【正文】 電阻迅速回升，以致無法測量。為解決上述兩個問題，可采用高壓電橋法。所不同的是將低壓直流電源換成高壓直流電源。因此，高壓電橋法始終沒能普遍推廣應用。據(jù)統(tǒng)計，用低壓脈沖法測定的電纜低阻或丌路故障，約占電纜故障總數(shù)的1 0％。由于電纜的全長及電波在電纜中傳播速度的測試方法與開路性故障完全相同，因此這罩不作特別介紹。波形上發(fā)射脈沖與反射脈沖的時間差△t，對應脈沖在測量點與阻抗不匹配點往返一次的時間，已知脈沖在電纜中的波速度V，則阻抗不匹配點距離，可由下式計算：L=V首先使故障電纜在直流高壓或脈沖高壓的作用下?lián)舸?，然后，通過測量放電所形成的電壓脈沖波在觀察點與故障點之間往返一次的時間來測距。但是現(xiàn)代技術的進步J下在逐步降低這方面的要求。儀器通過一電容電阻分壓器得到所需要的測量電壓脈沖信號，儀器與高壓回路有直接電耦合，容易發(fā)生高壓信號串入，造成儀器損壞。使故障點不容易擊穿。 脈沖電流法脈沖電流法采用線性電流耦合器采集電纜中的電流行波信號，將電纜故障點用高電壓擊穿，使用儀器采集并記錄下故障點擊穿產(chǎn)生的電流行波信號，通過分析判斷電流行波信號在測量端與故障點往返一次所需時間來計算故障距離。線性電流耦合器產(chǎn)生的電流脈沖信號也比較容易分辨。脈沖電流法有直流高壓閃絡法和沖擊高壓閃絡法兩種測試方法。通過調壓器和一個高壓試驗變壓器對儲能電容器充電，電容器串聯(lián)一個電阻與電纜連接形成回路，線性電流耦合器與該回路耦合，檢測信號。在電纜的一端檢測電流脈沖在測量端和故障點之間往返一次的時間就能獲得故障距離。但是由于電容器本身以及電纜存在雜散電感，使得本來應該是負脈沖的波形上出現(xiàn)一個小的正脈沖，影響測距精度。沖擊高壓閃絡法(沖閃法)適用于測試大部分閃絡故障。對充電電容充電，電壓到達一定數(shù)值后，球型放電問隙就會擊穿放電，電纜線路得到一個瞬時高壓，當該高電壓大于故障點臨界擊穿電壓時，就使故障點擊穿放電，產(chǎn)生電流電壓信號向兩端傳播。與直閃法相比，沖閃法波形比較復雜，辨別難度較大，準確度較低，但是適用范圍更廣一些。閃絡性故障兩次擊穿的時間間隔，有時為數(shù)秒或數(shù)分鐘，對于油浸紙絕緣電纜，尤其是陳舊性的充油接頭部位故障，由于絕緣油的流動，可使擊穿現(xiàn)象暫時停止，形成封閉性故障?！蚊}沖法根據(jù)本文所提及的幾種方法，在故障地點距離測試中仍然存在以下問題：在測試中，缺乏經(jīng)驗的人員常認為球間隙放電時，故障點也同時放電；或認為只要球間隙放電，就可以測到所需的波形，其實這兩種觀點都是片面的。距離越大，擊穿所需的電壓越高，擊穿時加到電纜上的電壓也越高。對于具有某一故障電阻值的故障點，若球問隙太小，球隙擊穿時加到電纜上的電壓就很低，甚至可能低到無法電離擊穿故障點。一般來說，放電電流不大于10mA時，故障點未被擊穿；放電電流大于20mA時，故障點已閃絡擊穿；放電電流在10mh～20mh時，常常表現(xiàn)為放電不充分。(2)通過觀察閃測儀測試波形來判斷故障點是否閃絡擊穿放電。對于沖閃法，故障點未擊穿時，測得的波形上只有終端反射脈沖，而沒有故障點放電脈沖。當故障點不放電或放電不完善時，將造成無故障點反射波形或波形不規(guī)則，給測距工作帶來困難。由W=I／2Cv2可知，加大電容量和提高沖擊電壓均可增大沖擊放電能量，當電容量足夠大(不小于4u F)時，提高沖擊電壓的效果更明顯。對這類故障進行閃絡方式測試時，往往會出現(xiàn)兩個(或多個)故障點同時放電的現(xiàn)象。但也有可能出現(xiàn)較近的故障點沒有被放電電弧完全短路的情況，這樣，測得的波形就比較復雜了，是一個疊加著兩個故障點反射的合成波形。因為，過高的沖擊直流高壓會引起測試波形的畸變。過高的沖擊直流高壓可能會將故障點電阻降低太快，甚至變成金屬性接地故障，從而給定點工作帶來麻煩。從上面的分析我們可以知道，低壓脈沖法波形清晰，易于工程技術人員判別故障，但只適用于低阻故障，而脈沖電壓法適用于各種故障，但波形較難判別。首先對故障電纜發(fā)射一個低壓脈沖，只要故障點的接地電阻大于電纜波阻抗5倍以上，我們可以認為此時故障電纜相對于低壓脈沖是丌路，脈沖在高阻和閃落性的故障點不會產(chǎn)生反射。對故障電纜釋放一個足以使線芯絕緣故障點發(fā)生閃絡的高壓脈沖，同時觸發(fā)釋放第二個低壓脈沖，在故障點的電弧未熄滅時，故障點相對于低壓脈沖是完全短路，那么在脈沖釋放端接收到的低壓脈沖反射波形相當于一個線芯對地完全短路的波形。二次脈沖法原理及系統(tǒng)組成圖(圖23)如下：圖23 二次脈沖法原理及系統(tǒng)組成在用二次脈沖法完成故障點的預定位后，把放電球隙調到一定位置，然后把電壓升到至球隙自動放電。測量人員可以攜帶聲磁接收儀到計算出的地點探測，根據(jù)放電聲音的大小和磁場信號的頻率斷定故障點的精確位置。