輸電線路故障距離測試儀探測原理

電纜故障的測試是基于電波在傳輸線中的傳輸時(shí)遇到線路阻抗不均勻而產(chǎn)生反向的原理。

根據(jù)傳輸線理論，每條線路都有其一定的特性阻抗Zc，它由線路的結(jié)構(gòu)決定，而與線路的長度無關(guān)。在均勻傳輸線路上，任一點(diǎn)的輸入阻抗等于特性阻抗，若終端所接負(fù)載等于特性阻抗，線路發(fā)送的電流波或電壓波沿線傳送，到達(dá)終端被負(fù)載全部吸收而無反向。當(dāng)線路上任一點(diǎn)阻抗不等于Zc時(shí)，電波在該點(diǎn)將產(chǎn)生全反射或部分反射。反射的大小和極性可用反射系數(shù)P表示，其關(guān)系式如下：

式中：Zc為傳輸線的特性阻抗

　　　Zo為傳輸線反射點(diǎn)的阻抗

（1）當(dāng)線路無故障時(shí)，Zo＝Zc，P＝0，無反射。

（2）當(dāng)線路發(fā)生斷線故障時(shí)，Zo＝∞，P＝1，線路發(fā)生全反射，且反射波與入射波極性相同。

（3）當(dāng)線路發(fā)生短路時(shí)，Zo＝1，P＝－1，線路發(fā)生負(fù)的全反射，反射波與入射波相性相反。

 1，低壓脈沖法（簡稱脈沖法）

當(dāng)線路輸入一個(gè)脈沖電波時(shí)，該脈沖便以速度V沿線路傳輸，當(dāng)行Lx距離遇到故障點(diǎn)后被反射折回輸入端，其往返時(shí)間為T，則可表示為：

V為電波在線路中的傳播速度，與線路一次參數(shù)有關(guān)，對每種線路它是一個(gè)固定值，可通過計(jì)算和儀器實(shí)測得到。將脈沖源的發(fā)射脈沖和線路故障點(diǎn)的反射波以一顯示器實(shí)時(shí)顯示，并由儀器提供的時(shí)鐘信號可測得時(shí)間T。因此線路故障點(diǎn)的距離Lx便可由（2）式求得。不同故障時(shí)的波形圖如圖1所示。

對電纜的低阻性接地和短路故障及斷線故障，及沖法可很方便地測出故障距離。但對高阻性故障，因在低電壓的脈沖作用下仍呈現(xiàn)很高的阻抗，使反射波不明顯甚至無反射。此種情況下需加一定的直流高壓或沖擊高壓使其放電，利用閃絡(luò)電弧形成瞬間短路產(chǎn)生電波反射。

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