信号幅值。


1.1 扫频测试界面先容

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1.2 现场使用

根据查看到的每个频率对应的幅度条,确定环境带来的电磁干扰。幅度条越大,代表当前环境或线缆的同频干扰越大,应该避免使用此频率做探测。应该选择使用幅度条*小的频率进行管道探测或电缆识别。


2.接地电阻测量

接地电阻测量由接收机实现,因为附带的测试线关系,因此推荐使用四线法进行测量。

2.1 接地电阻界面先容

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2.2 四线精密测试接地电阻

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在测试接地电阻时,先确认接地线的对地电压值,即C(H)EP(S)ES的电压值必须在20V以下,此时接地电阻的测量可能会产生误差,此时先将被测接地体的设备断电,使接地电压下降后再进行接地电阻测试。

四线测试:四线法测试能消除被测接地体、辅助接地棒、测试夹、仪表输入接口(通常有污垢或生锈)表面之间的接触电阻对测量的影响,能消除线阻变化对测量的影响,优于三线测试。

如下图:从被测物体起,一般间隔5m~20m,分别将P(S)、C(H)辅助接地棒呈一条直线深埋入大地,将接地测试线(黑、绿、黄、红)从仪表的E、ES、P(S)、C(H)接口对应连接到被测接地极E、辅助电压极P(S)、辅助电流极C(H)上。


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被测接地体E到电流极C(H)之间的距离,应至少是被测接地体埋入地下深度(h)5倍,或者是被测接地体埋入地下电极长度(d)5倍。

测量复杂接地系统的总接地电阻,其d的距离为该接地系统*大对角线的距离。

测试时,测试线不能相互缠绕在一起,否则可能影响测试精度。

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对于多点独立接地系统或大地网接地系统,用户自行选用更长的测试线即可,电极间距大于被测试地网*大对角线长的5倍即可。如下图

/""

R=r1∥r2∥r3∥r4∥r5∥r6∥…∥rn(r1…rn都是独立接地点)

R——仪表读数,整个接地系统的总接地电阻值;

r1…rn——都是独立接地点,在地面下各接地体没有连接在一起;

rC——辅助电流极C(H)的对地电阻;

rP——辅助电压极P(S)的对地电阻;

n——独立接地点的数量,点数越多,R值越小。

连接好测试线后,按/""键进入设置菜单界面,移动光标选中接地电阻测试栏,按/""键进入接地电阻测试模式,再按一下/""键开始测试,测试完毕后显示稳定的数据,即被测接地体的接地电阻值R。


3. 绝缘电阻测量

3.1 绝缘电阻界面先容

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绝缘电阻测量由发射机实现。

有电,危险!必须由经培训并取得授权资格的人员操作,操编辑必须严格遵守规则,否则有电击的危险,造人身伤害或设备损坏。需戴上高压绝缘手套进行操作。

绝缘电阻测量只能在不带电的电路上进行,测量前请检查测试线路导线是否完好,及被测电路是否带电,线路带电可能会损坏仪表并且影响测量精度。

长按START按键,开始测量绝缘电阻,其测试线端头和被测回路中都会产生高压,测试时不能触摸测试线或被测物,以免触电。

请务必将接地线(黑色)连接被测回路的接地端口。

测试完毕后,请勿立即触摸电路。存储的电荷可能导致触电事故。

测试完毕后,请勿立即取下测试线,必须等放电完成后再碰触被测回路。

为了保证测量精度,测量时不要把测试线缠绕在一起。

为了保证测量精度,测量时请勿用手触碰仪表外壳。


3.2 测量原理

绝缘电阻测量采用电压发生器产生一个电压V,施加到电阻两端,通过测量在电阻两端流动电流I,并根据公式R=V/I计算电阻值R。

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3.3 绝缘电阻测量接线

注意:绝缘电阻测试只能在不带电的电路上进行,测试前应检查测试导线是否良好,确认被测回路是否带电。

测试前:测试线先与仪表连接,再与被测物体连接,再开机。

测完后:放电完毕后,先关机,测试线撤离被测物体,从仪表上拔出测试线。

1、红色测试线插头接入仪表的红色LINE端;黑色测试线的插头插入仪表的黑色EARTH端;绿色测试线的插头插入仪表的绿色GUARD端。

2、测量电气产品元件之间的绝缘电阻时,可将红色测试线夹子(LINE)和黑色测试线夹子(EARTH)接在任一组被测设备的线头上进行,如测量发电机相间绝缘电阻时,红色测试线和黑色测试线夹子夹住其中两相,三相可轮流交换,空出的一相应该接地。如下图所示:

