故障指示器和故障定位系统ppt课件
故障指示器和故障定位系统ppt课件
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1、短路故障指示器原理和应用
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工作原理
5
故障指示器系列
按工作原理分类 按工作电源分类 按卡线结构分类 按指示方式分类
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按工作电源分类
SFI-2x 系列故障指示器 SFI-3x 系列故障指示器
按卡线结构分类
普通导线型 SFI－xA系列 母排型 SFI－xB系列 电缆型 SFI－xC系列 绝缘导线型 SFI－xD系列 面板型： SFI－xP系列
故障时在变电站中性点（或接地变的中性 点，无中性点时可接在母线上）的动态阻 性负载信号源自动短时投入, 在变电站和现 场接地点之间产生特殊的小的信号电流 （最大不大于40A），变电站出线和线路分 支点处安装的接地故障指示器，检测这个 电流信号，可自动动作指示，达到指示故 障的目的
系统组成：
信号源装置+故障检测装置
中心站
监控主站
GSM 网 络
ST FI FI
ST FI
FI
ST FI
FI
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架空系统子站安装示意图
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电缆系统故障指示器
该产品适用于小电流接地系统或小电阻接地系 统的故障定位。由三部分组成：
1、三个安装在相线上的SFI-2C1O故障检测探头， 检测相间短路故障。
2、一个SFI-CT-1（用于小电阻接地系统）或SFICT-2(用于小电流接地系统，与信号源配合)零 序电流互感器，检测接地故障。
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单相接地指示器工作原理
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北京科锐
配电自动化
本方案特点
Jun.2001
（1） 不仅可以选线，且可直接定位到故障分支和 故障点
故障指示器工作原理
故障指示器工作原理一、引言故障指示器是一种用于监测和指示电力系统中故障发生的装置。
它通过检测电流、电压等参数的变化，能够快速准确地指示电力系统中的故障位置和类型，匡助维护人员快速定位故障并采取相应的修复措施，提高电力系统的可靠性和稳定性。
二、工作原理故障指示器的工作原理主要包括故障检测、信号传输和故障指示三个部份。
1. 故障检测故障指示器通过传感器对电力系统中的电流、电压等参数进行实时监测和检测。
当电力系统中发生故障时，故障指示器能够感知到电流或者电压的异常变化。
2. 信号传输故障指示器将检测到的故障信号通过信号传输装置传输到监控中心或者维护人员的设备上。
常见的信号传输方式包括有线传输和无线传输。
- 有线传输：故障指示器通过电缆或者光纤等有线方式将故障信号传输到监控中心或者维护人员的设备上。
有线传输方式具有传输稳定可靠的优点，但需要布设大量的电缆或者光纤，成本较高。
- 无线传输：故障指示器通过无线通信技术将故障信号传输到监控中心或者维护人员的设备上。
无线传输方式不需要布设电缆或者光纤，安装方便，但在信号传输稳定性上可能存在一定的不确定性。
3. 故障指示当故障指示器检测到电力系统中发生故障并传输故障信号后，监控中心或者维护人员的设备上会显示相应的故障指示信息。
故障指示信息通常包括故障类型、故障位置等。
三、故障指示器的应用故障指示器广泛应用于电力系统的各个环节，包括输电路线、变电站、配电路线等。
它能够匡助维护人员快速准确地定位故障，提高故障处理的效率和准确性。
1. 输电路线在输电路线中布设故障指示器，可以匡助维护人员快速定位故障位置，缩短故障处理时间，减少停电范围和停电时间，提高电网的可靠性和供电质量。
2. 变电站在变电站中安装故障指示器，可以监测变电站设备的运行状态，及时发现设备故障，并采取相应的维修措施，保证变电站的正常运行。
3. 配电路线在配电路线中使用故障指示器，可以匡助维护人员快速定位故障位置，减少故障对用户的影响，提高供电可靠性。
故障定位系统(录波)解决方案
故障定位系统（录波）解决方案政策背景国家电网公司在2019年“两会”上做出了全面推进“三型两网”建设，加快打造具有全球竞争力的世界一流能源互联网企业的战略部署。
建设泛在电力物联网将为电网运行更安全、管理更精益、投资更精准、服务更优质开辟一条新路，同时也可以充分发挥电网独特优势，开拓数字经济这一巨大蓝海市场。
建设泛在电力物联网是落实“三型两网、世界一流”战略目标的核心任务。
方案需求输电线路分布广泛、线路跨度大，运维难度高；恶劣环境中，线路故障定位准确度低；传统人工巡线方式效率低。
方案介绍故障定位系统（录波）解决方案，适用于6~35KV配电网架空线路，用于实时监测电力线路和运行状态及故障点检测、定位，是一套具有远程传输能力的分布监控、集中管理、即时通知型的配电线路故障定位系统。
