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电缆测试技术 电缆测试技术 陕西易达科技有限公司陕西易达科技有限公司 易达易达 TMTM 第一章 摡述 第一章 摡述 一、 电缆故障性质的分析 一、 电缆故障性质的分析 电力电缆故障是由于故障点的绝缘损坏而引起的。一般故障的类型大体上分为低阻（短路） 故障和断路故障，高阻泄漏故障和闪络性故障两大类。 一、低阻故障和开路故障 一、低阻故障和开路故障 凡是电缆故障点绝缘电阻下降至该电缆的特性阻抗， 甚至直流电阻为零的故障均称为低阻故 障或短路故障（注这个定义是从采用脉冲反射法的角度，考虑到波阻抗不同对反射脉冲的 极性变化的影响而下的。对于电桥法，低阻故障的定义不受特性阻抗概念的限制） 。 这里给出一个电缆特性阻抗的参考值 铝芯 240mm截面积的电力电缆的特性阻抗约为 10Ω； 铝芯 35mm2截面积的电力电缆的特性阻抗约为 40Ω。 其余截面积的铝芯电力电缆的特性阻抗可据此估算。 凡是电缆绝缘电阻无穷大或虽与正常电缆的绝缘电阻值相同， 但电压却不能馈至用户端的故 障均称为开路（断路）故障。 此类故障对于 1KV 以下的低压电缆约占 50左右；6KV 以下的高压电缆约占 10左右。 二、高阻故障包括高阻泄漏故障和闪络性故障 二、高阻故障包括高阻泄漏故障和闪络性故障 电缆故障点的直流电阻大于该电缆的特性阻抗的故障均称为高阻故障。 1、高阻泄漏1、高阻泄漏在作电缆高压绝缘试验时，泄漏电流随试验电压的增加而增加。在试验电 压升高到额定值时（有时还远远达不到额定值） ，泄漏电流超过允许值，称为高阻泄漏故障。 2、闪络性故障2、闪络性故障试验电压升至某值时，监视泄漏电流的电表指值突然升高，表针且呈闪 络性摆动；电压稍下降时，此现象消失，但电缆绝缘仍有极高的阻值，这表明电缆存在有故 障。而这种故障点没有形成电阻通道，只有放电间隙或闪络表面的故障便称为闪络性故障。 一般的高阻故障点的性质，可用下图等效电路表示。 陕 陕 陕 西 西 西 易 易 易 达 达 达 科 科 科 技 技 技 有 有 有 限 限 限 公 公 公 司 司司 1 易达易达 TMTM 高阻故障等效电路 高阻故障的表现形式尽管多种多样，但其本质均表现在上图等效电路中的“高阻泄漏电阻” 上。 “高阻泄漏电阻” 的阻值直接决定了高阻故障的特性。 它们可以或者是 “高阻泄漏故障” ， 或者是“高阻闪络性故障” ，或者是二者兼有之的故障。 例如 当 Rs 近似无穷大时， 故障点 Js 两端的直流电压可以增至相当高而泄漏电流还不至于 超过额定值，完全可能在电压升至额定值前 Js 被击穿，从而形成闪络性故障。 当 Rs 小于一定值，作耐压试验时，由于 Rs 的存在而产生较大的泄漏电流，这样大的泄漏电 流将在高压电源的内阻上产生较大的压降，而使 Js 两端的电压无法升高，Js 可能就不会被 击穿。欲升高压电，泄漏电流势必增加，因此完全可能因泄漏电流大大超过允许值而使继电 器保护动作，Js 也就不会出现闪络现象。 当 Rs 等于零或小于被测电缆的特性阻抗时，故障性质便变成低阻故障了。 此类故障对于 1KV 以下的低压电缆约占 50左右；6KV 以下的高压电缆约占 90左右 二、电缆故障发生的原因 二、电缆故障发生的原因 致使电缆发生故障的原因是多方面的，现将常见的几种主要原因归纳如下。 1、机械损伤1、机械损伤。很多故障是由于电缆安装时不小心造成的机械损伤或安装后靠近电缆路 径作业造成的机械损伤而直接引起的。 有时如果损伤轻微， 在几个月甚至几年后损伤部位的 破坏才发展到铠装铅皮穿孔，潮气浸入而导致损伤部位彻底崩溃形成故障。 陕 陕 陕 西 西 西 易 易 易 达 达 达 科 科 科 技 技 技 有 有 有 限 限 限 公 公 公 司 司司 2 易达易达 TMTM 2、电缆外皮的电腐蚀2、电缆外皮的电腐蚀。如果电力电缆埋设在附近有强力地下电场的地面下（如大型行 车、电力机车轨道附近） ，往往出现电缆外皮铅包腐蚀致穿的现象，导致潮气侵入，绝缘破 坏。 