一．概述：
    電力傳輸是電力供應(yīng)系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)，近年來由于城市建設(shè)的加快和安全供電的需要，地埋電纜和溝道電纜越來越多的在廣大城鄉(xiāng)電力設(shè)施中得到廣泛的應(yīng)用。電纜與架空線相比有下列優(yōu)點(diǎn)：
    1．占地面積小，地下敷設(shè)不占地面空間，可避免在地面設(shè)電桿、導(dǎo)線，有利于安全和市容美觀。
    2．運(yùn)行可靠，不受外界環(huán)境的影響，可避免風(fēng)災(zāi)、水災(zāi)、風(fēng)箏、鳥類等造成的短路與接地故障。
    3．人身安全可靠，地下敷設(shè)可有效的避免線路斷線造成的人身觸電事故。
    4．電纜的電容量大，有利于提高電網(wǎng)的功率因素。
    正是由于以上原因，使得電纜在現(xiàn)代城市建設(shè)中得到廣泛的應(yīng)用。但是由于電纜埋入地下，而且有些傳輸電纜還比較長（幾公里），所以當(dāng)電力電纜發(fā)生故障而影響正常供電時(shí)也給查找電纜故障點(diǎn)帶來一定的困難。其主要原因在于電纜埋入地下，看不見，摸不著，有時(shí)在電纜敷設(shè)位置不清時(shí)將更難處理。過去在沒有先進(jìn)的測(cè)試設(shè)備的情況下，查找一個(gè)電纜故障點(diǎn)往往需要幾天或十幾天時(shí)間。并會(huì)造成難以估量的停電損失。因此電纜故障的查找是多年來捆擾供電部門的重要問題之一。

二．電纜故障的原因分析：
    電力電纜發(fā)生故障的原因是多方面的，但常見的故障原因主要有以下幾種：
    1．機(jī)械損傷：很多故障是由于電纜安裝時(shí)不小心造成的、或靠近電纜附近施工作業(yè)造成的。有時(shí)如果損傷不嚴(yán)重，要到幾個(gè)月甚至幾年后損傷部位的破壞才發(fā)展到鎧裝鉛皮穿孔，潮氣侵入而導(dǎo)致?lián)p傷部位*崩潰形成故障。
    2．電纜外皮的電腐蝕：如果電力電纜埋設(shè)在有強(qiáng)力地下電場的地面下（如大型航車，電力機(jī)車軌道附近），往往出現(xiàn)電纜的鉛包外皮腐蝕致穿，導(dǎo)致潮氣侵入，絕緣破壞。
    3．化學(xué)腐蝕：如電纜路徑穿過酸、堿性的地區(qū)，煤氣站的苯蒸氣往往造成電纜的鎧裝和鉛皮大面積和長距離的被腐蝕。
    4．地面下沉：此現(xiàn)象往往發(fā)生在電纜穿越公路、鐵路、林區(qū)及建筑群時(shí)，由于地面的下沉、樹根的生長而造成電纜垂直受力變形。導(dǎo)致電纜鎧裝、 鉛皮破壞甚至折斷而造成各種類型的故障。
    5．電纜絕緣物的流失：電纜敷設(shè)時(shí)地溝凹凸不平，或處在電桿上的戶外頭，由于電纜的起伏、高低落差懸殊，高處電纜的絕緣油流向低處而使高處電纜絕緣性能下降，導(dǎo)致故障發(fā)生。
    6．長期過荷運(yùn)行：由于過荷運(yùn)行，電纜的溫度會(huì)隨之上升，尤其在炎熱的夏季，電纜的溫升常常導(dǎo)致電纜薄弱處首先被擊穿，在夏季，電纜故障多的原因正是如此。
    7．震動(dòng)破壞：鐵路軌道下運(yùn)行的電纜，由于劇烈規(guī)律的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致電纜外皮產(chǎn)生彈性疲勞而破裂，形成故障。
    8．拙劣的技工：拙劣的接頭與不按技術(shù)要求敷設(shè)電纜往往是形成電纜故障的主要原因。
    9．在潮濕的氣候條件下作接頭，使接頭的封裝物內(nèi)混人水蒸氣而耐不住試驗(yàn)電壓，往往形成閃絡(luò)性故障。
    10．外力損傷：近年來由于城市建設(shè)施工，大型施工機(jī)械的使用，而施工人員又不了解施工現(xiàn)場的地下情況而造成的電力電纜被鏟斷或挖壞。