在非故障情况下，实时监测电网负荷变化，起到预防线路故障；在电力线路发生短路、接地故障时及时显示故障位置，指导运维人员快速排除故障、恢复供电，为电力线路的安全稳定运行提供保障和智能化决策依据。
系统组成：采集单元：故障指示器是整个系统架构的基础，适用于配电网架空线路。
依托创新的小电流自取电技术和无线通信技术，采集单元可实时上报监测数据。
汇集单元：汇集单元是系统中核⼼传感单元与系统主站交互的桥梁，借助短距⽆线和远程⽆线混合组⽹技术，通过采⽤太阳能和免维护蓄电池主备供电的⾼可靠电源系统，保证系统稳定可靠，电⼒⼯作⼈员可对线路⼯况信息和故障信息实时监测。
主站系统：主站接收到故障信息后，结合GIS系统，迅速给出故障具体地理位置和故障类型的指示信息，帮助运维人员迅速赶走赴现场，排除故障。
方案价值1、系统运行安全、稳定，平台画面风格简洁、操作简单，并且功能齐全，可满足用户的全部需求。
2、实时监测线路状态，快速定位并提示故障位置，并配合APP应用，手机短信推送告警等多种提示方式提升用户的使用体验。
3、无需亲临现场，就可对设备进行远程参数配置，以及对采集单元及汇集单元进行远程升级，方便设备的维护管理。
故障指示器工作原理
故障指示器工作原理引言概述：故障指示器是一种用于监测和指示电力系统中故障发生的设备。
它能够快速准确地检测电力系统中的故障，并通过指示灯或显示屏等方式向操作人员发出警示。
本文将详细介绍故障指示器的工作原理，包括故障检测、信号传输、指示方式等方面。
一、故障检测：1.1 电流检测：故障指示器通过感应电力系统中的电流变化来检测故障。
它使用电流互感器或电流传感器等装置，将电流信号转化为可供处理的电信号。
1.2 电压检测：故障指示器还可以通过检测电力系统中的电压变化来判断故障。
它使用电压互感器或电压传感器等装置，将电压信号转化为可供处理的电信号。
1.3 故障特征提取：故障指示器会对检测到的电流、电压信号进行处理，提取故障特征。
常见的故障特征包括电流或电压的幅值、频率、相位等。
二、信号传输：2.1 有线传输：故障指示器可以通过有线方式将检测到的故障信号传输给监控设备。
这种传输方式通常使用电缆或光纤等传输介质，具有较高的稳定性和抗干扰能力。
2.2 无线传输：故障指示器还可以通过无线方式将故障信号传输给监控设备。
这种传输方式通常使用无线通信技术，如无线电、红外线、蓝牙等，具有传输距离远、安装方便等特点。
2.3 数据处理：故障指示器将传输的故障信号进行数据处理，包括信号解码、误差校正、数据压缩等。
这些处理可以提高信号的可靠性和准确性。
三、指示方式：3.1 指示灯：故障指示器常用的指示方式之一是通过指示灯来显示故障信息。
指示灯可以采用不同的颜色来表示不同的故障类型，如红色表示严重故障，黄色表示轻微故障等。
3.2 显示屏：故障指示器还可以通过显示屏来直观地显示故障信息。
显示屏可以显示更加详细的故障信息，如故障类型、故障位置等。
3.3 声音报警：故障指示器还可以通过声音报警的方式向操作人员发出警示。
声音报警可以在嘈杂的环境中提醒操作人员注意故障的发生。
四、故障定位：4.1 直接定位：故障指示器可以通过检测电流或电压的相位差来实现故障的直接定位。
故障指示器工作原理
故障指示器工作原理一、引言故障指示器是一种用于检测和指示电路中故障的装置。
它可以匡助工程师快速定位故障，并采取相应的措施修复电路。
本文将详细介绍故障指示器的工作原理，包括其基本原理、组成部份和工作流程。
二、基本原理故障指示器基于电路中电流和电压的变化来检测故障。
当电路中发生故障时，电流和电压的数值会发生异常变化。
故障指示器通过检测这些变化来判断故障的类型和位置。
三、组成部份1. 传感器：故障指示器中的传感器用于检测电路中的电流和电压。
常用的传感器包括电流互感器和电压互感器。
它们能够将电流和电压转换为与之成正比的信号。
2. 信号处理器：信号处理器负责接收传感器传来的信号，并进行处理。
它可以将信号放大、滤波和数字化，以便后续的故障诊断和指示。
3. 显示器：显示器用于显示故障指示器的结果。
常见的显示器包括LED显示屏和液晶显示屏。
显示器可以直观地显示故障的类型和位置。
4. 控制器：控制器是故障指示器的核心部份，它根据信号处理器处理后的结果来判断故障的类型和位置。
控制器可以根据不同的故障类型发出不同的警报信号，以便工程师进行相应的处理。
四、工作流程1. 传感器检测：故障指示器首先通过传感器检测电路中的电流和电压。
传感器将电流和电压转换为与之成正比的信号，并传输给信号处理器。
2. 信号处理：信号处理器接收传感器传来的信号，并进行放大、滤波和数字化处理。
处理后的信号将被送入控制器进行故障诊断。
3. 故障诊断：控制器根据信号处理器处理后的结果来判断故障的类型和位置。
它可以通过与预设故障模式进行比对来确定故障的类型，并根据信号的强弱来确定故障的位置。
4. 警报和显示：控制器根据故障的类型发出相应的警报信号。
同时，故障指示器的显示器会显示故障的类型和位置，以便工程师快速定位故障。
5. 故障处理：工程师根据故障指示器提供的信息来进行故障处理。
根据故障的类型和位置，工程师可以采取相应的措施修复电路，确保电路的正常运行。
利用故障指示器实现配电线路短路及接地故障定位系统
