【正文】 接時(shí)是類似的。由于電纜導(dǎo)體扭絞，地面上的磁場(chǎng)分布沿電纜的路徑是變化的，最大法與最小法的應(yīng)用有所區(qū)別。當(dāng)兩個(gè)通電導(dǎo)體所在的平面與地面垂直時(shí)，電纜上方磁場(chǎng)的分布情況與相地連接時(shí)是一致的，前面介紹的最大法和最小法是適用的。兩個(gè)導(dǎo)體所在的平面與地面平行時(shí)，由于磁力線在電纜的正上方進(jìn)入地面，造成信號(hào)強(qiáng)弱分布曲線與相地連接時(shí)情況恰恰相反。在線圈與地面垂直放置時(shí)，在電纜正上方穿過(guò)線圈的磁力線最多，信號(hào)最強(qiáng)，在線圈與地面平行放置時(shí)，在電纜正上方穿過(guò)線圈的磁力線最少，信號(hào)最弱。 故障定點(diǎn) 電力 電纜發(fā)生高阻故障后，故障點(diǎn)的物理化學(xué)性質(zhì)變化不大，故障點(diǎn)搜尋難度很大。用閃絡(luò)法對(duì)故障進(jìn)行粗測(cè)之后，一般需要通過(guò)故障點(diǎn)直流擊穿或閃絡(luò)產(chǎn)生的聲、磁等信號(hào)來(lái)搜尋故障點(diǎn)。歸結(jié)起來(lái)有聲測(cè)法、磁測(cè)法和聲磁同步法等幾類。 聲測(cè)法又叫聲音判斷法，是最簡(jiǎn)單的也是最常用的高阻故障定點(diǎn)方法。對(duì)于埋設(shè)較淺的電纜，故障點(diǎn)擊穿或閃絡(luò)放電時(shí)，在地面上可以清晰地聽(tīng)到爆炸聲，根據(jù)聲音的來(lái)源就可以找到故障點(diǎn)。但是對(duì)于電纜護(hù)層未被燒穿的電纜故障或者電纜埋藏較深，過(guò)渡電阻較小，都有可能使故障點(diǎn)放電聲音減小，需要用高靈敏度的聲電轉(zhuǎn)換器 (拾音器或壓電 晶體 )，將地面上微弱的地震波轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并由相關(guān)儀器對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大處理，然后用耳機(jī)還原成聲音，或通過(guò)顯示裝置顯示聲音的強(qiáng)度。聲測(cè)法的基本原理是利用直流高壓對(duì)高愿電容器敖電，利用電力電纜故障點(diǎn)放電時(shí)產(chǎn)生的聲啻信號(hào)進(jìn)行定點(diǎn)，利震聲音傳感器在電力電纜上方將聲音信號(hào)檢測(cè)出來(lái)，聲音最大的地方為故障點(diǎn)所在的位置。該方法主要用于電力電纜高阻故障的定點(diǎn)。聲測(cè)法因?yàn)楹?jiǎn)單、方便而被廣泛地應(yīng)用，但當(dāng)故障距離測(cè)量誤差較大、電纜埋設(shè)較深或環(huán)境噪聲較強(qiáng)時(shí)，聲測(cè)法都不適宜使用。 中原工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) /論文 21 圖 為聲測(cè)定點(diǎn)法的示意圖，圖中， VT 為調(diào)壓器， PT為升 壓變壓器， G為球形間隙， C 為高壓電容 (一般為 4μ F)。基本原理是首先通過(guò)高壓設(shè)備對(duì)電容器 G 充電，當(dāng)電容器中的電荷強(qiáng)度達(dá)到一定的勢(shì)韙后就會(huì)通過(guò)球形間隙 G 對(duì)電纜故障線芯放電，并將電能傳送到故障點(diǎn)。借助拾音器可以從地面聽(tīng)到故障點(diǎn)處能量釋放時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)聲音，收到的信號(hào)最強(qiáng)的地方一般就是故障點(diǎn)。為了使故障點(diǎn)聲音易于聽(tīng)測(cè)，需要適當(dāng)提高故障點(diǎn)的放電能量。為了使故障點(diǎn)放電聲音有別于周圍的噪聲，要求放電具有周期性，在實(shí)際的故障定點(diǎn)過(guò)程中，一般放電的周期為 2— 4 秒左右。 磁測(cè)法是通過(guò)故障點(diǎn)擊穿或閃絡(luò)時(shí)釋放出的電磁波來(lái)判斷故障點(diǎn) 位置的電磁方法。從圖，在故障點(diǎn)附近釋放的電磁場(chǎng)最強(qiáng)，這種判斷方法比較適合于線路較長(zhǎng)的場(chǎng)合。