電纜故障定點的傳統(tǒng)方法及原理

使用適當(dāng)方法粗測電纜故障距離后，要根據(jù)電纜的走徑，找出故障點的大致方位來，然后就要進(jìn)行故障定點工作。之所以稱之為粗測，顧名思義“粗”就是探測出的故障距離是有誤差的，人為的丈量地面電纜走徑的距離也是有誤差的。因此，粗測只能告訴我們大概位置。而定點，之所以稱之為“精”，就是通過這個方法可以判斷故障點的位置，減少挖掘面積和工作量。電纜故障定點主要有聲測法、聲磁同步法以及音頻感應(yīng)法，下面就分別介紹下這幾種方法。

一、聲測法

聲測法是故障定點基本的方法，故障點在受到高壓沖擊擊穿時會產(chǎn)生放電聲，它就是利用擊穿時的放電聲而的定位的技術(shù)。定點時高壓發(fā)生設(shè)備會周期性地向電纜施加高壓信號，故障點會擊穿放電。故障間隙擊穿放電同時會有機(jī)械振動產(chǎn)生，聲測設(shè)備接收傳導(dǎo)至地面的放電聲音信號從而確定故障點的位置。如果故障為開放性的，工作人員可以用耳直接聽到放電聲音。而對于封閉性或電纜埋于地下較深的故障，此時放電振動聲要通過高靈敏度的聲電轉(zhuǎn)換設(shè)備，加強(qiáng)信號還原顯示聲音強(qiáng)度。在測試時工作人員一般都是用耳機(jī)并同時觀測電表指針擺動來判斷放電聲音信號，但是，聲音信號短、環(huán)境噪聲干擾，容易造成誤判。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，智能化的定點儀器能記錄、存儲還能比較多次測量的聲音波形信號，以方便工作人員根據(jù)信號的強(qiáng)度、頻率、衰減、持續(xù)時間等方面來進(jìn)行判斷。聲測法特別適用于高阻故障，并選用容量大的儲能電容（以提高沖擊電壓增強(qiáng)放電時的震動波；測量時要有效控制放電間隙放電時間間隔，以便排除外界干擾，縮短故障定點時間。

二、聲磁同步法

故障點擊穿時，會產(chǎn)生聲音信號和磁場信號。磁場傳播的速度是可以忽略的，因此要比聲音信號快很多。故障測試時以接收到的磁場信號為基準(zhǔn)，當(dāng)探測設(shè)備接收到聲音信號時即為聲音信號從發(fā)出到故障點往返一次的時間，測算其和聲音傳播的時間差乘以聲速，就可以得出故障點和測試端的距離。這種就是判斷故障點的聲磁同步法。

直流高壓擊穿故障點放電時，會在金屬護(hù)套與大地形成的回路中感應(yīng)出環(huán)流，并在電纜周圍產(chǎn)生脈沖磁場。因為這個脈沖磁場比環(huán)境中的其他雜散磁場強(qiáng)很多，可以可靠接收。這樣就能接收音頻信號的同時接收脈沖磁場信號，并轉(zhuǎn)換顯示。如果工作人員在接收音頻信號的同時和脈沖磁場顯示信號一致，即可以判斷為故障點。

在進(jìn)行聲測法定點時，有時由于環(huán)境噪聲干擾、路面結(jié)構(gòu)影響、故障點放電聲音弱等原因，可能造成工作人員識別故障點困難，采用聲磁同步接收法可以提高進(jìn)行故障定點時的抗干擾能力。

電纜故障點放電產(chǎn)生的脈沖磁場一般是一個衰減的余弦信號，如圖所示：

聲磁同步法進(jìn)行故障定點時，可以利用磁、聲的時間差估計故障點的位置。磁場信號從故障點傳到儀器探頭的時間是微秒級的可以忽略不計，但是聲音傳到儀器探討的時間是毫秒級。這樣可以根據(jù)磁、聲的時間差判斷故障點的遠(yuǎn)近。時間差越小，也就意味著離故障點越近。下圖下是在靠近故障點的兩個位置，儀器接收到的放電聲音信號。下圖顯示：磁場信號zui高峰時，聲音信號開始出現(xiàn)；磁、聲信號的時間差，次測量為，第二次測量為，可以看出，于是第二次測量更接近故障點。