    在對(duì)電纜故障發(fā)生原因的分析中，極重要的是要特別注意了解電纜敷設(shè)中的情況，如電纜外表發(fā)現(xiàn)可疑之點(diǎn)，則應(yīng)查閱電纜安裝敷設(shè)工作完成后的正確記錄，這些記錄應(yīng)包括這樣的細(xì)節(jié)：銅芯或鋁芯電纜的截面積、絕緣方式、各接頭的位置、電纜路徑的走向、在地下關(guān)系中，某一電纜到別的電纜或接頭的情況（這一點(diǎn)應(yīng)特別注意），以及兩種不同截面積的電纜對(duì)接頭的位置：有無反常的敷設(shè)深度或者有特別的保護(hù)措施，如鋼板、穿管、和排管等；電纜敷設(shè)中的技術(shù)人員的姓名（這些人是提供重要原始資料的來源之一）；以及電纜歷次發(fā)生故障的詳細(xì)記錄（地點(diǎn)及排除經(jīng)過）。
    當(dāng)欲快速定位故障時(shí)，所有的這些資料都是重要的。由于制造缺陷而造成的電纜故障是不多見的。因而，對(duì)電纜故障的分析，如果考慮到上述的情況和細(xì)節(jié)，將使電纜維修技術(shù)人員得到巨大的好處。

三．脈沖法測(cè)試原理：
    幾個(gè)基本的概念：
    動(dòng)力電纜在高頻運(yùn)用狀態(tài)下的傳輸特性：
    高頻電波在電纜傳輸過程中，其幅度、相位和速度等參數(shù)將有規(guī)律的發(fā)生變化，而非我們正常所想象中的情況。所以我們將利用電波在電纜中傳播的微觀變化規(guī)律，利用雷達(dá)測(cè)距原理來確定電纜故障點(diǎn)的距離。因此我們必須樹立起長線理論、阻抗概念與反射系數(shù)的概念。
    長線概念：
    長線是指導(dǎo)線的幾何長度比其所傳輸?shù)碾姶挪ǖ牟ㄩL還長或者與之相近似的傳輸線。一般認(rèn)為線長 L>λ/10 既可認(rèn)為是長線。
    例如：對(duì)于1000米電纜而言，交流市電的頻率為50Hz，其波長為6000公里，1000米電纜可視為短線。而對(duì)于5MHz信號(hào)，其波長為60米，1000米電纜可視為長線。
    電波在長線上傳播時(shí)，長線上沿線各點(diǎn)的電流、電壓在一般情況下是不相同的，而在短線中沿線各點(diǎn)的電流、電壓是相同的。
    長線的特性參數(shù)：
    1、特性阻抗Z0： 電纜的特性阻抗與電纜的截面積、尺寸及周圍的介質(zhì)有關(guān)。同軸電纜的特性阻抗一般為40—100歐姆，電力電纜一般為10—50歐姆。
    2、傳播速度：Vp 電波在電纜中傳播時(shí)，將以一定的速度向前傳播，而傳播速度與電纜的介質(zhì)材料有關(guān)。
    對(duì)于油浸紙電纜其傳播速度為160M/us，不同的電纜介質(zhì)其傳播速度也不同。
    3、反射系數(shù)：反射系數(shù)與負(fù)載阻抗有著密切的，根據(jù)分析可知終端反射系數(shù)K2為
    K2=（ZL-Z0）/（ZL+Z0）
    其中ZL 為負(fù)載阻抗。
    由上述公式我們可以得出以下結(jié)論：
    當(dāng)故障點(diǎn)短路時(shí)，故障點(diǎn)阻抗ZL=0
    K2=（ZL-Z0）/（ZL+Z0）=-1 出現(xiàn)負(fù)反射，幅度等于入射幅度。
    當(dāng)故障點(diǎn)開路時(shí)，故障點(diǎn)阻抗為無窮大 ZL=∝
    K2=（ZL-Z0）/（ZL+Z0）=1 出現(xiàn)正反射，幅度等于入射幅度。
    當(dāng)故障點(diǎn)的阻抗等于或接近于電纜的特性阻抗時(shí) ZL=Z0
    K2=（ZL-Z0）/（ZL+Z0）=0 無反射。
    而故障點(diǎn)阻抗介于0-Z0 之間時(shí)
