产品列表 / products

首页 > 技术文章 > 电缆故障定位的时域反射计脉冲回波

电缆故障定位的时域反射计脉冲回波

点击次数:117 更新时间:2023-09-20

武汉特高压旗下的电缆故障测试仪可以帮助众多电力工作者更加方便的进行各类电力测试。

控制电缆的主要特点及防止电气干扰的措施有哪些?(图1)

脉冲回波的基础知识

脉冲回波技术是通过结合了发射器和接收器的时域反射计(TDR)来执行的。发射器向电缆发出持续时间短的低压高频脉冲。这种能量脉冲沿着电缆表面传播,直到遇到某种类型的破坏,表现为电缆特性阻抗的变化;电缆特性阻抗的这些不匹配可能是由电缆的起始端、电缆中的接头引起的、变压器、故障等。根据阻抗变化的幅度,部分或全部传输的能量会反射并传播回时域反射计。本质上,该技术创建了地下电缆的电子或图形路线图,显示沿该路径的不同事件。

屏幕上显示传输脉冲在整个电缆长度上传播的经过时间以及因电缆和谐结构偏差而产生的脉冲反射。然后按时间顺序显示这些反射。因此,在时域反射计

的图形显示上,第一个事件是脉冲或电缆的启动,然后是第一个失配阻抗、第二个失配阻抗等。一切都以时域格式显示。因此,时域反射计可以查看电缆内部,可视化不同的电缆地标,例如接头、变压器、电缆过渡区域、电缆的起点和终点等。除此之外,TDR还能够测量电缆长度并相对轻松地定位与电缆传输路径串联的故障,例如导体断裂或开路、同心中性点上形成中性点或严重腐蚀、分离接头或密封在较小程度上,脉冲回波技术可用于定位分流电缆故障或电缆中介电材料中的故障,前提是绝缘故障的电阻值小于特性阻抗的10倍正在查看的电缆。

查找到电缆故障的距离

时域反射计的测量是通过测量时间来进行的。TDR实际上测量脉冲发射到电缆上所需的时间,然后开始测量这些反射开始返回所经过的时间。为了找出脉冲传播到的距离,TDR自动计算脉冲离开和返回所需的总时间,将其除以一半,然后乘以脉冲行进的速度。时域反射计

的一个非常重要的设置是传播速度。速度传播速度是高频脉冲在给定电缆上传播的速度,这些脉冲传播的速度将受到介电材料类型和电缆横截面几何形状厚度的影响。

然而,即使不知道给定电缆的详细信息,例如其速度、总长度,也不知道电路的特殊性,仍然可以使用时域反射计获得非常准确的结果,只需利用以下事实:电缆有两端。为了找到这种情况下的电缆中断,需要以相同的速度值测量两端到故障点的距离;即使速度值错误,也能准确定位故障。

定位故障时,应先从a端测量距离,然后在地面上标记。之后,应从“b"端测量到故障点的距离,并在地面上标记。结果,如果速度设置得太低,断层将从两侧下冲,真正的断层位置位于两个标记之间。当然,如果速度设置得太高,断层就会从两侧超出,而真正的断层位置仍然在标记之间。因此,即使有关电缆的信息非常少并且不知道正确的速度值,也可以通过简单地进行双向测量来获得准确的结果。当在较长的电缆上进行测量时,可以将总电缆长度分为更小的部分。

脉冲回波的优点和缺点

脉冲回波技术的优点是它可以相对容易和快速地进行故障查找。所有结果都显示在TDR屏幕上,这意味着无需沿着电缆路径行走来跟踪故障。另一个重要的优点是,这种方法使用安全的低压脉冲,防止电缆受到应力,并使技术人员的过程安全。时域反射计可用于各种电缆,一直到电力电缆上的低压、中压和高压。获得的脉冲回波特征可用于诊断值。例如,检查三相电路内的接头,可以捕获所有三个阶段,将它们叠加在一起,并检查一个阶段可能发生的一些问题是否发生在另一阶段。脉冲回波技术

的缺点之一复杂电路产生的痕迹可能难以解释。例如,在具有多个“T"或“Y"连接的电路中,当它们的反射重叠时,可能会导致非常复杂的波形。这意味着要理解所有这些思考的意义可能非常困难。在这种情况下,推荐的做法是使用差分脉冲回波:基本上,先拍摄正常电缆相位的图片,然后拍摄故障电缆相位的图片。一切常见的东西,它们共享共同“T"和“Y"连接、过渡等的所有区域,所有这些图像都将是相同的。因此,将这两个波形中的两个公共数据点相减,这将显示坏相上的差异点或潜在故障点。