线缆电气性能自动检测仪 

一、概 述

线缆电气性能自动检测仪（以下简称“检测仪”）由计算机（工业平板电脑）、CPU控制器、安规分析仪（含电源）系统、高压快切矩阵、采样器、外部接口电路（含测试电缆）、软件系统、安全系统八大系统组成，计算机是显示、操作、分析、输出及人机交互的关键设备；CPU控制器是该设备核心部件，它根据计算机指令及相关软件程序实时对安规分析仪测量线束数据进行逻辑运算、数据处理、数据交换等任务；安规分析仪（含电源）系统是本项目的核心部件主要承担电源以及线缆测试参数（电阻、绝缘和耐压等）功能，它决定了本项目的测试精度和任务；高压快切矩阵是为实现多根电线在高压状态下快速切换的关键部件；采样器为检测线速中间过程相关参数（电流、电压等）高精度传感器；外部接口电路是为测试外部电缆、输入电源电缆的专用接口部件；软件系统是建立在硬件基础上按照业主方测试流程及工艺进行信息运算、逻辑判断、事件决策、事件处理、信息储存、信息输出等的智能部件；安全系统是保护操作人员因误操作和设备损坏带来触电的强制安全防护措施。

1.1、检测仪的主要用途

主要用于线缆批生产过程中的绝缘性、耐压性等电气性能的自动化综合检测。该设备能在线完成线缆电气性能的自动化快速检测、结果输出。

1.2、检测仪主要功能特点：

█最大检测线路：≥40路；

█通断检测：测量范围（0～200）Ω，精度不大于0.5%；

█线路绝缘检测：具备DC、AC检测能力，试验电压0～500V可调，测量误差不大于2%；绝缘范围0～1000 MΩ，测量误差不大于2%。

█线路耐压检测：具备DC、AC检测能力；交流试验电压频率为50Hz，0～500V可调，测量误差不大于2%，漏电流测量范围 0～100mA，漏电流测量误差不大于2%； 直流试验电压波纹系数应不大于试验电压均方根值的5%；0～500V可调，测量误差不大于2%，漏电流测量范围0～10mA，漏电流测量误差不大于2%；升压时间0.1-999秒，稳压时间0.1-999秒，降压时间0.1-999秒， 测量误差不大于2%。

█检测完成时间：30分钟以内（按40路计算，提供绝缘阻值）；

█设备具备自检功能，排除设备问题引起的试验失败；

█设备具备自动检测功能。

█设备具有高度的可靠性，能稳定连续地工作；

█设备具有良好的操作性、维修性、良好的高压防火防爆安全性能，所用材料符合环保要求，不污染环境及危害人身健康；

█线路耐压检测与线路绝缘检测要求线缆单端与检测仪连接，线路阻值检测要求线缆两端与检测仪连接；

█线路绝缘检测时，检测仪与线缆的接头应能耐受相对湿度（65±15）%，温度（20±2）℃环境；

█设备检测接口通过转接电缆与被测线缆插头匹配；

█设备具有安全保护及应急切断功能，不会对被测物产生危害。

1.3、检测仪技术指标

二、工作原理

2.1、检测仪架构及原理框图

整体控制系统、各子系统及部件之间采用通信方式进行数据交互和控制。

2.2 、检测仪基本原理

2.3、设备结构

检测仪结构采用一体式物理结构，外形尺寸为高445mm宽645mm深820mm，内部主要由计算机、安规分析仪、PLC、高压切换矩阵板、矩阵驱动板及控制板等组成。为了便于操作，计算机、指示灯、操作旋钮（或按键）装设在箱体的正面，外壳后部预留RS485、鼠标、USB接口、测试接口、电源输入接口、散热风机及其它外接口装设在箱体后部，箱体两侧有手提把手，并配备1台转运小车。检测仪和转运小车外形如下图：

2.4、内部结构及布置

检测仪内部分两层，即功率层、控制层，层间用金属板隔离。

█功率层布置体积大、质量重的部件如安规测试仪、开关电源等功率部件；

█控制层布置体积小、质量轻、需要检定、校准的部件如PLC、高压切换矩阵板、矩阵驱动板及控制板等控制部件；

█高压切换矩阵板共15块分3组，每组5块，采用叠装方式安装设计，层间用铜柱固定，如下图：

2.5、内部线缆布置

考虑到检测仪经常搬运，属于高可靠性测试设备，在线缆选择及布置上特别作出如下设计：

█PCB板的连线采用焊接方式连接，减小因震动和搬运带来的松动；

█高压部分电缆与通信电缆、控制电缆分开敷设，减小干扰带来的影响；

█高压电缆选用额定电压为1000V电缆，减小敷设空间；

█所有电线电缆在接头位置，预留一定余量，并可靠绑扎在壳体;