不足鵑是由于無(wú)法區(qū)剃磁場(chǎng)信號(hào)是高壓信號(hào)發(fā)生器產(chǎn) 生的還是故障點(diǎn)產(chǎn)生的，這種測(cè)量方法有盲區(qū)，在距離高壓信號(hào)發(fā)生器～端二三 十米的范圍內(nèi)不能使用此方法。 聲磁同步法是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型高阻故障定點(diǎn)方法，用故障點(diǎn)放電產(chǎn)生的磁場(chǎng)信號(hào)觸發(fā)計(jì)數(shù)器，用聲波信號(hào)來(lái)終止計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值表示測(cè)量點(diǎn)與故障點(diǎn)的距離遠(yuǎn)近，反復(fù)測(cè)量，尋找與故障點(diǎn)距離最近的點(diǎn)，即為故障點(diǎn)的正上方。 中原工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) /論文 22 圖 聲測(cè)法示意圖 圖 磁測(cè)法示意圖 通過(guò)檢測(cè)電力電纜故障點(diǎn)放電時(shí)產(chǎn)生的磁、電信號(hào)的時(shí)間差來(lái)確定故障點(diǎn)位置。由于磁場(chǎng)信號(hào)的傳播速度較快，一般從故障點(diǎn)傳播到儀器傳感器探頭放置處所用的時(shí)間可以忽略不計(jì)，而聲音信號(hào)相對(duì)于磁場(chǎng)信號(hào)來(lái)說(shuō)傳播速度較慢，因此可以利用聲、磁信號(hào)的時(shí)間差來(lái)判斷故障點(diǎn)的遠(yuǎn)近，測(cè)出時(shí)間差最小的點(diǎn)就是故障點(diǎn)。 其他方法 近年來(lái)，電纜故障在線檢測(cè)技術(shù)也有了較大發(fā)展。隨著光纖技術(shù)的發(fā)展，光纖傳感技術(shù)在電纜故障檢測(cè)中的應(yīng)用得到了快速發(fā)展，它不僅能夠滿足快速定位的要求，而且定位更準(zhǔn)確，因此其應(yīng)用越來(lái)越受到重視。當(dāng)光 在光纖內(nèi)傳輸時(shí)，光的特性 (如振幅、相位、偏振態(tài)等 )將隨檢測(cè)對(duì)象的變化而變化，光的特性得到了調(diào)制，通過(guò)對(duì)調(diào)制光的檢測(cè)，便能感知外界的信息，這就是光纖傳感器的基本原理。電纜故障檢測(cè)的分布式光纖溫度傳感器是傳感型光纖傳感器。 FODT 傳感器的工作原理是拉曼 (Raman)背向散射光強(qiáng)度隨電纜溫度變化而變化。拉曼背向散射光由反斯托克斯光 (antiStokes 1ight)和斯托克斯光 (Strokes light)組成。這兩種光的波長(zhǎng)不同，光強(qiáng)比例可以轉(zhuǎn)換成溫度的讀數(shù)，根據(jù)激光脈沖開(kāi)始注入到散射光返回所需要的時(shí)間可計(jì)算 出距離。光纖中光的傳播速度為 0． 2m／ ns，因此從光束注入到背向散射光到達(dá)時(shí)間，每 10ns 就就可以變換成l米的光纖長(zhǎng)度，這被稱為光纖時(shí)域反射儀 (OTDR)。光纖傳感技術(shù)用于電力電纜的故障檢測(cè)具有方法簡(jiǎn)便、定位快速和不受電磁干擾的優(yōu)點(diǎn)。但是這種檢測(cè)方法只適用于低阻接地故障，目前還不能應(yīng)用于高阻接地故障測(cè)距中。 這種檢測(cè)技術(shù)成本很高，主要用于新敷設(shè)的重要電纜。還有一些研究者利用行波法結(jié)合 GPS 授時(shí)系統(tǒng)對(duì)電纜故障進(jìn)行在線檢測(cè)，并引入了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)。 中原工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) /論文 23 第 4 章 展望 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的 進(jìn)步，電纜被廣泛的應(yīng)用于電力系統(tǒng)中。為了減小電纜故障所造成的經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)電纜故障測(cè)距精度的要求越來(lái)越高，對(duì)電纜故障測(cè)距方法可靠性、實(shí)時(shí)性和快速性的要求越來(lái)越高；對(duì)電纜故障測(cè)距裝置的要求也越來(lái)越高。