    K2=（ZL-Z0）/（ZL+Z0）=-1~0 
    出現(xiàn)負(fù)反射，幅度小于入射幅度。
    而故障點(diǎn)阻抗介于Z0~∝ 之間時(shí)
    K2=（ZL-Z0）/（ZL+Z0）=0~1 
    出現(xiàn)正反射，幅度大于入射幅度。
    前面講了電力電纜在傳輸高頻電波時(shí)出現(xiàn)的一些物理現(xiàn)象，而這些現(xiàn)象在我們?nèi)粘５碾娏斔椭惺遣豢赡艹霈F(xiàn)的，但是我們正是利用這種物理現(xiàn)象進(jìn)行電力電纜故障測(cè)試的。下面我們看一下一個(gè)脈沖波形在電力電纜中傳播的全過程。

    脈沖測(cè)量法可以直觀的從電纜故障測(cè)試儀中觀察出電纜故障點(diǎn)是開路或著是短路的性質(zhì)。對(duì)于低阻、短路和開路故障zui簡單的測(cè)試方法就是脈沖測(cè)量法。
    工作原理：
    測(cè)試時(shí)，在故障相上注入低壓脈沖發(fā)射波形，該脈沖沿電纜進(jìn)行傳播直到阻抗失配的地方，如象中間接頭、T型接頭、短路點(diǎn)、開路點(diǎn)或終端頭等，在這些點(diǎn)上都會(huì)引起波的反射。我們可以看到當(dāng)故障相處于低阻或短路狀態(tài)時(shí)，反射系數(shù)為-1~0之間，故障點(diǎn)的反射波形為負(fù)反射。在電纜的中間接頭處由于阻抗的失配也將出現(xiàn)反射，但波形均比較小，由此我們可以判斷出電纜的中間接頭的距離。
    如果故障點(diǎn)的負(fù)載阻抗ZL大于電纜的特性阻抗Z0 ，電纜將會(huì)出現(xiàn)0~1之間的正反射。如ZL 遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于Z0時(shí)該故障點(diǎn)將沒有反射波形或波形很小不宜觀察。而該脈沖到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，將在電纜的終端出現(xiàn)正反射。故我們觀察到的波形為終端波形。顯示距離為電纜的全長。而將信號(hào)加到好相時(shí)出現(xiàn)的是電纜的全長。
故障的性質(zhì)可由反射波形的方向來決定。當(dāng)我們?cè)陔娎|的始端加正極性信號(hào)時(shí)，如果電纜的反射波形為同方向的正極性波形，則該電纜故障為高阻故障反之為低阻故障，或電纜短路。（這里強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)：波形反映出來的高阻或低阻故障是針對(duì)故障點(diǎn)的阻抗與電纜的特性阻抗之比的特性，而不是我們?nèi)粘Ｓ谜讱W表測(cè)量出來的高阻或低阻，一般來講我們將故障點(diǎn)阻抗大于500歐姆的統(tǒng)稱為高阻。）
    故障距離由測(cè)量脈沖與回波脈沖之間的時(shí)間差計(jì)算出來，這就涉及到我們前面講到的電波在電纜中傳播的速度問題，高頻電波在短線傳輸時(shí)是以一定的速度進(jìn)行傳播的，而且電波的傳播速度與電纜的介質(zhì)有關(guān)。例如對(duì)于油浸紙電纜其傳播速度為160M/US，對(duì)于交聯(lián)電纜其傳播速度為172M/US等。高頻脈沖在T時(shí)間段內(nèi)，由電纜端頭以VP的速度向故障點(diǎn)傳播，到達(dá)故障點(diǎn)后經(jīng)過反射，又以VP的速度返回，共行進(jìn)路程為2倍的始端到故障點(diǎn)的距離，由物理學(xué)距離計(jì)算公式 S=V×T 可知，實(shí)際端頭到故障點(diǎn)的距離為 S=V×T / 2, 該距離可通過電纜故障測(cè)試儀的顯示屏幕直接讀出。
    總結(jié)電纜故障測(cè)試原理要點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：