三、安全规则

安全规则概要：

●一般规定

●安全警示标识

●测试工作站

●操作人员规定

●安全操作规则

3.1、一般规定

使用本检测仪前，请认真阅读该使用手册，按手册要求使用。

●此使用手册应存放于操作者方便取到的位置。

●测试过程中，严禁操作人员身体触及仪器带电部位和被测体壳体，谨防触电！

●请务必在切断电源后，再拆接后面板上的接线！

●进行绝缘、耐压测试时，被测体应与大地、周围物体保持良好的电气隔离。尤其注意：被测体应与流水线体保持良好的电气隔离！

●必须将本检测仪的安全接地端子与大地可靠连接。

3.2、安全警示标志

本仪器和手册中使用以下的安全警示标志，请予以充分关注：

3.3、测试工作站

█位置选择

工作站的位置选定必须安排在一般人员非必经的开阔场所，使非工作人员远离工作站。必须将工作站与其它设施隔开，并且要特别标识“高压测试工作站”。在测试时必须标明“危险！测试执行中，非工作人员请勿靠近！”。

█输入电源

本检测工作电源为单相220V±10%，50Hz±5%。在开机前请确保输入电源电压的正确，否则会造成机器损坏和人员伤害。

更换保险丝前，请选择正确的规格。

必须将本检测仪的安全接地端子与大地可靠连接，以确保安全。工作站的电源必须有单独的开关，应安装于工作站的入口显眼处并给予特别标识，让所有的人都能辨别那是工作站的电源开关；一旦有紧急事故发生时，可以立即关闭电源，再进入处理事故。

不要改变仪表供电电压，否则会导致设备损坏。

█工作场所

必须使用绝缘材质的工作桌或工作台，操作人员和被测体的间不得使用任何金属。在设计工作场所时，不允许出现需要操作人员跨越待测物去操作检测仪器的现象。工作场所必须保持整齐、干净。不使用的仪器和电源测试线请放到固定位置，一定要让所有人员都能立即分辨出在测件、待测件和已测件。测试站及其周边不能含有可燃气体及腐蚀性气体，不能在易燃物质旁使用检测仪。

3.4、操作人员规定

█人员资格

本检测仪的操作具有危险性，误操作时会造成人员的伤害，这种伤害甚至是有生命危险的，因此使用人员必须先经过培训，并严格遵守使用手册。

█安全守则

必须随时给予操作人员以安全教育和训练，使其了解各种安全操作的重要性，并按安全规则操作检测仪。

█衣着规定

操作人员不可穿着有金属装饰的衣服、佩戴金属手饰和手表等，这些金属饰物很容易造成意外的触电，且后果也会更加严重。

操作人员操作检测仪时必须佩戴绝缘手套。

█医学规定

本检测仪绝对不能让有心脏病或佩戴心率调整器、心脏起搏器的人员操作。

3.5、安全操作规则

   本检测仪最高输出5kVAC高压，测试时必须注意以下事项和规定，否则将危及生命安全！

3.5.1、禁止操作

●禁止重复开关机，每次开关机应间隔30s以上。

●禁止擅自打开机壳，测试仪必须由经过培训合格的工程师或技术员维护。

3.5.2测试中注意事项

●操作人员必须佩戴绝缘手套。

●如果暂时离开操作区域或并不马上进行测试，必须关断电源。

●测试过程中，绝对禁止碰触仪器测试端和被测体，以免触电。

●操作人员必须确定能够完全自主掌握检测仪的控制开关。非合格的操作人员和不相关的人员应远离高压测试区。

●必须将本测检测仪的安全接地端子与大地可靠连接。只有在测试时才连接高压电源测试线，不用的时候请及时取下，取用电源测试线（钳）必须握在绝缘部分，绝对禁止直接触摸高压输出端（钳）。

●当发生异常，请立即按急停键，且停止测试，并关闭电源。

四、操作说明

4.1、检测仪操作说明

本检测仪采用“一键式”操作模式设计，所有操作均在计算机软件上操作，设定好测量选项后,与试验相匹配的模式后，点击软件上相应按键即可。计算机旁边有急停按钮。当紧急情况发生时按下“急停按钮”，设备进入保护状态,因在测试绝缘电阻及交直流耐压测试过程中,机箱内部有高压产生,为防止触电安全事故,在箱内设置有行程开关,系统检测到机箱有打开状态,会停止测试并显示报警显示。

检测仪需插入具有良好接地的三孔16A插座。接入插座后，打开检测仪后面板漏电保护开关。如下图：

4.2、前面板介绍

前面板如下图：

左侧为平板式计算机，右侧是显示和急停操作区，分别是“运行中”、“测试完成”、“设备故障”、“准备好”、“备用”、“急停”。

运行中：是设备在测试中，此灯点亮；

测试完成：设备在测试完毕，此灯点亮；

设备故障：是设备有故障时，此灯点亮；

准备好：设备在准备完毕后，此灯点亮；

急停：当此键按下，停止安规分析仪电源，且输出关闭状态；

4.3、后面板介绍

后面板依次排列测试接口A、B、C、D接口，计算机转接接口，断路器，电源输入，接地接口。