２ ３ 系统 工 作原 理 ．
数 字 化 的 故 障 指 示 器 ＦＣＩ 要 安 装 在 主
变 电 站 出 线 、 要 分 支 线 和 重 要 电 力 设 备 重 处 ， 条 线 路 装 １ （ ３只 ）， 实 现 这 些 点 每 组 共 以 的远 程 监 测和 故 障 定 位 ， 时 在 附 近 安 装 １ 同
特 点 ： １ 采 用 数 字 化 的 故 障 指 示 器技 （） 台 数 据 采 集 器 ＤＣＵ。 ＦＣＩ 带 有 四 字 节 通 讯 术 ， 用范 围广 ， 靠性 高 ， 都 适 可 并且 免维 护 ；２ （） 地 址 ， 于 ＤＣＵ对 ＦＣＩ 识 别 ； 用 的 ＤＣＵ也 带 有 对 于 小 电 流 接 地 系 统 ， 以 通 过 监 铡 架 空 可 字 节 地 址 ， 于 ＤＣＵ与 主 站 （ ＲＳＤＴＵ） 用 ＧＰ 线 路 的 接 地 暂 态 电 流 ， 合 小 电 流 接 地 选 结 之 间 的地 址 识 别。 ＤＣＵ与 ＦＣＩ 用 短 距 离 无 线 装 置 ， 以 大 大 提 高 接 地 故 障 检 测 的 准 采 可 线 调 频通 讯 ， ＤＣＵ与 主 站 之 间 采 用 ＧＰＲＳ 公 确 性 ； ３ 无 线 通 讯 终 端 采 用 太 阳 能 电 池 板 （） 网通 讯 。 路 正 常 运 行 时 ， 线 ＦｃＩ 时 采 集 线 供 电 和 后 备 大 容 量 免 维 护 锂 电 池 ， 保 随 实 确 路 电流 、 压 ， 电 ＤＣＵ向 下 采 用 Ｐ ＯＬＬ ＮＧ规 约 时 随地 都 能 保 持 数 据 通 讯 畅 通 无 阻 ；４ 主 Ｉ （） 轮 询 每 只 ＦＣＩ ＦＣＩ 预 设 的 通 讯 策 略 进 行 站 ＳＣＡＤＡ系 统 可 以 实 时 对 现 场 的 数 字 化 ， 按
故障定位系统(FLS)PPT课件
北京科锐
故障定位系统(FLS)
故障指示器安装位置
Jan. 2005
l 变电站或开闭站出口处，判断故障是在站内还 是站外。
l 主干线路和支干线处，指示故障所在区段。 l 电缆与架空线路连接处，指示故障是否在电缆
√ 信号源在发生谐振时在系统的中性点自动投切阻 尼电阻，消除系统的各种铁磁谐振。
√ 装置具有抑制弧光过电压、降低接地过电压的幅 值，降低电压恢复速度，消除虚幻接地的功能。
√ 装置安全可靠，不影响其它设备运行。
2021
信号源原理示意图
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故障定位系统(FLS)
FI结构图:
Jan. 2005
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故障定位系统(FLS)
Jan. 2005
短路故障指示的基本工作原理
• 动作的主要判据：
•先有短路电流突变增量大于150A； •随后开关跳闸，电流下降到1.5A以下, •同时电压降低到AC1000V以下。
动作响应时间:
具有反时限的特点,小电流150A响应时间小于0.6S， 200A小于0.15S，300A小于0.06S，400A小于0.02S ，1000A以上10mS。
故障指示器检测这个特殊的低频注入的信号进行 单相接地的选线和定位。故障指示器检测到这个 特殊低频的信号后翻转变红，指示在此回路有单
相接地故障。
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故障定位系统(FLS)
Jan. 2005
故障定位系统（FLS)配置和结构
故障定位系统由二大部分组成：
➢ 安装在变电站的EFS信号源（Earthed Fault Signal Source）实时监测中性点电压，发生单
故障指示器工作原理
故障指示器工作原理一、概述故障指示器是一种用于监测电力系统中故障状态的设备，通过指示器上的信号灯或者显示屏来显示系统中的故障信息。
它能够匡助运维人员快速定位故障点，提高故障处理的效率和准确性。
本文将详细介绍故障指示器的工作原理。
二、工作原理故障指示器的工作原理主要包括故障检测、信号传输和故障显示三个部份。
1. 故障检测故障指示器通过安装在电力系统中的传感器来检测系统中的故障。
传感器可以是电流传感器、电压传感器或者其他类型的传感器，根据不同的故障类型选择相应的传感器。
传感器会将检测到的信号转换为电信号，并传输给故障指示器。
2. 信号传输故障指示器接收到传感器传输过来的电信号后，会对信号进行处理和解码。
处理过程包括放大、滤波、采样等步骤，以确保信号的准确性和稳定性。
解码过程将处理后的信号转换为可识别的故障信息，如故障类型、故障位置等。
3. 故障显示解码后的故障信息会通过指示灯或者显示屏显示出来。
指示灯通常采用不同颜色的LED灯，每种颜色代表一种故障类型。
显示屏则可以显示更加详细的故障信息，如故障代码、故障时间等。
运维人员可以根据显示的故障信息快速定位故障点，进行相应的处理。
三、应用场景故障指示器广泛应用于电力系统的各个环节，如变电站、配电路线、电缆等。
它可以匡助运维人员及时发现和处理故障，提高电力系统的可靠性和稳定性。
1. 变电站在变电站中，故障指示器可以监测变压器、断路器、隔离开关等设备的故障状态。
