粗測(cè)定位的方法及原理
波反射法。波反射法主要適用于測(cè)量電纜的低阻、短路與斷路故障。據(jù)統(tǒng)計(jì),該類故障約占電纜故障的10%。低壓脈沖法還可用于測(cè)量電纜的長度、電磁波在電纜中的傳播速度以及區(qū)分電纜的中間頭、T型接頭與終端頭等。波反射法能測(cè)量電纜長度,校正電纜波速度,尤其是定位斷線故障非常方便,不必在遠(yuǎn)端短路電纜,符合數(shù)字化、智能化的潮流。
波反射法的工作原理是測(cè)試時(shí)向電纜注入一低壓脈沖,該脈沖沿電纜傳播到阻抗不匹配點(diǎn),如短路點(diǎn)、故障點(diǎn)、中間接頭等,脈沖產(chǎn)生反射,回送到測(cè)量點(diǎn)被儀器記錄下來。波形上發(fā)射脈沖與反射脈沖的時(shí)間差△t,對(duì)應(yīng)脈沖在測(cè)量點(diǎn)與阻抗不匹配點(diǎn)往返一次的時(shí)間,已知脈沖在電纜中的波速度V,則阻抗不匹配點(diǎn)距離可由 L=V?△t 2 計(jì)算得出。
通過識(shí)別反射脈沖的極性,可以判定故障的性質(zhì)。斷路故障反射脈沖與發(fā)射脈沖極性相同,而短路故障的反射脈沖與發(fā)射脈沖極性相反。
由上式得知,脈沖在電纜中的波速度對(duì)于準(zhǔn)確地計(jì)算出故障距離很關(guān)鍵。在不確定電纜波速度值的情況下,可用如下方法測(cè)量。如已知被測(cè)電纜的長度,根據(jù)發(fā)送脈沖與電纜終端反射脈沖之間的時(shí)間△t,可推算出電纜中的波速度:V=2?L△t
在脈沖反射波形比較測(cè)量法中,有些不容易被識(shí)別,比如存在分支點(diǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的電纜。如圖2a所示,一中間帶接頭的電纜發(fā)生單相接地故障,首先在良好的芯線上測(cè)得一波形,如圖2b所示,然后在故障芯線上測(cè)量波形如圖2c,把二者進(jìn)行比較,在波形上F處二波形明顯出現(xiàn)差異,這是由于故障點(diǎn)反射脈沖所造成的,如圖2d所示,該點(diǎn)所代表的距離即是故障點(diǎn)位置。
在供電系統(tǒng)中,一直有“三分儀器七分找"的說法,認(rèn)為電纜定位比較困難。隨著儀表技術(shù)的進(jìn)步,電纜定位更為方便,因此在實(shí)踐應(yīng)用中選擇合理的儀器及定位經(jīng)驗(yàn)更為重要。
通常,電纜故障點(diǎn)定位分四步進(jìn)行,主要包括判斷故障點(diǎn)類型、選擇合適方法及相應(yīng)的儀器、粗測(cè)定位以及定點(diǎn)。其中,粗測(cè)定位方法有電橋法、波反射法兩種。目前波反射法定位儀較普及。但是有幾種電纜故障很難用波反射法查找,比如高壓電纜護(hù)套絕緣缺陷點(diǎn)、鋼帶鎧裝低壓力纜、PVC電纜和短電纜都無法被定位。另外,一些高阻擊穿點(diǎn)在沖擊電壓下無法擊穿,也難以定位。