3、化学腐蚀3、化学腐蚀。电缆路径在有酸碱作业的地区通过或煤气站的苯蒸气往往造成电缆铠装 和铅包大面积长距离被腐蚀。 4、地面下沉4、地面下沉。此现象往往发生电缆穿越公路、铁路及高大建筑物时，由于地面的下沉 而使电缆垂直受力变形，导致电缆铠装、铅包破裂甚至折断而造成各种类型的故障。 5、电缆绝缘物的流失5、电缆绝缘物的流失。电缆敷设时地沟凸凹不平，或处在电杆上的户外头，由于电缆 的起伏、高低落差悬殊，高处的电缆绝缘油流向低处而使高处电缆绝缘性能下降，导致故障 发生。 6、长期过荷运行6、长期过荷运行。由于过荷运行，电缆的温度会随之升高，尤其在炎热的夏季，电缆 的温升常常导致电缆的较薄弱处和对接头处首先被击穿。 在夏季， 电缆故障率高的原因正在 于此。 7、震动破坏7、震动破坏。铁路轨道下运行的电缆，由于剧烈的震动导致电缆外皮产生弹性疲劳而 破裂形成故障。 8、8、拙劣的技工、拙劣的接头与不按技术安全要求敷设电缆往往都是形成电缆故障的重要 原因。 9、9、在潮湿的气候条件下作接头，使接头封装物内混入水蒸气而耐不住试验电压，往往形 成闪络性故障。 在对电缆故障发生原因的分析中， 极重要的是要特别注意了解高压电缆敷设中的情况。 若电 缆外表观察到可疑之点。 则应查阅电缆安装敷设工作完成后的正确记录。 这些记录应包括这 样的细节铜芯或铝芯导线的截面积；绝缘方式；各个对接头的精确位置三通接头的精确 位置；电缆路径的走向；在地下关系中，某一电缆到别的电缆或接头的情况（这一点，特别 要注意） 以及两种不同截面积的电缆对接头的精确位置； 有无反常的敷设深度或者有特别的 保护措施，如钢板、穿管和排管等；电缆敷设中的技工和技术员的姓名（这也常常是提崐供 重要线索的来源之一） ；历次发生故障的地点及排除经过。 当欲快速定位故障时， 所有这些资料是非常有价值的。 由于制造缺陷而造成的电缆故障是不 多的，因而，对于事故的其它原因分析，如果充分考虑到上述细节，将使电缆维修技术人员 得到巨大的好处。 陕 陕 陕 西 西 西 易 易 易 达 达 达 科 科 科 技 技 技 有 有 有 限 限 限 公 公 公 司 司司 3 易达易达 TMTM 三、测试步骤 三、测试步骤 电缆故障的测试是一个科学、严谨的过程，一般应遵循以下步骤 1、确定故障电缆类型、电压等级、标长等参数，资料越清楚越有利于电缆故障的测试。 2、 故障电缆相相间及相地间用摇表确定阻值， 如摇表测量为零再用指针式万用表进行测量。 3、用低压脉冲法进行测量，确定全长及可能的中间接头。如为低阻、短路故障可直接测试 出短路点故障距离；如为断路故障也可直接测试断路点距离（此时此相全长就无法测出） 。 4、根据故障情况选用合适的高压法测试故障点距离。故障距离的测试最好用两种以上方法 互相进行验证。 5、如电缆路径（走向）不完全肯定，可进行电缆路径的测量。电缆路径（走向）必须完全 确定。 6、在电缆路径（走向）完全肯定的基础上进行定点（精测） 。确定故障点的准确地点。 第二章 粗测方法的分类与选择 第二章 粗测方法的分类与选择 一、粗 测 概 述 一、粗 测 概 述 一、低阻、短路故障和开路故障测距 一、低阻、短路故障和开路故障测距 对于此类故障，用主机就可进行故障的测距（低压脉冲法） 。 二、高阻故障包括高阻泄漏故障和闪络性故障测距 二、高阻故障包括高阻泄漏故障和闪络性故障测距 必须配合高压设备进行测试。高压设备的功率如下。 最低配置 调压控制箱 2KVA 1 台 工频交直流高压试验变压器（PT） 2KVA（0～50KV） 1 台 限流水电阻 0.5MΩ 1 个 高压脉冲电容 1μF 1 台 推荐配置 调压控制箱 5KVA 1 台 陕 陕 陕 西 西 西 易 易 易 达 达 达 科 科 科 技 技 技 有 有 有 限 限 限 公 公 公 司 司司 4 易达易达 TMTM 工频交直流高压试验变压器（PT） 5KVA（0～50KV） 1 台 限流水电阻 0.5MΩ 1 个 高压脉冲电容 8～10μF 1 台 1、高阻泄漏1、高阻泄漏可用冲击高压闪络法（冲 L 法）进行故障距离的测试。