    1、電波在長線傳播中是以一定的速度進(jìn)行的，并且各點(diǎn)的幅度不同。
    2、電波傳播中如發(fā)生阻抗不匹配將發(fā)生反射，低阻或短路時(shí)反射系數(shù)為－1~0之間，高阻或開路反射系數(shù)為0~1之間。
    3、不同的電纜的傳播速度不同。
    4、障距離由S=T×V/2 計(jì)算得出。
    前面講了電纜故障測(cè)試的原理，總結(jié)了4條基本的概念，這是測(cè)試電纜故障的基本思想，下面所講的是前面所講內(nèi)容的延伸。
    首先討論一下電纜故障的性質(zhì)和分類：
    電纜故障一般可分為短路故障、低阻故障、高阻故障和開路故障。
    短路故障比較容易理解，既電纜*短路，電纜故障點(diǎn)阻抗為零。
    低阻故障一般可認(rèn)為100歐姆以下的故障為低阻故障，注意：該分類是以電纜的特性阻抗而區(qū)分的。
    高阻故障則指故障點(diǎn)電阻大于100歐姆的情況。
    開路故障則指電纜*斷開的情況。
    而高阻故障中又可分為泄露和閃絡(luò)型故障。
    泄露故障是指故障點(diǎn)存在一定的電阻，幾K到幾百兆之間，高壓實(shí)驗(yàn)時(shí)泄露超標(biāo)或高壓根本就加不上去的情況。
    閃絡(luò)性故障則是故障點(diǎn)的電阻為無窮大，但在做高壓實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)電壓加高到某一數(shù)值時(shí)，泄露突然增加，產(chǎn)生放電，高壓表指針擺動(dòng)，而當(dāng)電壓調(diào)低后泄露又恢復(fù)正常的情況。
了解了電纜故障的情況以后，就可以對(duì)癥下藥的解決問題了。
    對(duì)于故障點(diǎn)電阻小于1000歐姆的電纜故障可采用zui為簡單的方法（低壓脈沖測(cè)試法）進(jìn)行測(cè)量。具體接線如下：
    把電纜故障測(cè)試儀的測(cè)試端頭，直接連接電纜的芯線與電纜的外皮之間，選擇低壓脈沖測(cè)試進(jìn)行測(cè)量。利用電纜故障測(cè)試儀內(nèi)部的脈沖發(fā)生器產(chǎn)生約100伏左右的低壓脈沖信號(hào)加到電纜上，信號(hào)在電纜上將沿電纜傳播，當(dāng)遇到故障點(diǎn)時(shí)（或阻抗不匹配的地方）信號(hào)發(fā)生振動(dòng)并且向兩端傳播，電纜故障測(cè)試儀將把發(fā)射脈沖信號(hào)和由故障點(diǎn)的返回信號(hào)進(jìn)行撲捉，并經(jīng)微電腦處理在顯示屏上顯示出來，我們就可以根據(jù)波形進(jìn)行分析了。根據(jù)我們前面所講的理論，故障點(diǎn)故障的情況不同其返回的波形也將不同。短路故障和低阻故障波形將出現(xiàn)與入射撥反向的波形。前面的脈沖信號(hào)為電纜故障測(cè)試儀所發(fā)出的脈沖信號(hào)，而后邊的信號(hào)為電纜故障點(diǎn)的反射信號(hào)。我們看到這個(gè)信號(hào)的發(fā)射脈沖與反射脈沖是反向的，由電纜的反射系數(shù)的理論我們知道，K值為負(fù)，這說明該電纜的故障性質(zhì)為短路故障。
    分析了電纜故障的性質(zhì)，下面再分析一下故障點(diǎn)的位置：以發(fā)射脈沖的前沿作為起始點(diǎn)，將*光標(biāo)固定在發(fā)射脈沖的起始沿，然后移動(dòng)第二光標(biāo)到反向波形的下降沿，由電纜故障測(cè)試儀自動(dòng)計(jì)算出故障點(diǎn)的距離，并顯示在屏幕的底部。再看一下另外一幅信號(hào)圖形，我們看到這個(gè)信號(hào)的發(fā)射脈沖與反射脈沖是同向的，而由電纜的反射系數(shù)的理論我們知道，K值為正，這說明該電纜的故障性質(zhì)為高阻故障或開路故障。同樣以發(fā)射脈沖的前沿作為起始點(diǎn)，將*光標(biāo)固定在發(fā)射脈沖的起始沿，移動(dòng)第二光標(biāo)到同向波形的上升沿，我們可以看到在電纜故障測(cè)試儀的屏幕的底部，由儀器自動(dòng)計(jì)算出故障點(diǎn)的距離。
