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电缆故障粗测方法之脉冲反射法的前世今生
时间: 2023-03-18 20:15
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电缆故障检测过程中的行波法也叫脉冲反射法，采用这一原理进行电力电缆故障测试，目前在国内外已得到非常广泛的应用。
电缆故障粗测方法之脉冲反射法的前世今生
电缆故障检测过程中的行波法也叫脉冲反射法，采用这一原理进行电力电缆故障测试，目前在国内外已得到非常广泛的应用。其主要特点是，它对电缆故障的可测率相当高，据不完全统计，95%以上的电力电缆故障都能采用这种方法进行有效且满意地测试;测试速度快，通常大部分故障可在数分钟以内用仪器显示出故障点的位置;测试范围宽，一种测试仪器可以有效地测试所有类型的电缆故障;安全性能好，整个测试过程对被测电缆无损伤，由于新技术的进一步应用，也使得操作人员在测试过程中更加安全。
这种方法可以追溯到1939 年，当时国外有一篇题为《电缆中击穿故障点之探测》的论文，揭示了高阻故障点的某种基本物理特性，之后便出现了一种叫“电缆击穿点探测仪”的仪器，其原理是使电缆在高电压作用下让故障点瞬间击穿放电形成回路电流，然后采用冲击式电流表来确定故障点的位置。
随着科学技术的进一步发展以及人们对电缆故障点的物理特性进一步研究，发现电缆故障点在高电压作用下的“行波反射特性”，在20世纪60年代左右，英国便生产了一种“电缆故障探测仪”，其原理是使各种电缆高阻故障点在高电压作用下产生闪络放电，形成瞬间短路，并应用传输线的反射特性，把在测试端产生的反射波形通过示波管显示，然后用高速照相的办法，将测试波形记录下来，最后分析测试波形并计算出故障点的位置。而这种仪器主要是用来测试不能通过高电压大电流烧穿降阻的“闪络性高阻故障”。
到20 世纪60年代后期，我国开始研究采用行波理论来测试电缆故障。在1971年由西安电子科技大学与西安供电局共同研制成功一整套电力电缆故障测试仪器。其代表仪器为“DGC-711 型电缆故障闪测仪”。相比英国的同类产品，本仪器有两个非常关键的技术突破。
(1)利用贮存示波管对瞬态波形的记录储存特性显示故障点的波形特性，而不是用高速照相的办法。现场使用非常方便，故障测试过程变得非常快速。
(2)开发的直流高压冲击闪络放电的方法(后面将介绍的“冲闪法”)可对任何性质的故障进行快速测试，而无需像过去那样对高阻故障，特别是对闪络性高阻故障进行烧穿降阻等辅助做法。这一方法在目前仍为国内外最普及且行之有效的一种方法。在以后的实际应用中，人们发现储存示波管型的电缆故障闪测仪存在以下不足:
(1)故障点放电形成的特性反射波形在储存示波管显示停留的时间太短，只有十几秒，最多只有 1min 左右，测试人员还没有来得及计算出故障点位置，测试波形便消失了。
(2)有相当一部分电缆故障，在整个很长的测试过程中，只有偶然的一次放电过程。由于操作不当以及仪器的短暂显示缺陷，从而失去一次很好的测试机会，故障可测率相对较低。
(3)仪器的抗振性能较差。随着数字化技术以及计算机技术的快速发展，最早在 20 世纪 80 年代的英国，便出现了智能型的电缆故障测试仪，其原理仍然是“行波反射法”。在 1987 年我国才开始着手研制采用计算机技术及高速 A/D转换技术的智能型电缆故障测试仪器，并于 20 世纪 90 年代初研制成功我国第一套智能型电缆故障闪测仪。
但由于以下几个因素，使得电力电缆故障的测试技术发展及普及应用受到很大的影响。
(1)相比电桥法、行波法相对技术难度较大，对使用者来说需要有一定的经验和一定的技术培训，仅凭着操作说明书及有关资料要完成一次较复杂的故障测试比较困难。
(2)由于仪器种类较多，同一种测试原理的仪器型号也很多，产品质量良莠不齐，使用户对电缆故障的测试原理及方法产生较大的怀疑。
(3)由于电力电缆故障的随机性出现，一些用户间隔很长时间才使用一次仪器，要正确使用仪器达到最佳效果比较困难，因此对于电力电缆故障测试技术本身来讲，做好良好的技术服务跟踪对用户来说非常重要。
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