可选用电压取样或 电流取样。 2、闪络性故障2、闪络性故障可用直流高压闪络法或冲击高压闪络法（冲 L 法）测试。 二、低阻、接地故障及断路故障的寻测方法脉冲测量法 二、低阻、接地故障及断路故障的寻测方法脉冲测量法 利用这种方法， 可以直观地从显示屏中观察出故障点是开路还是短路性质的故障， 并且还可 以直接算出故障点距测试的距离。对于低阻、短路故障及断路故障，最简便直观的测试方法 莫过于脉冲测量法了。 所提供的波形， 对于判断较为复杂的线路结构上的故障往往具有相当重要的参考价值。 用电 桥法无法解决的问题（如线路上有Ｔ型接头，或中间有形状的并行电缆等） ，它都可 以提供相当多的分析资料。当然，要解释所观察到的各种复杂现象，是需要技术人员有起码 的测试训练和大量实践经验与技巧的。 工作原理 工作原理 测试时，在故障相上注入低压发送脉冲，该脉冲沿电缆传播直到阻抗失配的地方，如象中间 接头、Ｔ型接头、短路点、断路点和终端头等等，在这些点上都会引起波的反对，反射脉冲 回到电缆测试端时被试验设备接收。 故障的性质类型，由反射脉冲极性决定。如果我们发送的测量脉冲是负极性的，反射脉冲是 负极性，表示是断路故障或终端头开路；回波是正脉冲，则是短路接地故障。 脉冲测距法原理还可由下图直观地表示出来。 高压电力电缆系统对于脉冲测量法的具有代表性的波形显示 a无故障相和故障相的实测波形比较 b具有 T 型馈电结构的故障电缆实测波形 陕 陕 陕 西 西 西 易 易 易 达 达 达 科 科 科 技 技 技 有 有 有 限 限 限 公 公 公 司 司司 5 易达易达 TMTM 三、冲击高压闪络法（高压冲 L 测试） 三、冲击高压闪络法（高压冲 L 测试） 对于“高阻泄漏故障” ，在直接加高压的同时，整流器要输出一定的电流，由于设备功率的 限制，整流器（包括测试变压器）的内阻通常是很大的，不大的电流就会在内阻上有相当大 的压降，从而使故障点上的电压高不上去，故障点形不成闪络过程，这时就只有用加冲击高 压的办法。用冲击高压，其电源就是贮能电容，可近似认为是一个内阻为零的恒压源。下面 介绍在测试时加冲击高压取样闪络波形的方法电感冲闪法。 电感冲闪法的接线如图所示。 工作原理 工作原理 电源接上后，整流器对电容器Ｃ冲电，当充电电压高到一定数值时，球间隙被击穿，电容器 C 的电压通过球间隙的短路电弧和一小电感 L 直接加到电缆的测量端。 这个冲击电压波沿电 缆向故障点传播。只要电压的峰值足够大，故障点就会因电离而放电（注因为欲使故障点 闪络放电，不但需要足够高的电压，还需要一定的电压持续时间） 。故障点放电所产生的短 路电弧使沿电缆送去的电压波反射回去。 因此， 电压波就在电缆端头和故障点之间来回反射。 陕 陕 陕 西 西 西 易 易 易 达 达 达 科 科 科 技 技 技 有 有 有 限 限 限 公 公 公 司 司司 6 易达易达 TMTM 为了使反射波不至于被测试端并联的大电容 C 短路， 在电缆和球间隙之间串接一电感线圈 L 几微亨到几十微亨组成电感微分电路。因为电感对突跳电压有较大的阻抗，有了它，就可 以借助于闪测仪观察到来回反射的电压波形。图 6 中的图（ａ）和图（ｂ）是两个实测波形。 从波形中可以看出电缆里衰减的余弦振荡及叠加在余弦振荡上的快变化尖脉冲。 电感冲闪法接线图 电感冲闪法的实测波形 电感冲闪时在测量端用闪测仪观察到的闪络全过程 b对a图扩展后观察到的回波脉冲 对波形中的慢的衰减余弦振荡可以这样解释 故障点放电所形成的短路电弧使电缆相当于一 根短路线，球间隙击穿瞬时就是充电电容器 C 对短路线放电的过程。由于短路线可等效成 一个电感，因而它们相当于电感－电容充放电振荡回路。考虑到回路的损耗，得到的就是一 个衰减的余弦振荡，如图（ａ）所示。 顺便提一下，如果电缆没有故障或冲击电压过低或储能电容 C 过小，电缆就不会出现闪络 现象。