    利用低壓脈沖測(cè)試法我們還可方便的測(cè)量出電纜的長度，在電纜*或電纜故障點(diǎn)的阻抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電纜的特性阻抗的情況下，低壓脈沖測(cè)試波形反映出來的是電纜的全長。測(cè)量電纜的全長在電纜測(cè)試中有著重要的意義。為了滿足不同電纜長度的測(cè)試，我們?cè)陔娎|故障測(cè)試儀中設(shè)置兩種脈沖寬度的發(fā)射脈沖，其中窄脈沖用于電纜長度小于1000米以下的電纜故障測(cè)試，而寬脈沖用于大于1000米電纜測(cè)試。
    從以上的應(yīng)用我們可以看出，利用電纜故障測(cè)試儀的低壓脈沖測(cè)試法可十分簡便的測(cè)量出電纜故障的發(fā)生點(diǎn)，從而為我們下一步具體定點(diǎn)打下良好的基礎(chǔ)。
雖然利用低壓脈沖測(cè)試法可以解決電纜故障的低阻或短路情況，但對(duì)于電纜故障點(diǎn)的阻抗大于1000歐姆的情況，由于起反射波形很小，所以基本上看不到波形，所以說低壓脈沖測(cè)試適用于低阻情況，對(duì)于高阻故障應(yīng)采用高壓沖閃測(cè)試，下面介紹高壓沖閃測(cè)試法。前面討論了低壓脈沖測(cè)試的方法以及適用范圍，我們知道低壓脈沖測(cè)試法只是適合于短路、低阻和開路故障，而現(xiàn)實(shí)中大量存在的是高阻故障和閃絡(luò)性故障，所以就必須采用新的測(cè)試方法來滿足不同的電纜故障測(cè)試。而高壓沖閃法測(cè)試電纜故障由于采用了較高的測(cè)試電壓，將電纜故障點(diǎn)擊穿而獲得電纜的傳播數(shù)據(jù)，故高壓沖閃測(cè)試法可滿足絕大多數(shù)電纜故障測(cè)試。
    高壓沖閃測(cè)試法可分為電壓采樣和電流采樣兩種情況，首先討論電壓采樣的情況：高壓沖閃電壓采樣的接線如圖2所示。（略）
    高壓沖閃測(cè)試首先要有高壓源，我們的高壓源為負(fù)向直流高壓發(fā)生器。還要有一定的儲(chǔ)能設(shè)備，我們采用高壓直流電容作為儲(chǔ)能設(shè)備。另外還有高壓放電球間隙，微分電感、分壓電阻R1，R2等組成。其中R1、R2為取樣分壓電阻，電纜上的電壓波形將通過分壓電阻分壓后引入測(cè)試儀器。下面我們分析以下工作過程：當(dāng)我們調(diào)節(jié)負(fù)向輸出電壓并向高壓電容進(jìn)行充電達(dá)到一定的幅度后，球間隙擊穿，高壓電壓通過球間隙、電感加到被測(cè)電纜上，由于球間隙是被負(fù)高壓瞬間擊穿而加到電纜上的，所以我們認(rèn)為是一個(gè)負(fù)向高壓脈沖加到電纜上，根據(jù)長線電纜傳播的理論，該負(fù)高壓脈沖將沿被測(cè)電纜進(jìn)行傳播。當(dāng)負(fù)向高壓脈沖到達(dá)故障點(diǎn)時(shí)，故障點(diǎn)被擊穿，形成弧光短路，此時(shí)等效阻抗將發(fā)生變化，由原來未擊穿時(shí)的高阻變?yōu)槎搪窢顟B(tài)。