為了減少開挖工作量，在測距之后，還必須在地面上進行精確的定點工作。電纜路徑的確定是通過檢測電纜上方地面上的磁場進行酌∞翻，根據(jù)電纜的阻抗特性以及電磁場信號測量的方便性，電纜路徑識別所采用的交變電流信號的頻率范圍一般從幾十赫茲到十幾千赫茲不等。通過各種藕合方式，在電纜周圍產(chǎn)生交交豁電磁場，通過測量電纜上方地面上的電磁場分布可以確定電纜路徑。隨著接收線圈的移動，信號的大小發(fā)生變化，由此可以判斷出電纜路徑。最大法又叫音峰法，是通過尋找信號最強的特征點確定電纜路徑；最小法又叫音谷法，是透過尋我信號最弱的特征點確定電纜路徑。垂直于電纜走向的一組同心圓，當接收器線圈與磁力線以不同的角度放置時，在垂直于電纜走向的方向上左右移動，接收到的電磁場信號分布不同。最小法電纜路徑探測是使接收器的接收線圈平行予地面或電纜走向，慢慢移動接收線圈，接收到的信號強度為馬鞍形分布，在線圈位于電纜正上方時，磁力線與線圈平面平行，沒有磁力線穿過線圈，線圈內(nèi)無感應電動勢產(chǎn)生，接收到的信號很微弱。馬鞍形曲線谷底所對應的測試位置即電纜所經(jīng)過的路徑。由于電纜導體扭絞，地面上的磁場分布沿電纜的路徑是變化的，最大法與最小法的應用有所區(qū)別。兩個導體所在的平面與地面平行時，由于磁力線在電纜的正上方進入地面，造成信號強弱分布曲線與相地連接時情況恰恰相反。 故障定點電力電纜發(fā)生高阻故障后，故障點的物理化學性質變化不大，故障點搜尋難度很大。歸結起來有聲測法、磁測法和聲磁同步法等幾類。對于埋設較淺的電纜，故障點擊穿或閃絡放電時，在地面上可以清晰地聽到爆炸聲，根據(jù)聲音的來源就可以找到故障點。聲測法的基本原理是利用直流高壓對高愿電容器敖電，利用電力電纜故障點放電時產(chǎn)生的聲啻信號進行定點，利震聲音傳感器在電力電纜上方將聲音信號檢測出來，聲音最大的地方為故障點所在的位置。聲測法因為簡單、方便而被廣泛地應用，但當故障距離測量誤差較大、電纜埋設較深或環(huán)境噪聲較強時，聲測法都不適宜使用?；驹硎鞘紫韧ㄟ^高壓設備對電容器G充電，當電容器中的電荷強度達到一定的勢韙后就會通過球形間隙G對電纜故障線芯放電，并將電能傳送到故障點。為了使故障點聲音易于聽測，需要適當提高故障點的放電能量。磁測法是通過故障點擊穿或閃絡時釋放出的電磁波來判斷故障點位置的電磁方法。不足鵑是由于無法區(qū)剃磁場信號是高壓信號發(fā)生器產(chǎn)生的還是故障點產(chǎn)生的，這種測量方法有盲區(qū)，在距離高壓信號發(fā)生器～端二三十米的范圍內(nèi)不能使用此方法。 聲測法示意圖 磁測法示意圖通過檢測電力電纜故障點放電時產(chǎn)生的磁、電信號的時間差來確定故障點位置。近年來，電纜故障在線檢測技術也有了較大發(fā)展。當光在光纖內(nèi)傳輸時，光的特性(如振幅、相位、偏振態(tài)等)將隨檢測對象的變化而變化，光的特性得到了調制，通過對調制光的檢測，便能感知外界的信息，這就是光纖傳感器的基本原理。FODT傳感器的工作原理是拉曼(Raman)背向散射光強度隨電纜溫度變化而變化。這兩種光的波長不同，光強比例可以轉換成溫度的讀數(shù)，根據(jù)激光脈沖開始注入到散射光返回所需要的時間可計算出距離。光纖傳感技術用于電力電纜的故障檢測具有方法簡便、定位快速和不受電磁干擾的優(yōu)點。這種檢測技術成本很高，主要用于新敷設的重要電纜。第4章 展望隨著國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展和科學技術的進步，電纜被廣泛的應用于電力系統(tǒng)中。因此，電纜故障測距已成為當今社會必不可少的一項研究任務。并對電纜故障的探測技術和方法進行了詳細的講解與分析。同時對于電纜故障測距的新的方法進行了敘述。同時在電纜的生產(chǎn)過程中對于電纜故障的查找與修復也是很重要的。這是嚴重的浪費。本文對于電纜故障測距方法的描述與分析，還是有很大的實用意義的。他門嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。兩年多來，老師不僅在學業(yè)上給我以精心指導，同時還在思想、生活上給我以無微不至的關懷，在此謹向兩位老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。同時，在課題進行中，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。參考文獻[1] 崔江靜，梁芝培，孫廷璽．電力電纜故障測試技術及應用的概述．高電壓技術．2001，2．7。[4] 張煌晨，孟成．淺談電纜故障探測．遼寧冶金．1994，6。[11] 文武，韓伯鋒．再論電力電纜故障的測試方法．高電壓技術．2004，4，第30卷第136期．58