这时电缆相当于开路线，即可等效为电容，这个等效电容与储能电容 C 并联，并通 过电阻分压器 R1、R2 放电。其过程呈指数衰减波形，如下图所示，仅能看到电缆终端反射 波形。 故障点不放电时的冲击电压波形 陕 陕 陕 西 西 西 易 易 易 达 达 达 科 科 科 技 技 技 有 有 有 限 限 限 公 公 公 司 司司 7 易达易达 TMTM 实际上， 我们用来测量故障点距离的不是这个衰减振荡的慢过程， 而是叠加在这个慢过程上 的一些快速尖脉冲。把余弦振荡的前面一段加以扩展，其波形如图（ｂ）所示。只要测出波 形的第一个上突跳的拐点Ａ到第一个负脉冲下突跳拐点 B 间的时间间隔，便可算出故障点 距测试端的距离。 为加深对回波脉冲形成及测量原理的理解， 下面我们较详细地讨论一下上面提到的快速尖脉 冲形成过程，参看下图。 回波快速尖脉冲形成过程图 a求 u1 的等效电路； b波形图 陕 陕 陕 西 西 西 易 易 易 达 达 达 科 科 科 技 技 技 有 有 有 限 限 限 公 公 公 司 司司 8 易达易达 TMTM 球间隙放电后形成的短路电弧将电容器上的电压通过电感 L 加到电缆测量端，这是一个负 的冲击高压。由于电感 L 和传播过程中电压积累时间的影响，加到故障点的电压有一个渐 变过程，如图b中的虚线①所示。因为故障点放电要有一定的高压，而且故障点电离还要 有一定的迟延时间， 所以冲击电压的前一段将越过故障点而向终端传播过去。 当电压积累到 一定时间，故障点放电，放电形成的短路电弧将冲击电压的后面部分反射回测试端，其反射 波形如图（ｂ）中的阶跃曲线②所示（为了分析方便起见，近似为正向阶跃电压） 。 这个反射的正向阶跃电压 u1 向电缆测量端传播，称为第一入射波。当它传到测量端时，将 在测量端产生电压 u1。 根据传输线理论， 电压 u1 可由图a的等效电路求得。 为了便于分析， 先暂不考虑电缆损耗，图中 W 是电缆的特性阻抗。由于电容器 C 的容量较大，在研究测量 端的反射时可暂且近似为短路。这样，图a就成了一个时常数τL／W 的微分电路。因此 u1 在测量端得到的电压 u1 是一个尖项的微分脉冲。 陕 陕 陕 西 西 西 易 易 易 达 达 达 科 科 科 技 技 技 有 有 有 限 限 限 公 公 公 司 司司 9 易达易达 TMTM u1 的起点较 u2 开始闪络的时间滞后了电波从故障点到测量端传播所需的时间 T／2。 u1 在测量端还会被反射。 反射波电压 u1 等于 u1 和 u1 之差。 u1 到达故障点后又会被故障点 的短路电弧反射。然后又传到测量端，成为第二入射波，以 u2 表示。u2 较 u1 滞后了电波 在测量端到故障点之前往返所需的时间 T，而极性相反。同理，用图a的等效电路可以得到 测量 u2 在端所产生的电压 u2。我们实际观察到的是 u1u2 ⋯。 由于电容器 C 上的电压不能保持不变，随着电容器 C 上负压的减小，波形应向上升。此外， 传播损耗和电弧反射的不完全也会使波形的突变部分变得比较圆滑。 考虑到上述因素， 实测 波形为如图 6a、b所示的余弦衰减振荡波形。 因为故障点的延迟放电时间ΔT 随具体条件的变化而变化，是随机量，所以测量故障点的位 置只能用 u1 和 u2 两个波形的起点的时间差，而不能用 u 1 滞后于开始加冲击电压的时间差 TΔT。 电感冲闪法是对付那些被人们用别的方法测不出来而被称之为最顽固的故障的最强有力手 段。 所以目前在我国凡是配有我公司的电缆故障智能测试仪的单位均无一例外地把电感冲闪 法作为最主要的测试方法。 四、高压直闪测试（直流高压闪络法） 四、高压直闪测试（直流高压闪络法） 直流高压闪络法适用于闪络性故障，即故障点没有形成电阻通道（或电阻值极高） ，但电压 升高到一定值时（通常是几万伏）就会产生闪络现象。 直流高压闪络法的接线图如图 3 所示。 下图，直流高压闪络法接线图 工作原理 工作原理 测试电路按图接好以后，调节调压器，逐渐升高测试电压，此时闪测仪处于待测状态。