当设备发生故障时，故障指示器会及时显示故障信息，方便运维人员进行检修和维护。
2. 配电路线在配电路线中，故障指示器可以监测路线的短路、接地故障等。
当路线发生故障时，故障指示器会显示故障类型和故障位置，匡助运维人员快速找到故障点，减少停电时间。
3. 电缆在电缆系统中，故障指示器可以监测电缆的绝缘故障、接头故障等。
当电缆发生故障时，故障指示器会显示故障信息，运维人员可以根据显示的信息进行相应的修复工作。
四、总结故障指示器通过故障检测、信号传输和故障显示三个步骤，实现了对电力系统中故障状态的监测和显示。
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• 对解调后的信号进行解密计算并判断是 否正确
• 将故障信息以短消息的方式发送给主站 系统
• 定期报告子站运行状态 • 对后备电源的充放电进行管理
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单相接地故障检测新方法的研究
新方法的目标
◆.适合各种方式的中性点非直接接地系统 ◆.能直接定位故障分支和故障点
◆.定位准确性较高，最好在线检测 ◆.充分利用现有成果
◆.性价比好，投资费用用户可接受，可大量 推广。
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变电站智能中阻接地法
Intelligent Medium Resistor earthed method
现场运行情况
Jun.2001
在现场运行的单相接地检测系统已经有 100多套。运行情况良好。
实例：在2003年12月在广西钦州安装了两 套故障定位系统，到05年共发生17次接地 故障，16次准确的指示接地故障区段。只 有一次是10kV线路断线，电源侧线的断 点在杆上没有接地，负荷侧线掉在地上接
地。
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（2）故障信号远传、故障自动定位系统
机电汽车工程学院
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（1）单相接地故障检测、选线 和定位技术的研究
机电汽车工程学院
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现有方法的局限性
• 大多数方法要测零序电流或零序电压或比 较各出线的计算结果，这些方法不适合在 线路上（特别是架空线路）使用，只能在 变电站选出线，不能在线路上定位故障点；
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接地变 Earthed Transformer
接
消 弧 线 圈
地 信
Earthed
号
Signal
源
Source
Arc suppression coil
变电站接线示意图（接在中性点）
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接地故障检测(信号源接在母线上)
主变
A1
变
B2
电
C3
站
N4
PT
5
6
L7 AC220V
SFI-2x 系列故障指示器 SFI-3x 系列故障指示器
按卡线结构分类
普通导线型 SFI－xA系列
母排型 SFI－xB系列
电缆型 SFI－xC系列
绝缘导线型 SFI－xD系列
面型： 机电S汽FI车－工x程P系学列院
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指示方式分类
LED发光指示
旋转指示 开关触点指示
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架空线型故障指示器
接地及短路故障指示器和 故障定位系统
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1
概述
1、故障指示器：一种安装在配电线路上指示故障电流通路 的智能装置。
2、批量安装故障指示器是一种最实用的配电自动化方案 3、 特点：准确、稳定、可靠、可带电装卸、自动复位、
免维护。
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配电系统故障点检测和故障定位
1、短路故障指示器的原理和应用
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架空探头
• 探测短路和接地信号 • 利用翻牌给出故障指示 • 利用无线信号传输故障信息 • 无线发射频率419MHz • 66位加密码，有效防止误动 • 工作温度：-45ºC~85ºC
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架空系统故障指示器安装示意图
正常状态
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动作状态
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架空子站
