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1、电缆故障定位方法阻抗法若测量端到故障点的阻抗可以测量和计算出，并且线路参数是确定的，那么由特定故障点 方程可计算出故障距离，这种方法称之为阻抗法。这种方法能够实现的前提为电缆线路是均 匀的，且不考虑线路的分布参数。电桥法作为阻抗法这一大类方法中的一种，在电缆故障定位技术发展初期应用广泛，电桥 法进行定位时，将电缆视为集中参数元件，因此相同时刻上，电缆各处电流大小相等、相位 相同，线路的电阻与长度成正比。电桥法原理图如图1-1 a）所示。在进行故障定位时，需要将电缆一端发生故障的一相与非故障相接，电桥两臂分别和电缆 另一端的故障相、非故障相相接，调节电阻器R2的阻值，使电桥平衡，电流检流计没有电
2、 流流过。图1-1中图b）是图a）的等效电路图。a）吐侨江皿理罔b）等效电路罔閤1-1电桥祛原理图行波法利用行波法进行故障定位，最早是利用低压脉冲法来实现的。根据电磁波的反射原理， 在向电缆注入低压脉冲后，该脉冲沿电缆传播到故障点时，由于阻抗不匹配会产生反射回波， 由接收测试仪器接收并记录反射波传回脉冲注入点的时间，可计算出故障点位置。低压脉冲 反射法实现简单，测量参数少，只需要电缆长度值、脉冲波速和时间差便可进行故障定位， 还可由反射脉冲波形区分出断线故障或短路故障两种不同类型。低压脉冲法发展至今，已不 需要根据示波器接收到的波形人为判断时间差，而是由专用接收仪器自动计算，提高了测量 精度。
3、但是这种方法的发射脉冲电压值较低，在测量高阻故障时不会产生反射回波也就无法 进行故障定位。与低压脉冲法相比，脉冲电流法弥补了其不能测量高阻故障的缺点。脉冲电流法是对电流 进行采样来进行故障定位的。需要将电缆故障点用高压击穿，形成短路电弧，故障点产生跃 变电流行波信号，再使用电流互感器提取行波信息，根据往返时间得到故障距离。这种方法 较安全、可靠，但是仪器有盲区，且波形有时不够明显或是比较复杂，不易判断，误差相对 较大。二次脉冲法是20世纪90年代发展起来的电缆故障定位方法，直接发送低压脉冲没有办法 测量高阻故障，但是可以先发送一个低压脉冲，得到电缆的开路全长波形，再发一个高压脉 冲将故障点击穿
4、，与此同时发送一个低压测试脉冲，即可在故障点发生反射，第二次接收到 的反射波极性与发射脉冲的极性相反。而第一次得 到的开路全长波形与发射脉冲同极性， 将前后两次采集到的波形叠加在一起，通过观察反射脉冲的正负极性就能判断故障的大致范 围。该方法可适用于大部分类型的故障，精度高，安全性好。其缺点为第二次发送高压脉冲 使故障点击穿后，故障点维持低阻状态的时间长短不容易确定；如果故障点受潮严重，击穿 故障点的时间增加，就会影响定位效率。声测法声测法用于电缆精确定位，其原理是在故障区域内，使用仪器使故障点放电，依靠探听放 电时产生的声音，精确定位故障点位置。当电缆铺设位置较浅或者电缆护层已被烧穿，放电
5、声音一般比较大，可以不用借助仪器而使用人耳确定位置，但是如果电缆护层没有被烧穿， 由于放电声音很小，人耳无法准确获取，就需要使用灵敏度高的接收器，将接受到的微弱震 动转换为电信号并进行放大处理还原成声音显示出来。声测法在测量时无需借助复杂设备， 但是由于城市中环境嘈杂，受噪音影响，不容易判断出放电声音，会产生较大误差，因此还 需要对这种方法进行改进以提高其实用性。声磁同步法声磁同步法是在声测法基础上改进而成的一种定位方法。考虑到噪音对放电声音的干扰， 还应该结合其他参数共同确定故障位置。将故障点击穿放电，产生声音的同时，电缆周围也 会产生磁场。使用接收传感器分别检测磁场信号与声音信号，与声音传
6、播速度相比，磁场信 号传播的快，仪器在检测到磁场信号后，才会检测到声音信号。记录两种信号接收到的时间 差，经过比较判断，在故障点正上方两种信号的时间差应该最小，这样就可以找到故障点的 位置。由于磁场信号的检测不易受到外界环境的干扰，因此，声磁同步法的故障判别能力比 单一检测声音信号要高，定位更加准确，应用更为广泛。智能化的定位方法科学技术的快速发展，使电缆故障定位技术的智能化成为可能。智能化的故障定位新技术 可借由设备进行无人化操作、自动实时监测、诊断，在发生故障时可以准确迅速的报告中心 站。分布式光纤温度传感器作为智能化定位技术的一种应用，由其构成的分布式光纤测温系 统可以实时的监测电缆温度变化，这项最早由日本学者提出的方法已经应用于实际当中。另 一种常见的在线故障定位技术，是通过红外热像技术监测电缆内部线芯温度来实现故障定位 的。这种技术的原理为电缆过载时，线芯温度会升高，若使用红外线热像仪扫描电缆，可获 得温度场分布图像，以 及温度场的具体数值分布。最后通过已建立的传热数学模型和已知 的电缆结构参数、表面温度和环境温度，对电缆芯线温度做反演计算，完成基于电缆芯线温 度的非接触性的故障定位。
