第三章电缆故障粗测（预定位）方法一．测试原理1．建立几个概念：①.PPT

第三章 电缆故障粗测（预定位）方法 一．测试原理 1．建立几个概念： ①长线理论：所谓长线是指线的几何长度比其上所传输的电磁波的波长还要长或者可以与之相比拟的传输线；反之为短线。无论是低压脉冲法还是高压内路法检测电力电缆故障距离，均是讨论电波在电力电缆中传播的微观过程，把电力电缆作“均匀长线”来讨论。根据电波在传输过程中幅度、相位、速度等诸参数的变化规律，利用雷达测距原理来确定故障点距离。 ②微波传输理论（雷达原理）：当电波在长线中传播，电缆特性阻抗发生变化时必然产生反射波，通过分析入射波与反射波的时向差，即可算出故障点的距离。 ③反射系数：是指长线上某点的反射波与入射波的振幅之比，也就是指长线上某点的反射波的电压（或电流）与入射波电压（或电流）振幅之比。 0＜f≤1 正反射─幅度发生变化， f=1时，开路； ﹣1≤f反＜0 负反射─幅度、相位均发生变化， f反=﹣1时，短路。 2、电缆故障测试原理 电缆故障测试是根据微波传输线的电波反射现象实现对电缆故障的粗测。 对于低阻和开路故障，由智能闪测仪本身产生并发射给故障电缆一个脉冲信号，电缆中传输的电脉冲遇到故障点或电缆异常处后，产生一个反射脉冲沿原电缆路径回到发射端，应用路程公式S=vt可得： S=1/2vt……………………………………① 其中:S----故障点到测试端的距离 v----电信号在电缆中的传输速度,只与电缆的绝缘介质有关；与电缆导体材料无关,是一个常数.如油浸纸电缆v≈160m/μs；交联聚乙烯电缆v≈170m/μs。 t=电信号从测试端发出，到故障点再返回到发送端所需时间。 因此，只要测算出时间t就可知道故障点到测试端的距离。 对于高阻故障，智能闪测仪利用电缆故障点在高压作用下闪络放电形成瞬间短路故障，并同时产生回波信号的原理对其进行测试。测算两次回波信号的时间差，应用公式①可计算出故障点到测试端的距离。 二. 测试方法 1. 低压脉冲法 低压脉冲法是依据微波传输理论（雷达原理），在电缆故障相上加一脉冲信号，当电波传输到故障点时必然有部分反射回来，通过分析入射波与反射波的时间差，计算出故障点的距离。由于输出的信号电压低（通常为150V）很安全，因此，被称作低压脉冲法。 此方法可用来测量电缆的低阻故障、开路故障、电缆长度以及部分中间接头的位置。 连线如图： 接线如图： 图3-1 低压脉冲法校测三相全长，检测低阻、开路故障接线图 注意事项： a 电缆只有在充分放电后，才能使用脉冲法进行测量。 b 开路、全长反射波与起始波同极性。当低阻短路故障时，波形中不出现全长反射波。 c 电缆的中间接头的反射波一般与发射波同极性，偶尔也出现负性，脉冲幅度要比故障点或电缆终端的反射脉冲幅度小；T型接头反射波与发射波反极性，且幅度较大。 d 看“脉冲法”测试波形时，应抓住三要素：极性、幅度、拐点。 高压闪络法 高压闪络法是指在高压的作用下使电缆故障点击穿形成闪络放电，高阻故障转化为瞬间短路故障并产生反射法。采集反射波进行分析，计算出故障点的距离。闪络法又分为冲闪和直闪两种，若高电压是通过球间隙施加至电缆故障相，且3—5秒钟冲击一次则称作高压脉冲法。若直接将高电压施加到电缆故障相直至击穿则称作高压直闪法。 （1）高压脉冲法(冲闪法) 高压脉冲法可测所有类型的故障，尤其对泄漏高阻更为有效 波形规律如下 图3-9电缆故障检测仪虚拟界面及高压脉冲法检测电缆故障 图3-10高压脉冲法终端附近故障波形及正确游标位置 图3-11高压脉冲法近端故障波形及正确游标位置 注意事项： （1）球隙间距应由小到大调节，升压速度应由小到大，逐渐升高。电缆所加的冲击电压大小应以故障点能充分闪络放电，仪器能记录到理想的冲闪波形为好，切勿一开始就将球隙调得很大。 （2）若故障点放电困难，应尽可能地加大（并联）贮能电容容量或提高冲击电压（增大球隙间距）。但是切勿一直加压冲闪。 （3）分析近端故障波形 2、直闪法 此方法主要用来测量闪络性高阻故障，波形与高压脉冲法类同。直闪法注意事项与冲闪法基本相同，在使用直闪法时，故障电缆可能在直流高压的作用下，故障性质由闪络性高阻故障转变为泄露性高阻故障或是低阻故障，测试人员应根据现场情况随时改变测试方法。 方法推荐表： 故 障 类 型 测 试 方 法 开路、低阻故障 低压脉冲法 泄漏高阻故障 高压冲闪法 闪络高阻故障