主要原理：
故障时在变电站中性点（或接地变的中性 点，无中性点时可接在母线上）的动态阻 性负载信号源自动短时投入, 在变电站和现
场接地点之间产生特殊的小的信号电流 （最大不大于40A），变电站出线和线路分 支点处安装的接地故障指示器，检测这个 电流信号，可自动动作指示，达到指示故
障的目的
系统组成：
信号源装置+故障检测装置
N8
EFS-2信号源
FI-3A故障指示器 接地故障点
接地点
故障指机示 电汽车工正程常指示学院
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Jun.2001
故障发生后：
（1）电阻信号源延时投入；（2）变电站出线的故障 指示器指示出故障出线（k号指示器动作）；（3）选 线装置自动显示和记录故障出线（4）线路上故障通路 上的的故障机指电示汽器车k1工-k程3自学动院翻牌，给出红2色1 指示。
(2) CR-FLS 型无线通信故障自动定位系统
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短路故障翻牌显示模拟
GSM通信网
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短路故障无线传输模拟
GSM通信网
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接地故障翻牌显示模拟
GSM通信网
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接地故障信息处理过程
GSM通信网
机电汽车工程学院
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系统构成
• 探头 • 接地故障探测信号源 • 子站 • 中心站 • 主站
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电 缆 型 故 障 指 示 器
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母排型故障指示器
机电汽车工程学院
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故障指示器应用
• 变电站出线
• 高压用户入口
• 长线路分段
• 电缆分支箱的进出线
• 环网接线开环运行系统
……
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2、故障指示器的最新发展
（1）单相接地故障检测和接地故障指示器 单相接地故障检测方案方案
单相接地指示器工作原理
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本方案特点
Jun.2001
（1） 不仅可以选线，且可直接定位到故障分支和 故障点
（2） 动态阻性负载信号装置在故障后延时投入，
保证了消弧线圈可以发挥消弧作用，保证从而瞬时 性故障可以自动消除。
（3） 永久性接地故障时在变电站短时投入阻性接
地负载，不但可以产生可供检测的信号电流，而且 有利于消除谐振过电压。
（4） 不影响系统安全运行，在发生接地后,阻性负 载只短时接入，不会对运行设备产生任何不良影响。
（5）障指示器具有经济实用、使用方便、全户外
免维护等优点，可批量安装，产生较好的经济效益
和社会效益机。电汽车工程学院
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配电自动化
2、故障指示器的最新发展
（1）单相接地故障检测和指示
（2）带通信的故障远程指示和故障自动 定位系统
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1、短路故障指示器原理和应用
机电汽车工程学院
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工作原理
机电汽车工程学院
5
故障指示器系列
按工作原理分类 按工作电源分类 按卡线结构分类 按指示方式分类
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按工作电源分类
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户 外 式 信 号 源 装 置
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户 外 式 信 号 源 装 置
机电汽车工程学院
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出厂前严格、科学的测试
故 障 指 示 器 自 动 测 试 控 制 台
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故障指示器在生产测试过程中
规 模 化 生 产
机电汽车工程学院
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