電纜故障測(cè)試儀遠(yuǎn)端短路環(huán)法

1. 遠(yuǎn)端短路環(huán)法應(yīng)用范圍

在電纜存在分支線(xiàn)時(shí)，用正常測(cè)試法，脈沖電流波形分析起來(lái)較困難，使用遠(yuǎn)端短路環(huán)法就比較方便；在對(duì)正常的無(wú)分支電纜測(cè)試波形的分析判斷無(wú)把握時(shí)，也可使用該方法，以獲得可靠的故障測(cè)距結(jié)果。

2. 遠(yuǎn)端短路環(huán)法原理

下面以直閃法測(cè)試的遠(yuǎn)端短路環(huán)法來(lái)說(shuō)明。

圖4.20  直閃遠(yuǎn)端短路環(huán)法測(cè)試接線(xiàn)

如圖4.20所示，遠(yuǎn)端短路環(huán)法測(cè)試接線(xiàn)與正常的直閃法測(cè)試接線(xiàn)的特別之處，是在測(cè)量端把故障線(xiàn)芯與一良好線(xiàn)芯連接在一起。

首先在遠(yuǎn)端故障線(xiàn)芯與相應(yīng)的良好線(xiàn)芯不連接的條件下，進(jìn)行測(cè)試，得到如圖4.21.a所示的脈沖電流波形，使用儀器的記憶功能，把它儲(chǔ)存起來(lái)。它與普通的波形基本類(lèi)似，故障點(diǎn)放電產(chǎn)生的脈沖除在故障點(diǎn)與測(cè)量端來(lái)回反射之外，還有一部分通過(guò)測(cè)量端短接線(xiàn)透射進(jìn)入了健全導(dǎo)體，并運(yùn)動(dòng)到遠(yuǎn)端反射回來(lái)。由于測(cè)量端幾乎被電容所短路，故障線(xiàn)芯上的行波對(duì)良好線(xiàn)芯的透射很小，可忽略不計(jì)。

在得到圖4.21.a的波形后，在遠(yuǎn)端把故障線(xiàn)芯與良好線(xiàn)芯連起來(lái)（這樣，故障線(xiàn)芯與良好線(xiàn)芯之間形成了一個(gè)環(huán)，遠(yuǎn)端短路環(huán)法的命名就由此而來(lái)）后，進(jìn)行測(cè)試，得到如4.21.b所示波形。向電纜遠(yuǎn)端傳播的故障點(diǎn)

(a) 遠(yuǎn)端故障線(xiàn)芯與良好線(xiàn)芯不連接的波形

(b) 遠(yuǎn)端有短接線(xiàn)的波形

(c）二波形比較

圖4.21  遠(yuǎn)端短路法測(cè)試波形

擊穿放電脈沖，將越過(guò)短接線(xiàn)，沿良好線(xiàn)芯回到測(cè)量端。因此，如圖4.21.c所示，把遠(yuǎn)端不短接與短接的波形加以比較，后者波形上多出了沿良好線(xiàn)芯傳過(guò)來(lái)的故障點(diǎn)放電脈沖。

圖4.22  故障點(diǎn)放電脈沖傳播路徑

由圖4.22，從故障點(diǎn)沿故障線(xiàn)芯直接傳播過(guò)來(lái)的放電脈沖走過(guò)的路程為L(zhǎng)1，即故障點(diǎn)到測(cè)量端的距離，而由良好線(xiàn)芯傳過(guò)來(lái)的放電脈沖走過(guò)路程為L(zhǎng)2＋(L1＋L2)，其中L2為故障點(diǎn)到遠(yuǎn)端的距離。兩個(gè)不同路徑傳播過(guò)來(lái)的脈沖到達(dá)時(shí)間差為：

其中V為脈沖傳播速度。

因此，兩波形開(kāi)始出現(xiàn)差異處的時(shí)間，對(duì)應(yīng)電流行波在故障點(diǎn)與遠(yuǎn)端來(lái)回運(yùn)動(dòng)一次的時(shí)間，可用來(lái)確定故障點(diǎn)距離。

沖閃法測(cè)試的遠(yuǎn)端短路環(huán)法原理類(lèi)似直閃法，圖4.23給出了測(cè)試波形，由于兩次測(cè)試的故障點(diǎn)放電延時(shí)不一定一致，波形比較時(shí)，應(yīng)以故障點(diǎn)放電脈沖為準(zhǔn)把兩個(gè)波形對(duì)齊，并以此作為起點(diǎn)（圖上實(shí)線(xiàn)代表），找出兩波形上有明顯差異的點(diǎn)（圖上虛線(xiàn)代表），來(lái)確定故障點(diǎn)位置。

圖4.23  沖閃法測(cè)試遠(yuǎn)端短路環(huán)法波形

注意，為安全起見(jiàn)，在把遠(yuǎn)端故障線(xiàn)芯與良好線(xiàn)芯短接之前，一定確保電纜線(xiàn)芯已充分放電，在測(cè)量端掛上地線(xiàn)，并保持聯(lián)絡(luò)。

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