/""


3、测量绝缘电阻时,红色测试线夹子(LINE)接在被测设备上;黑色测试线夹子(EARTH)接在被测回路接地端,即被测设备的外壳或者大地。绿色测试线夹子(GUARD)接在被测试物的屏蔽部分或者其他不参与测量的部分,以消除表面泄漏电流的影响(详见“屏蔽端GUARD线的使用方法"相关内容。如下图所示:

/""

注意:在接线时严禁将LINE与GUARD长时间短路,以免发生过载现象!


3.4 屏蔽端GUARD线的使用方法

测量电缆的绝缘电阻时,覆盖表面的泄漏电流通过绝缘体内部与电流汇合,造成绝缘电阻值误差的产生。为避免此种现象的发生,使用保护线(任何导电性裸线)将泄漏电流流经部分卷起来,与绿色测试线(GUARD)相接,泄漏电流不流过指示计,可准确测量绝缘体的绝缘电阻。当空气相对湿度大于80%,或仪表输出测量电压等于2500V时,被测设备也需要接上绿色测试线(GUARD),从而消除泄露电流。如下图所示:

/""


3.5 仪表测量操作

选择档位:转动/""旋钮到绝缘电阻测量模式/""开机,按/""键移动光标,按/""键切换合适的电压以及测量时间,测量电压有2500V、1000V、500V、250V、100V五个档位,测量时间*大可设置30min。

选择好档位及测量时间后,长按/""键3秒,仪表输出相应电压,开始测量绝缘电阻。液晶显示当前的输出电压值及绝缘电阻阻值,每秒伴有“嘀"的提示声,测量时间结束或者再次按下/""键,仪表停止测量。

测量结束后,仪表自动进行极化指数(PI)和吸取比(DAR)的计算。仪表自动放掉被测设备上的残留高压电,放电完成后,高压符号会消失。在没有任何操作前,仪表会保持显示上次测量的结果。再次长按/""键,可进行下一次测量。

警告:测试过程中,严禁触模测试线前端裸露部分以免发生触电危险!

测试完毕后,请勿立即触摸电路或取下测试线。存储的电荷可能导致触电事故。必须等放电完成后再碰触被测回路。

3.6 极化指数(PI)和吸取比(DAR)

3.6.1 极化指数(PI)和吸取比(DAR)作用

极化指数(PI)和吸取比(DAR)是检查绝缘体的泄漏电流的时间是否增加的试验。确认施加时间的同时泄漏电流没有增加。仪表自动计算极化指数PI和吸取比DAR值,极化指数PI和吸取比DAR都表示被测物承受测量电压后一段时间内绝缘电阻的变化情况。


3.6.2 极化指数(PI)和吸取比(DAR)区别

对于一般的绝缘体测试,如外壳绝缘、工具手柄等一般在较短时间能测试出随施加电压时间增加漏电流是否增加情况,所以一般用较短时间的试验就能测试出来,短时间测试的绝缘电阻比值DAR称为吸取比(具体测试时间见下面公式),但对于大容量和吸取过程较长的被测品,如变压器、发电机、电缆、电容器等电气设备,有时吸取比值(DAR)尚不足以反映吸取的全过程,可采用较长时间的绝缘电阻比值,即10分钟时的绝缘电阻(R10min)与1分钟时的绝缘电阻(R1min)的比值PI来描述绝缘吸取的全过程,PI称为极化指数。

PI和DAR值通过下面的公式计算:

/""