当电 陕 陕 陕 西 西 西 易 易 易 达 达 达 科 科 科 技 技 技 有 有 有 限 限 限 公 公 公 司 司司 10 易达易达 TMTM 压升高到一定值时， 故障点产生闪络， 闪测仪立即显示出测量端的波形， 如下图所示。 读 （ｂ） 图波形的起始到下降处拐点间的实际间隔可知实测故障距离。 下图，闪测仪直流闪络实测波形 a为闪络过程波形； b为图a起始段的扩展显示。 电缆测试端点的波形是这样形成的 电缆测试端点的波形是这样形成的 故障点被击穿而形成的短路电弧使故障点电压瞬时突变到接近于零， 即产生一个与所加直流 负高压极性相反的正突跳电压。这个正突跳电压沿电缆向测试端传播，并于时间 t1 到达测 试端见图b。 这个正突跳电压波在测量端产生正反射 （因测量端电阻远大于电缆特性阻抗， 相当于开路反射） 。这个反射波又沿电缆向故障点传播，在到达故障点时又会被短路电弧反 射而产生一个负向突跳电压波 （因故障点短路电弧的等效电阻远小于电缆的特性阻抗， 相当 于短路反射） ， 并在时间 t2 到达测量端。 上述的反射过程将在测量端和故障点之间持续下去。 不过振荡的幅度越来越小，边沿越来越圆滑，这主要是电波在电缆中传输损耗和失真所致。 为了观察， 在测量端通过隔直流电容器 C 和电阻分压器 R1、 R2 隔直流与衰减后输入闪测仪 记录。 在实际情况中，电缆的闪络性故障是极普遍的。凡预试击穿的故障几乎都有闪络过程，运行 击穿的故障，约半数也有闪络过程。当然闪络过程存在的时间长短是很不一致的，有的故障 直至“粗测” 、 “定点”完成，闪络过程仍然存在；而有些故障，只闪络几次就形成稳定的电 阻通道，不再闪络。由于直流高压闪络法比后面介绍的几种冲击闪络法精度高，故应尽可能 地用直流高压闪络法测量。 一旦发现故障电缆上有闪络过程， 应抓紧时机， 珍惜这样的现象， 设法延长闪络过程存在的时间。 陕 陕 陕 西 西 西 易 易 易 达 达 达 科 科 科 技 技 技 有 有 有 限 限 限 公 公 公 司 司司 11 易达易达 TMTM 五、冲击高压终端闪测法五、冲击高压终端闪测法 尽管在加高压的电缆始端使用电感冲闪法具有相当多的优点， 但总还是存在一些局限性。 例 如， 故障点就在始端的电缆头上或在电缆头附近２０ｍ内时， 往往由于故障回波的多重反射 密集地挤在一起，无法精确地判断出故障距离来。这时如果将闪测仪移至故障电缆终端，观 察冲闪时的波形将是相当方便的。有时在始端测试，由于电缆故障的顽固性，如果接上电感 L，往往因为电感 L 上的电压降而大大降低了故障点闪络间隙上的击穿电压，形不成故障点 的短路电弧，从而导致测试失败。此时如将闪测仪移至终端，而让冲击电压经球间隙直接加 到电缆终端，便能观察到故障点被击穿后的实测波形。 冲击高压终端闪测法的接线下图所示。实测波形如后图所示。 图__冲击高压终端测试法接线图 图__冲击高压终端测试法闪测仪观察的波形 只要测量出波形中正跳变瞬间（拐点 A与负跳变瞬间拐点 B的时间间隔 t2-t1 任意两个相 邻拐点时间间隔也行，便可据 v 电波传播速度计算出终端至故障点的距离。 陕 陕 陕 西 西 西 易 易 易 达 达 达 科 科 科 技 技 技 有 有 有 限 限 限 公 公 公 司 司司 12 易达易达 TMTM 六、电流取样法六、电流取样法 电流取样测试法就是根据电磁感应原理产生的。 即交变电流产生交变的磁场， 交变的磁场切 割线圈时，在线圈中就要产生感应电动势。 在下图 a为冲闪时的电流取样测试法，图 b为直闪时的电流取样测试法。VT 为调压器； PT 为高压变压器； C 为储能电容； L 为线性耦合电感； Js 为放电球间隙， D 为高压整 流硅堆。直闪法和冲闪法，原理一样，只是直闪法比冲闪法少了一个放电球间隙，将直流高 压直接加到故障相的电缆上； 而冲闪法是在负直流高压与故障相电缆之间加了一个放电球间 隙。两种测试方法波形几乎相似，我们以冲闪法电流取样测试为例加以说明。 