根據(jù)電波反射原理，短路狀態(tài)K為-1，所以在電纜的故障點(diǎn)將產(chǎn)生一個(gè)正向脈沖，此正向脈沖將沿電纜向始端傳播，當(dāng)正向脈沖到達(dá)始端時(shí)由于電感L的存在（電感對(duì)脈沖信號(hào)表現(xiàn)出高阻狀態(tài)，其反射系數(shù)K為正1），該正向脈沖將被重新反射為正向脈沖，并沿電纜向故障點(diǎn)傳播，而當(dāng)該脈沖再次到達(dá)故障點(diǎn)時(shí)，由于故障點(diǎn)的放電過程并未結(jié)束，仍處于短路狀態(tài)，根據(jù)電波反射原理，短路狀態(tài)K為-1，因此該正向脈沖將被重新反射為負(fù)向脈沖，此負(fù)向脈沖將沿電纜再次向始端傳播，當(dāng)負(fù)向脈沖到達(dá)始端時(shí)由于電感L的存在（電感對(duì)脈沖信號(hào)表現(xiàn)出高阻狀態(tài)，其反射系數(shù)K為正1），該負(fù)向脈沖將被重新反射為負(fù)向脈沖，并沿電纜向故障點(diǎn)傳播。以上過程在電纜中重復(fù)運(yùn)動(dòng)直到儲(chǔ)能電容上的能量用完，電壓降低到不能維持故障點(diǎn)放電為止。
    以上是電纜故障點(diǎn)在被高壓電壓擊穿后，電纜中高壓脈沖運(yùn)動(dòng)機(jī)理。同時(shí)我們還應(yīng)注意在高壓電纜在故障點(diǎn)放電過程中的另外一種現(xiàn)象，就是我們常說的高壓電纜擊穿后的震蕩現(xiàn)象。我們知道任何電纜對(duì)于高頻信號(hào)來講都表現(xiàn)出一定的感抗，并可以認(rèn)為這種感抗是電纜中每一微元電感的集合。當(dāng)電纜故障點(diǎn)發(fā)生擊穿時(shí)，就形成了LC回路，根據(jù)LC振蕩回路的特性在該回路中將產(chǎn)生余弦震蕩，我們稱之為電纜放電中的余弦震蕩現(xiàn)象，這種震蕩現(xiàn)象將是我們判斷故障電纜是否充分放電的重要標(biāo)志。
    根據(jù)以上所談到的機(jī)理，在電力電纜的高壓沖閃測(cè)試中，高壓電纜在放電過程中，實(shí)際上有兩種現(xiàn)象，在測(cè)量中我們實(shí)際上得到的波形是兩種現(xiàn)象的疊加波形。如圖4（略）：
在顯示波形全貌的圖形上，我們看到的是余弦震蕩的波形。而在局部波形圖上我們看到的是疊加在余弦大震蕩上的反射波形，而我們判斷電纜故障點(diǎn)的主要依據(jù)是電纜故障點(diǎn)擊穿后的反射波形，余弦大震蕩是否產(chǎn)生是用來判斷電纜故障點(diǎn)是否充分放電，只有電纜故障點(diǎn)充分放電，所產(chǎn)生的反射波形才是我們所要關(guān)心的波形。
    高壓沖閃測(cè)試得到的高壓放電波形如圖，下邊的圖形就是我們談到的電纜放電后產(chǎn)生的余弦大震蕩波形圖，這證明該電纜已被高壓電壓所擊穿，并充分放電。而我們zui關(guān)心的是疊加在余弦震蕩上的反射波形。我們可在主顯示區(qū)看到采集波形的展開圖象。下面我們對(duì)該圖象進(jìn)行分析：根據(jù)我們前面講到的高壓沖閃放電脈沖在故障電纜中來回反射的現(xiàn)象，*個(gè)上升脈沖為電纜故障被擊穿反射波形，而后的下降脈沖為該脈沖二次到達(dá)到電纜故障點(diǎn)后反射回來的反向脈沖。我們就對(duì)此脈沖進(jìn)行分析，移動(dòng)儀器的*光標(biāo)到*脈沖的啟始沿，移動(dòng)第二光標(biāo)到反射脈沖的下降沿，在儀器的故障距離將顯示出電纜故障的距離。有時(shí)為了效驗(yàn)其正確性也可用測(cè)試第二組脈沖進(jìn)行測(cè)量，將儀器的*光標(biāo)到第二脈沖的啟始沿，移動(dòng)第二光標(biāo)到反射脈沖的下降沿，在儀器的故障距離將顯示出電纜故障的距離。兩組數(shù)據(jù)應(yīng)該相等，到此為止我們以可以確定電纜故障點(diǎn)的具體位置了。使用這種方法基本上可以解決95%以上的電纜故障，所以我們應(yīng)對(duì)這種測(cè)試方法熟練掌握。
   

下面介紹在高壓沖閃測(cè)試中一些特殊的情況：
    一．靠近終端的故障：
