電纜故障預定位（測距）技術

三、電纜故障預定位（測距）技術

★時域行波法

      利用行波法檢測電纜故障，實際上是把動力電纜作為高頻信號傳輸線來考慮的。根據電波（波形）在電纜中的傳輸過程的幅度、相位、速度、衰減等諸參數的變化規律，利用雷達測距原理來確定電纜故障點距測試端的距離。

       與雷達的工作原理類似：脈沖沿電纜路徑進行傳播，當遇到電纜阻抗變化點時，脈沖在這一點處發生反射，并返回到電纜故障測試儀。

★低壓脈沖法

     應用范圍：可以直觀地看到低阻、短路故障及斷路故障。據統計這類故障約占電纜故障的10%。對于判斷結構較為復雜的電纜線路往往具有相當重要的參考價值（如線路上有T接頭，或中間有環型接頭等）

接線：

先將雙夾測試線接至面板信號端口，再將測試線的紅夾子夾在電纜的一個好相，黑夾子夾在電纜的另一個好相。

★高壓閃絡法

      應用范圍：電力電纜的高阻故障（高阻故障：故障點的直流電阻大于該電纜的特性阻抗的故障為高阻故障）幾乎占全部故障率的90%以上。在未經“燒穿"處理之前，絕大部分故障都不適合直接采用低壓脈沖法或電橋法測試，這往往給現場電氣工程技術人員在故障處理方面帶來很多困難。雖然有一部分高阻故障利用交流或直流“燒穿"設備可以使故障點因電流通過而發熱碳化使電阻值變低，以適合低壓脈沖或電橋法測量。然而大量的實踐證明，并不是所有的高阻故障都能用“燒穿"法燒成低阻故障的。有的接頭故障長期燒而不穿，有的阻值甚至越燒越高。為了解決這樣的問題就必須采用高壓閃絡測量法。

1）接線：首先，按要求完成高壓閃絡的接線（如左圖）；

然后，用雙夾測試線將采樣盒與測距主機相連接，再把采樣盒放置于高壓電容器的接地線旁邊。

2）開機：首先開啟沖擊閃絡并保證故障點放電充分；按下測距主機開關鍵，屏幕將顯示開機界面；點觸一下液晶屏進入測試界面。采樣方式選擇“高壓閃絡"。

3）采樣：點觸一次采樣鍵，此時采樣鍵變色儀器處于采樣等待中；故障點每放一次電，儀器采樣刷新一次，同時可調節中值、幅度旋鈕配合采樣，直到波形適合分析為止。再次點觸采樣鍵，此時采樣鍵回復原色儀器停止采樣。

4）判讀：按照閃絡波的分析判讀方法（詳見波形分析基礎理論）將起始游標和終止游標分別卡到一個周期的起點和拐點。

上圖是我們根據閃絡測試法的波形而繪制的變化規律圖，

只要仔細觀查分析就可看出它們中的變化規律。希望使用

者一定要掌握標準波形以及它們在不同區間的變化規律。

★多次脈沖法

     多次脈沖法是故障測距過程中研發的又一種最高技術，其采用阻容特性，“暫時存儲"部分沖擊能量。將沖擊高壓信號引導到故障電纜的故障相上，瞬間又將“存儲"的部分能量再次施加到故障電纜的故障相上，保證故障點充分擊穿，形成并延長故障   點擊穿后的電弧和持續時間，同時產生一個觸發并啟動多次脈沖自動觸發裝置和TDR電纜故障測試儀（根據TDR測試方法選擇，可分別測試三次脈沖波形和八次脈沖波形）。

1）接線：首先按要求完成多次脈沖法的接線（如左圖）；然后用測試線將多次脈沖耦合單元與測距主機相連接。

2）開機：首先按下測距主機開關鍵，屏幕將顯示開機界面；點觸一下液晶屏進入測試界面。采樣方式選擇“低壓脈沖"，并調整采集一個合適的低脈沖波形，在選擇“三次脈沖"或“八次脈沖"；其次開啟沖擊高壓并保證故障點放電充分。

3）采樣：點觸一次采樣鍵，此時采樣鍵變色儀器處于采樣等待中；故障點放一次電，儀器采樣刷新，直到波形適合分析為止。反之，再次點觸采樣。

4）判讀：按照多次脈沖法的分析判讀方法，將起始游標和終止游標分別卡到一個周期的起點和終點，或選擇自動卡位，讀取故障距離。

              三次脈沖實測波形                                      八次脈沖實測波形

★電橋法

      適用于敷設后各種電線電纜的擊穿點及沒有擊穿但絕緣電阻值偏低的缺陷點的定位，及高壓電纜外護套故障的定位。當然，也可用于電纜廠內各種線纜的缺陷點定位。

應用：                                                                                                                      

1. 敷設后電纜的高阻擊穿點，特別是難以燒成低阻的線性點，如電纜中間接頭的線性高阻擊穿。

2. 閃絡型擊穿點，擊穿后恒流源能維持電弧，有穩定電流通過電橋，電橋有足夠的靈敏度。

3. 尚未擊穿，但電阻偏低的缺陷點，如用兆歐表發現電纜阻值較低，但運行電壓下不擊穿的絕緣缺陷點。

特點：

1、沒有盲區，特別適用于判斷短電纜及靠近端頭的擊穿點

2、用四端電阻測量法避免了引線電阻引入的誤差

3、適用于波特性不好的PVC電纜

4、高壓電纜護套缺陷點

5、無金屬屏蔽的單芯絕緣電線電纜：架空電纜高阻擊穿點，如電纜中間接頭的線性高阻擊穿。

ZGH為高壓恒流源。

故障電纜為B相線芯，對鋼帶在L1處擊穿。輔助電纜為A相線芯。A、B相線芯截面相同，長度均為L，故障點距測量端的距離為L1。

測量夾接至電纜線芯M、X兩端，夾子的兩側分別為電流電位端，均應與電纜可靠連接。

r為調節平衡用的10圈電位器，與A、B兩相共同構成電橋，刻度盤讀數為千分比。

G為檢流計，電氣平衡零點可調。

在遠端通過C型夾專用短路線，短路NY兩端。

L1段電纜線芯電阻為R1，L2段電纜及A相電纜線芯的電阻為R2。與定位電橋構成Murray電橋回路。其電路原理如左圖。電橋平衡后圖中，平衡后有，比例臂電阻與10圈刻度盤相連，電阻比例P可由刻度盤讀取，因此：

常規異常情況及處理：

1、若換好電池后檢流計仍不能調零，可能放大模塊損壞，應更換放大模塊；或者是現場干擾太大，影響電橋調零，此種表現已超出了儀器本身的抗GR能力。

2.調不到零位，可能的情況為：

a.遠端沒有短路或夾錯了電纜。

b.夾頭接觸不好。一個夾子的兩個鉗口分別引入電流及電位信號，任何一側接觸不好，都會影響平衡，表現為電位器旋至起點或終點時偏轉最小，但無法平衡。檢查夾頭，若出線桿接觸不良應磨掉出線桿氧化層。

c.測量電纜斷路，應維修。

d.靈敏度太高，不易找到平衡點，應根據需要調節靈敏度檔級，盡量使檢流計指針在±25格內。

e.故障在終端內。此時能平衡的比例應為小于1‰或大于999‰，已超出了比例電位器的范圍，平衡過程中表現為：比例至1‰或999‰時，指針趨于零位，但不能平衡。交換測量鉗，比例電位器調至另一端時，指針趨于零位，仍不能平衡。線芯在故障點處斷線時，也有類似表現：因為斷線點電阻比線芯高很多，形成電橋平衡點在端部的表象。