图__电流取样法接线图 a_冲闪时电流取样测试法接线图_ b_直闪时电流取样测试法接线图 图__电流取样冲闪法波形 在图a中调节输入变压器 VT 的输出电压，并加于高压变压 PT，经 D 整流为负高压使储能 电容 C 充电。该充电电压升上到足以使球间隙 Js 在 t0 瞬间击穿传到被测电缆故障相。在 t0 时刻的负突变， 通过耦合线圈 L 产生的感应电动势触发了闪测仪主机中的高速 A／D 转换器 陕 陕 陕 西 西 西 易 易 易 达 达 达 科 科 科 技 技 技 有 有 有 限 限 限 公 公 公 司 司司 13 易达易达 TMTM 开始工作，闪测仪就开始记录被测电缆线上的波形变化信息。在 t /0 开始这负高压脉冲沿电 缆线向故障点传播，当其达到故障点时只要能量足够大，将故障点击穿放电，该放电脉冲就 折回头来朝着测试电缆始端反射回来在 t1 瞬间达到测试点。该折回的放电脉冲到测试点后 又 被反射，朝着故障点方向传播。这种来回不断反射的过程，直至能量逐渐减小到结束。闪测 仪通过耦合线圈将这 t0～t1～t /2～t3⋯⋯tn 的全过程记录下来。 知道了电波在电缆中传播的 速度 v，闪测仪显示器显示出放电脉冲在电缆线上来回反射的时间 t1～t2；或者 t1～t3；故 障点的距离 S 就等于 S1/2vt__tt1～t2 之间延续时间 上图的波形，是当其耦合线圈 L 的上端朝电容 C 方向的引线与闪测仪输入的负端相接，而 耦合线圈 L 的下端朝着地线方向的引线与闪测仪的输入正端相接时闪测仪记录下的波形。 如果将耦合线圈的两条引出线， 倒个方向与闪测仪输入端相接的话， 所采集到的波形如下图 所示 其原理和前面相同，由于线圈 L 的引出线，对闪测仪内部的输入端参考地电位不同，记录 的波形方向就变成为负极性的波形。 图__电流取样冲闪法波形 陕 陕 陕 西 西 西 易 易 易 达 达 达 科 科 科 技 技 技 有 有 有 限 限 限 公 公 公 司 司司 14 易达易达 TMTM 第三章 波形分析系统 第三章 波形分析系统 一、波形判别概述 一、波形判别概述 低压或高压波形显示后，先不要急于进行距离的判别，应先将波形进行最高比例压缩，对波 形的整体趋势进行分析，对整体趋势有一定了解后，再将波形的压缩比调低，进行距离的判 断，这就是所谓的从“宏观到微观”的判别方法。这就避免了干扰（如引线太长、阻抗不匹 配、电缆使用年限太长、接头工艺不规范等） 、高压法时故障点没有形成短路电弧等造成的 原则性的误判断，不会造成大的误差。 二、低压脉冲测试电缆全长 二、低压脉冲测试电缆全长 对于 30 米以内距离电缆建议用 2μs 低压脉冲进行测试；30～1000 米建议用 0.2μs 低压脉 冲进行测试；对于 1000 米以上电缆建议用 2μs 低压脉冲进行测试。 如图所示 陕 陕 陕 西 西 西 易 易 易 达 达 达 科 科 科 技 技 技 有 有 有 限 限 限 公 公 公 司 司司 15 易达易达 TMTM 波形点评波形点评反射脉冲的二、三、四次反射波较明显，幅度逐渐衰减，且每两拐点间距离基本 相等。 波形点评波形点评反射波的多次反射不明显。 陕 陕 陕 西 西 西 易 易 易 达 达 达 科 科 科 技 技 技 有 有 有 限 限 限 公 公 公 司 司司 16 易达易达 TMTM 波形点评波形点评对于明显小于 2μs 脉冲宽度（200 米左右）的电缆测试全长，也可用 2μs 低压 脉冲进行测试，反射波的方向与发射波同向。 波形点评波形点评反射波的多次反射不明显。 陕 陕 陕 西 西 西 易 易 易 达 达 达 科 科 科 技 技 技 有 有 有 限 限 限 公 公 公 司 司司 17 易达易达 TMTM 波形点评波形点评 反射脉冲的二、 三次反射波较明显， 幅度逐渐衰减， 且每两拐点间距离基本相等。 波形点评波形点评反射波的多次反射不明显。 陕 陕 陕 西 西 西 易 易 易 达 达 达 科 科 科 技 技 技 有 有 有 限 限 限 公 公 公 司 司司 18 易达易达 TMTM 波形点评波形点评反射脉冲的二次反射波较明显，幅度逐渐衰减，且每两拐点间距离基本相等。 