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电缆故障预定位(粗测)的原理及方法(二)

四、高压闪络法:
    电缆的高阻故障由于故障点的电阻较大(大于10倍的电缆波阻抗),低压脉冲在故障点没有明显的反射。故不能用低压脉冲法来测量,而只能由高压设备发出高压信号(冲闪时发出脉冲高压),使故障点产生闪络性放电,从而发生电压突跳。这个突跳电压在故障点和测试端之间来回反射,根据每一次往返所经历的时间和电波传播速度,同样用上面的公式计算出故障点的距离。低压脉冲法由仪器内部产生触发,而闪络法则由外部高压产生触发。此现象可以在不同情况下按采样键得到反映,在低压脉冲时按采样波形马上显示出来,而高压闪络时按采样键波形并不马上反映出来,而是等外部高压触发打火后才显示出来。此种电缆故障测试仪代表性仪器为本公司生产的:DZY-2000电缆故障测试仪

高压闪络法

五、二次脉冲法:

   二次脉冲法在电缆故障定位中的应用的工作原理如下图所示。首先使用一定电压等级、一定能量的高压脉冲在电缆的测试端施加给故障电缆,让电缆的高阻故障点发生击穿燃弧。同时,在测试端加入测量用的低压脉冲,测量脉冲到达电缆的高阻故障点时,遇到电弧,在电弧的表面发生反射。由于燃弧时,高阻的电缆故障变成了瞬间的电缆短路故障,低压测量脉冲将发生明显的阻抗特征变化,使得闪络测量的波形变为低压脉冲短路波形,使得波形判别特别简单清晰。这就是我们称之为的“二次脉冲法”。接收到的低压脉冲反射波形相当于一个线芯对地完全短路的波形。将释放高压脉冲时与未释放高压脉冲时所得到的低压脉冲波形进行叠加,2个波形会有一个发散点,这发散点就是电缆故障点的反射波形点。这种方法把低压脉冲法和高压闪络技术结合在一起,使测试人员更容易判断出故障点的位置。与传统的电缆故障测试方法相比,二次脉冲法电缆故障测试仪的先进之处,是将冲击高压闪络法中的复杂波形简化为最简单的低压脉冲短路故障波形,所以判读极为简单,可准确标定电缆故障距离。

二次脉冲电缆故障测试仪原理图

二次脉冲电缆故障测试仪原理图

六、多次脉冲法电缆故障测试仪:
    由于二次脉冲法电缆故障测试仪固有的弊病:燃弧时间短、燃弧不容易稳定,现场测试时要通过多次实测波形的观察,选择合适的迟延时间,选出最适合判读的测试波形,故障点发生在电缆始端或近始端,波形稍复杂一些,精确读数会引入一定误差。由于故障电缆的故障点被电弧回路,使芯线上存在幅度很大的衰减余弦振荡波和故障点击穿时在电缆故障点和测试端来回反射的脉冲波。在余弦振荡期间所有的脉冲波形均视为干扰信号,无法实施低压脉冲法测试。只有在余弦振荡结束后芯线上电压趋于平稳,而且在故障点电弧仍然存在期间才能进行低压脉冲测量。也就是说要避开大振荡周期。电缆故障现场测试时要通过多次实测波形的观察,选择合适的迟延时间,选出最适合判读的测试波形。所以,研制二次脉冲法的科研人员在此基础上又在采样软件上进行了改进,再同一燃弧期间发送多个低压脉冲,同时采集出多个二次脉冲波形同时显示在屏幕上,以供操作人员进行选择,试图解决二次脉冲法固有的操作复杂、难以同步等问题。但由于其原理的局限性,只是对其“二次脉冲法”有所改进,无法从根本上解决二次脉冲法的局限性的问题,同时进一步造成了操作人员使用仪器的复杂性。

七、三次脉冲法电缆故障测试仪:

    三次脉冲法电缆故障测试仪是二次脉冲法的升级。其方法是首先在不击穿被测电缆故障点的情况下,测得低压脉冲的反射波形,紧接着用电缆故障测试专用高压脉冲电源击穿电缆的故障点产生电弧,在电弧电压降到一定值时触发中压脉冲来稳定和延长电弧时间。之后再发出低压脉冲,从而得到电缆故障点的反射波形,两条波形叠加后同样可以发现发散点就是电缆故障点对应的位置。由于采用了中压脉冲来稳定和延长电弧时间,它比二次脉冲法更容易得到电缆故障点波形。相对于二次脉冲法由于三次脉冲法不用选择燃弧的同步时长,操作起来也更加简便。三次脉冲代表性仪器为:kc-900三级多次电缆故障测试仪

三级多次脉冲电缆故障测试仪

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