    當(dāng)故障點(diǎn)在終端附近時(shí)，會(huì)出現(xiàn)故障點(diǎn)在未擊穿之前已有中斷反射波形出現(xiàn)，故在我們的儀器上會(huì)看到在上升脈沖之前有一個(gè)小的負(fù)向反射脈沖，這個(gè)負(fù)向脈沖就是電纜終端的反射脈沖。此脈沖的形成機(jī)理為：當(dāng)球間隙放電而產(chǎn)生的高壓負(fù)向脈沖到達(dá)終點(diǎn)的瞬時(shí)，而此時(shí)故障點(diǎn)還未被擊穿，電纜終端呈高阻狀態(tài)，根據(jù)前面講的反射理論，高阻的反射系數(shù)為+1，所以會(huì)產(chǎn)生一同相脈沖并向電纜端頭反射，從而形成在電纜故障點(diǎn)被擊穿前的負(fù)向脈沖，所以我們?cè)陔娎|故障測(cè)試中一般看到在故障波前沿有負(fù)向波存在，可判斷該故障點(diǎn)距電纜的終端不遠(yuǎn)。
    二．故障點(diǎn)在始端附近的情況：
    當(dāng)故障點(diǎn)在電纜的始端附近時(shí)，采集的波形將出現(xiàn)以下特點(diǎn)：
    1 采集波形在開始就迅速上沖。
    2 在前部出現(xiàn)密集的小波，這是由于*個(gè)脈沖還沒有完成而后續(xù)波形擠壓所至而形成連續(xù)小幅度脈沖。
    3 在一群小波之后基本上為一條直線，一般沒有余弦大震蕩存在。這是由于在整個(gè)回路中感抗太小所至。當(dāng)采集到具有以上特點(diǎn)的波形時(shí)可基本判斷故障點(diǎn)在端頭附近。距離可采用經(jīng)驗(yàn)公式累計(jì)計(jì)算。在密集小波中選取3-5個(gè)波，看一下顯示距離，再用所選波的數(shù)目去除以距離，可得出故障點(diǎn)的距離。這種測(cè)量一般誤差較小，適用于故障距離小于50米的故障點(diǎn)判斷。
    三．故障點(diǎn)不放電的情況：
    當(dāng)放電球間隙調(diào)的太小或電容能量不足時(shí)有時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)球間隙放電而故障點(diǎn)不放電的情況。故障點(diǎn)不放電則故障點(diǎn)就沒有反射波形，也就無法測(cè)出電纜故障點(diǎn)的距離，采集的波形特點(diǎn)為逐步上升的拋物線充電波形，在此上升的曲線中疊加有一些小的負(fù)向脈沖，此負(fù)向脈沖為電纜終端的反射波形。
    造成電纜故障點(diǎn)不放電的一般可分為以下幾種情況：球間隙調(diào)節(jié)太小，導(dǎo)致在電壓不高的情況下球間隙被擊穿，而此電壓不足以擊穿電纜的故障點(diǎn)。解決的辦法通常采用拉大球間隙、提高工作電壓的辦法來解決。但應(yīng)注意提高電壓應(yīng)根據(jù)被測(cè)電纜的絕緣耐壓來確定，一般zui高電壓應(yīng)小于被測(cè)電纜耐壓的2.5倍。
    高壓沖閃測(cè)試中儲(chǔ)能電容的容量對(duì)有效的將電纜的故障點(diǎn)的擊穿有著重要的意義。如果儲(chǔ)能電容的容量不足，在電容所儲(chǔ)能量不足以使電纜故障點(diǎn)有效擊穿，故障點(diǎn)將沒有反射波形，而形成不放電波形。根據(jù)測(cè)試經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于1000米以下的電纜，電容的容量應(yīng)在1.5微法左右，zui小不得小于1微法。對(duì)于1000米以上的電纜可考慮按每1000米/1微法增加。而對(duì)于380伏特的低壓電纜。由于電壓限制，可考慮按每1000米4-8微法配置。
    四．安全性問題：
    在采用高壓沖閃法測(cè)試電纜故障時(shí)由于測(cè)試電壓等級(jí)較高，所以在測(cè)試應(yīng)特別注意現(xiàn)場的安全性，在測(cè)試中應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：