三、低压脉冲测试短路、低阻故障 三、低压脉冲测试短路、低阻故障 测试短路、低阻故障，故障波形的反射波与发射波方向相反。对于 30 米以内距离故障建议 用 2μs 低压脉冲进行测试； 30～1000 米的故障建议用 0.2μs 低压脉冲进行测试； 对于 1000 米以上电缆故障建议用 2μs 低压脉冲进行测试。 如图所示 陕 陕 陕 西 西 西 易 易 易 达 达 达 科 科 科 技 技 技 有 有 有 限 限 限 公 公 公 司 司司 19 易达易达 TMTM 波形点评波形点评对于明显小于 2μs 脉冲宽度（200 米左右）的电缆测试低阻（短路） ，可选用 2 μs 低压脉冲进行测试，反射波的方向与发射波相反。如此电缆有好相可进行波形对比，就 更易判断。 陕 陕 陕 西 西 西 易 易 易 达 达 达 科 科 科 技 技 技 有 有 有 限 限 限 公 公 公 司 司司 20 易达易达 TMTM 波形点评波形点评对于明显小于 2μs 脉冲宽度（200 米左右）的电缆测试低阻（短路） ，可选用 2 μs 低压脉冲进行测试，反射波的方向与发射波相反。如此电缆有好相可进行波形对比，就 更易判断。 波形点评波形点评从趋势上可看出反射波的方向与发射波相反。如此电缆有好相可进行波形对比， 就更易判断。 陕 陕 陕 西 西 西 易 易 易 达 达 达 科 科 科 技 技 技 有 有 有 限 限 限 公 公 公 司 司司 21 易达易达 TMTM 波形点评波形点评对于明显小于 2μs 脉冲宽度（200 米左右）的电缆测试低阻（短路） ，也可选用 2μs 低压脉冲进行测试，反射波的方向与发射波相反。如此电缆有好相可进行波形对比， 就更易判断。 四、低压脉冲测试开路故障 四、低压脉冲测试开路故障 实际上测试开路故障与测试电缆全长类似。 对于 30 米以内距离故障建议用 2μs 低压脉冲进 行测试；30～1000 米的故障建议用 0.2μs 低压脉冲进行测试；对于 1000 米以上电缆故障建 议用 2μs 低压脉冲进行测试。 如图所示 陕 陕 陕 西 西 西 易 易 易 达 达 达 科 科 科 技 技 技 有 有 有 限 限 限 公 公 公 司 司司 22 易达易达 TMTM 波形点评波形点评对于明显小于 2μs 脉冲宽度（200 米左右）的电缆测试开路，也可选用 2μs 低 压脉冲进行测试，反射波的方向与发射波相同。如此电缆有好相可进行波形对比，就更易判 断。 陕 陕 陕 西 西 西 易 易 易 达 达 达 科 科 科 技 技 技 有 有 有 限 限 限 公 公 公 司 司司 23 易达易达 TMTM 波形点评波形点评对于明显小于 2μs 脉冲宽度（200 米左右）的电缆测试开路，也可选用 2μs 低 压脉冲进行测试，反射波的方向与发射波相同。如此电缆有好相可进行波形对比，就更易判 断。 波形点评波形点评类似于测试全长（0.2μs 低压脉冲） ，脉冲的多次反射较明显，幅度逐渐衰减。 陕 陕 陕 西 西 西 易 易 易 达 达 达 科 科 科 技 技 技 有 有 有 限 限 限 公 公 公 司 司司 24 易达易达 TMTM 波形点评波形点评类似于测试全长（2μs 低压脉冲） ，脉冲的多次反射较明显，幅度逐渐衰减。 五、高压闪络电压取样故障波形的可读性分析 五、高压闪络电压取样故障波形的可读性分析 仪器采集到波形后，先不必急于判断故障距离，应首先进行整体压缩，进行波形的可读性判 别。如整体趋势为一直线，则说明故障点处未形成闪络电弧，仪器采集到的波形进行故障距 离判断无任何意义；如整体趋势为一余弦振荡，说明故障点处已形成闪络电弧，可将波形展 开，并进行故障距离判断。 故障点处未形成闪络电弧波形压缩如图所示 图暂无。 故障点处已形成闪络电弧波形压缩如图所示 陕 陕 陕 西 西 西 易 易 易 达 达 达 科 科 科 技 技 技 有 有 有 限 限 限 公 公 公 司 司司 25 易达易达 TMTM 波形点评波形点评整体趋势为一余弦振荡，但周期较长。 