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，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，Zo＝Zc，P＝0，無反射。

（2）當(dāng)線路發(fā)生斷線故障時，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，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)線路輸入一個脈沖電波時，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固定值，可通過計算和儀器實(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)時顯示，并由儀器提供的時鐘信號可測得時間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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