    1.地線的接線問題：由于本系統(tǒng)在放電過程中電流極大（大約為2萬伏特等級(jí)的短路電流），所以系統(tǒng)的接地線應(yīng)可靠。
    2.由于放電回路的電流極大，容易在接觸不良的狀態(tài)下產(chǎn)生地線電位抬高，造成設(shè)備損壞或人員觸電，所以放電回路的地線應(yīng)與測(cè)量回路的地線應(yīng)分別接地。
    3.在所有接線完成后應(yīng)仔細(xì)復(fù)查后，再通電實(shí)驗(yàn)。
    4.在做高壓沖閃電壓采樣時(shí)，在接好高壓系統(tǒng)后先不接入測(cè)試儀，做高壓空打?qū)嶒?yàn)，在進(jìn)一步檢查地線系統(tǒng)無放電現(xiàn)象、高壓系統(tǒng)正常的情況下再接入電纜故障測(cè)試儀進(jìn)行高壓采樣。
    5.在使用高壓組件箱中球間隙做定點(diǎn)放電時(shí)應(yīng)將輸出端直接接到球間隙的放電端，并將線圈和分壓電阻斷開。
    6.其他高壓操作的安全問題可參閱國家有關(guān)高壓電氣實(shí)驗(yàn)的安全標(biāo)準(zhǔn)。
    下面要討論的是另一種新的測(cè)試方法，叫高壓沖閃電流采樣法。
    高壓沖閃脈沖電流采樣的過程，就是利用電流傳感器將電纜故障測(cè)試中故障點(diǎn)擊穿放電的瞬態(tài)電磁波的傳輸過程記錄下來。并根據(jù)故障點(diǎn)放電脈沖在測(cè)試端與故障點(diǎn)來回反射時(shí)間計(jì)算出電纜故障的距離。
    所需設(shè)備配置為高壓電壓發(fā)生器（俗稱高壓PT），一般電纜故障測(cè)試配置為3KV左右，控制保護(hù)器，高壓脈沖電容，放電球間隙，電流采樣器DL等組成。電流傳感器的作用是通過空間的電磁耦合，將測(cè)試過程中電容C放電回路中的瞬間電流變化信號(hào)傳導(dǎo)電纜故障測(cè)試儀中去。
    測(cè)試中，當(dāng)調(diào)節(jié)電壓高到一定的程度時(shí)，放電球間隙被擊穿，高壓儲(chǔ)能電容中的電能將通過放電球間隙向電纜轉(zhuǎn)移，形成放電脈沖電流，當(dāng)電纜上的電壓達(dá)到電纜故障點(diǎn)的擊穿電壓時(shí)，電纜故障點(diǎn)產(chǎn)生放電。并在電流傳感器上形成放電脈沖。由上一節(jié)介紹的故障點(diǎn)特性可知，如果此沖擊電壓—Ee幅值大于故障點(diǎn)g放電間隙的擊穿電壓，當(dāng)此沖擊電壓沿芯線傳輸至故障點(diǎn)時(shí)故障點(diǎn)放電間隙將被電離，形成短路放電，在回路中產(chǎn)生較大的突跳電流，該突跳電流將被電流傳感器所接收，形成觸發(fā)脈沖。同時(shí)產(chǎn)生由—Ec→0的正躍階電壓向電纜的測(cè)試端和電纜的終端入射（向終端入射傳輸?shù)倪^程可不考慮）。正躍階入射波傳輸至測(cè)試端時(shí)，考慮到球間隙此時(shí)仍被電離短路，而貯能電容C也可認(rèn)為對(duì)正階躍電壓呈短路狀態(tài)，由電纜特性及反射系數(shù)概念可知，測(cè)試端的外阻抗因接有貯能電容C而變的非常低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于電纜特性阻抗，對(duì)由故障點(diǎn)入射來的信號(hào)呈短路性質(zhì)的反射，即反射系數(shù)接近于—1。所以，在測(cè)試端將產(chǎn)生負(fù)反射。該反射將向電纜故障點(diǎn)方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)竭_(dá)電纜故障點(diǎn)時(shí).故障點(diǎn)被擊穿入射脈沖倒相后又向兩端傳播，這樣多次反射消耗能量，直至能量被消耗，放電過程結(jié)束。