因此，電纜故障測(cè)距已成為當(dāng)今社會(huì)必不可少的一項(xiàng)研究任務(wù)。 本文通過(guò)對(duì)電纜故障的成因以及形成機(jī)理的分析，對(duì)于電纜故障有了大致的了解。并對(duì)電纜故障的探測(cè)技術(shù)和方法進(jìn)行了詳細(xì)的講解與分析。對(duì)于電纜故障檢測(cè)的復(fù)雜性與困難性，同時(shí)由于對(duì)故障點(diǎn)的精確定點(diǎn)提出了較高要求，因此在電纜故障的精確定點(diǎn)中，要及時(shí)準(zhǔn)確的查找到故障點(diǎn)，對(duì)于 工作人員提出了較高的要求。同時(shí)對(duì)于電纜故障測(cè)距的新的方法進(jìn)行了敘述。在電纜故障檢測(cè)中，不僅需要工作人員豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，更要求檢測(cè)設(shè)備的先進(jìn)與精確。同時(shí)在電纜的生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)于電纜故障的查找與修復(fù)也是很重要的。比如，在實(shí)習(xí)期間，在一次生產(chǎn)中，由于車間沒(méi)有對(duì)工人使用檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行過(guò)培訓(xùn)，導(dǎo)致工人在查找故障點(diǎn)時(shí)盲目的進(jìn)行剝線，浪費(fèi)時(shí)間的同時(shí)線也嚴(yán)重的損壞，最后在調(diào)度員的指揮下，直接把有故障的線剪掉。這是嚴(yán)重的浪費(fèi)。 因此，電纜的故障點(diǎn)的查找與精確定位，是極其重要的，不論是在電纜的生產(chǎn)過(guò)程中還是在電纜的運(yùn)行中。本文對(duì)于 電纜故障測(cè)距方法的描述與分析，還是有很大的實(shí)用意義的。 中原工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) /論文 24 致 謝 本篇畢業(yè)論文是在我的指導(dǎo)老師 肖俊明老師和 萬(wàn)留杰老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。他 門 嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成， 兩位 老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。兩年多來(lái)，老師 不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷，在此謹(jǐn)向 兩位 老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意 。 在論文完成之時(shí)，再次感謝老師在諸多學(xué)術(shù)上的指導(dǎo)和生活上的關(guān)懷 ，并教我一些做人的道理，在今后的工作和學(xué)習(xí)中我會(huì)終生銘記老師的教誨，不辜負(fù)老師的培養(yǎng)。 同時(shí)，在課題進(jìn)行中，師兄申凱允給予作者在資料的查找和課題的寫作中給予了很大的幫助，在此表示感謝。 最后，向所有曾給予作者關(guān)心和幫助的老師和同學(xué)致以最衷心的感謝。 中原工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) /論文 25 參考文獻(xiàn) [1] 崔江靜，梁芝培，孫廷璽．電力電纜故障測(cè)試技術(shù)及應(yīng)用的概述．高電壓技術(shù)． 2021， 2． 7。 [2] 徐丙寅，李勝祥，陳宗軍．電力電纜故障探測(cè)技術(shù)．機(jī)械工業(yè)出版社． 2021， [3] 黃爾烈．國(guó)內(nèi)外電纜故 障點(diǎn)定位的幾種方法．河北煤炭建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)． 1994，第 4期． 70一 72。 [4] 張煌晨，孟成．淺談電纜故障探測(cè)．遼寧冶金． 1994， 6。 [5] Boiarski A A, Pilate O,Fink T. 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