注: 1.  R10Min=电压施加10分钟测量的电阻值。

2.  R1Min=R60Sec=电压施加1分钟测量的电阻值。

3.  R30Sec=电压施加30秒测量的电阻值。

4.  R15Sec=电压施加15秒测量的电阻值。

5.  DAR的计算时间可以选择15秒或30秒。


3.6.3 极化指数(PI)和吸取比(DAR)应用

在工程上,绝缘电阻和吸取比(或极化指数)能反映发电机、油浸式电力变压器等设备绝缘的受潮程度。绝缘受潮后吸取比(或极化指数)值降低(如图1),因此它是判断绝缘是否受潮的一个重要指标。

应该指出,有时绝缘具有较明显的缺陷(例如绝缘在高压下击穿),吸取比或极化指数值仍然很好。吸取比或极化指数不能用来发现受潮、脏污以外的其他局部绝缘缺陷。

/""


极化指数参考判定值:

极化指数

4以上

42

2.01.0

1.0以下

判定

良好

要注意

不好




吸取比参考判定值:

吸取比

1.4以上

1.251.0

1.0以下

判定

良好

不好





注意事项:

1、PI标识代表显示的数值为极化指数;

2、DAR1标识代表显示的数值为R60Sec/R15Sec的吸取比;

3、DAR2标识代表显示的数值为R60Sec/R30Sec的吸取比;

4、要显示PI值,测量绝缘电阻的时间必须超过10分钟;

5、要显示DAR值,测量绝缘电阻的时间必须超过1分钟;

6、如果在测量时间结束前停止测量,那么屏幕会显示当前所测得结果;

7、如果测量阻值超出测量范围,显示“OL";

8、如果PI或DAR的值大于9999,那么屏幕会显示“OL"。


4. 电压测量

1、接收机开机,按/""键进入设置菜单界面,选择接地电阻栏,按/""进入接地电阻,再按/""键进入电压测量界面。

2、将红色接线夹线接入接收机对应的红色U端口,黑色接线夹线接入对应的黑色COM端口。

3、红色线连接电缆线芯,黑色线连接系统地。如果线缆带有电压,则液晶显示当前交流电压值;如果没有交流电压,则显示0V。

注意:对地测试电压,请小心触电或引起其他设备漏电跳闸。该电压测量可当一般的万用表交流电压测量使用,请确认被测电压不超过600V。


接线参考图:

/""

八. 电池管理


/""● 及时给电池充电,长时间不使用仪表每3个月给电池充电一次。

● 警告!电池盖板没有盖好的情况下禁止进行测试,否则有危险。

● 更换电池时,请注意电池极性,否则可能损坏仪表。

仪器内置锂电池组,随输出水平的不同,能够连续工作的时间也不同,但一般能满足8小时工作的需要。

使用中,在屏幕右上方显示电池电量图标,满格代表满电量,全空变红表示电池欠压,电量用完,将会在几秒种后自动关机。

需要充电时,将充电器的插头接发射机/接收机的“充电"插座,充电器的交流插头接220V/110V市电插座。

充电器的指示灯红色表示正在充电,绿色表示充电完成。

在关机状态下,发射机从欠压状态充满需要大约3-4小时;接收机需要大约1.5-2小时。

随使用和维护条件的不同,电池组一般能够进行300-500个充放电循环。随充放电次数的增加,电池容量会逐渐降低,仪器工作时间也会相应缩短,当短到不可接受时,需要更换电池。电池为18650锂电池,容量*好在3400mAh以上,推荐型号为松下NCR18650B(容量为3400mAh),或容量更大的型号。发射机需要4节电池,接收机需要2节。


九. 装箱单


发射机

1

接收机

1

工具包

1

发射电流钳

1

接收柔性电流钳

1

听诊器

1


测试线

5

(黄色15m,红色10m, 红色3m,绿色3m, 黑色3m

接地针

4

8.4V 充电器

1个(接收机用)

12.6V充电器

1个(发射机用)

7.4V锂电池

1 (接收机内)

11.1V 锂电池

1 (发射机内)

说明书、保修卡、合格证

1


本企业不负责由于使用时引起的其他损失。

本用户手册的内容不能作为将产品用做特殊用途的理由。

本企业保留对用户手册内容修改的权利。若有修改,将不再另行通知。



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