波形点评波形点评整体趋势为一余弦振荡，且非常明显，上面平线为仪器限幅所致。 陕 陕 陕 西 西 西 易 易 易 达 达 达 科 科 科 技 技 技 有 有 有 限 限 限 公 公 公 司 司司 26 易达易达 TMTM 波形点评波形点评整体趋势为一余弦振荡，且非常明显。 波形点评波形点评整体趋势为一余弦振荡，因振荡周期较长，仪器存储数据有限，所以只能看到振 荡周期的一部分。 陕 陕 陕 西 西 西 易 易 易 达 达 达 科 科 科 技 技 技 有 有 有 限 限 限 公 公 公 司 司司 27 易达易达 TMTM 波形点评波形点评整体趋势为一余弦振荡。 波形点评波形点评整体趋势为一余弦振荡，因振荡周期较长，仪器存储数据有限，所以只能看到振 荡周期的一部分。 陕 陕 陕 西 西 西 易 易 易 达 达 达 科 科 科 技 技 技 有 有 有 限 限 限 公 公 公 司 司司 28 易达易达 TMTM 波形点评波形点评整体趋势为一余弦振荡。 六、高压闪络电压取样故障点在不同距离的故障波形分析 六、高压闪络电压取样故障点在不同距离的故障波形分析 1、故障点在始端头或接近始端头的波形如图所示 1、故障点在始端头或接近始端头的波形如图所示 压缩后有余弦振荡，但展开后无叠加在余弦振荡上的波形或仅有些毛刺。 陕 陕 陕 西 西 西 易 易 易 达 达 达 科 科 科 技 技 技 有 有 有 限 限 限 公 公 公 司 司司 29 易达易达 TMTM 波形点评波形点评波形仅有些小毛刺，说明故障点接近测试端，可用回路法或在另一端测试进行验 证。 2、故障点在 100 米以内的波形如图所示 2、故障点在 100 米以内的波形如图所示 起点离终点两拐点距离特别近，请注意判别后拐点，否则易造成错误判断。 陕 陕 陕 西 西 西 易 易 易 达 达 达 科 科 科 技 技 技 有 有 有 限 限 限 公 公 公 司 司司 30 易达易达 TMTM 波形点评波形点评因故障距离较仅，所以读两个周波，读出距离后除以 2 即故障点距离，可用回路 法或在另一端测试进行验证。 波形点评波形点评因波形幅度较小，注意判别。可调节取样水阻值增大幅度。 陕 陕 陕 西 西 西 易 易 易 达 达 达 科 科 科 技 技 技 有 有 有 限 限 限 公 公 公 司 司司 31 易达易达 TMTM 波形点评波形点评距离较近。 波形点评波形点评距离较近，下降拐点不易判断。 陕 陕 陕 西 西 西 易 易 易 达 达 达 科 科 科 技 技 技 有 有 有 限 限 限 公 公 公 司 司司 32 易达易达 TMTM 波形点评波形点评波形较标准。 波形点评波形点评距离较近，下降拐点不易判断。 陕 陕 陕 西 西 西 易 易 易 达 达 达 科 科 科 技 技 技 有 有 有 限 限 限 公 公 公 司 司司 33 易达易达 TMTM 波形点评波形点评距离较近，下降拐点不易判断。 3、故障点在 100～1000 米以内的波形如图所示 3、故障点在 100～1000 米以内的波形如图所示 波形点评波形点评波形较标准。 陕 陕 陕 西 西 西 易 易 易 达 达 达 科 科 科 技 技 技 有 有 有 限 限 限 公 公 公 司 司司 34 易达易达 TMTM 波形点评波形点评波形较标准。但幅度有点小。 波形点评波形点评波形较标准。起点、终点两拐点都较易判别。 4、故障点在 1000 米以上的波形如图所示 4、故障点在 1000 米以上的波形如图所示 陕 陕 陕 西 西 西 易 易 易 达 达 达 科 科 科 技 技 技 有 有 有 限 限 限 公 公 公 司 司司 35 易达易达 TMTM 终点拐点有的较易判别，但有的因电缆损耗较大，所以终点拐点精确判断不易，只能大体判 断。 波形点评波形点评还算标准。 陕 陕 陕 西 西 西 易 易 易 达 达 达 科 科 科 技 技 技 有 有 有 限 限 限 公 公 公 司 司司 36 易达易达