電纜線路的故障測(cè)距方式有離線理論和在線理論兩大類(lèi)。其中離線理論按原理來(lái)分類(lèi)主要有五大類(lèi)：電橋法、駐波法、低脈沖反射法又稱雷達(dá)法、脈沖電法又稱閃絡(luò)法、脈沖電流法、二次脈沖法、現(xiàn)代行波改進(jìn)法。1970年以前，通常使用電橋法及低壓脈沖反射法測(cè)試電力電纜故障，兩者對(duì)低阻故障很準(zhǔn)確，但對(duì)高阻故障不適用。其后出現(xiàn)了直流閃測(cè)法和沖擊閃測(cè)法，分別測(cè)試間歇故障及高阻故障，兩者均可分為電流和電壓閃測(cè)法。電壓法可測(cè)率高，波形清晰易判，盲區(qū)比電流法少一倍，但接線復(fù)雜，分壓過(guò)大時(shí)對(duì)人及儀器有危險(xiǎn)；電流法則相反。目前這兩種方法是國(guó)產(chǎn)高阻故障測(cè)試儀的主要方法，基本上解決了電纜高阻故障測(cè)試問(wèn)題。但儀器有盲區(qū)，且波形有時(shí)不夠明顯，靠人為判斷，儀器誤差相對(duì)較大。
地下電纜粗測(cè)距技術(shù)
電橋法
阻抗法通過(guò)測(cè)量和計(jì)算故障點(diǎn)到測(cè)量端的阻抗，然后根據(jù)線路參數(shù)，列寫(xiě)求解故障點(diǎn)方程，求得故障距離。該方法多以線路的集中參數(shù)建立模型，原理簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，多年來(lái)是人們關(guān)注的熱點(diǎn)。在實(shí)際的阻抗法電纜故障測(cè)距中，一般都是應(yīng)用電橋法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。阻抗法中常用的就是經(jīng)典電橋法。將被測(cè)電纜故障相與非故障相短接，電橋兩臂分別接故障相與非故障相。調(diào)節(jié)電橋兩臂上的一個(gè)可調(diào)電阻器，使電橋平衡，利用比例關(guān)系和己知的電纜長(zhǎng)度就能得出故障距離。
電橋法是一種經(jīng)典測(cè)距方法，適用于低阻故障的測(cè)量，一般要求故障點(diǎn)的電阻不超過(guò)100KΩ，最高也不得超過(guò)500KΩ，通常以2KΩ以下為宜。使用電橋法對(duì)電力電纜故障點(diǎn)進(jìn)行粗測(cè)時(shí)，常用單臂電橋、雙臂電橋和自制電橋等。
電纜斷路故障也可用電容電橋測(cè)量，原理與上述電阻電橋類(lèi)似。電橋法的優(yōu)點(diǎn)是比較簡(jiǎn)單，精度較高，但是它的適用范圍小，一般的髙阻和閃絡(luò)性故障，由于故障電阻很大，電橋電流很小，測(cè)距效果很不理想。電橋法必須已知電纜線路的具體參數(shù)，否則會(huì)造成測(cè)距誤差很大，當(dāng)一條電纜線路內(nèi)由導(dǎo)體材料或截面不同的電纜組成時(shí)，還必須進(jìn)行換算。另外，電橋法不能測(cè)量三相短路故障。由于存在以上缺點(diǎn)，目前電橋法己逐漸被其它測(cè)距方法所取代。經(jīng)典的阻抗法以線路的集中參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)故障電阻比較大時(shí)，就無(wú)能為力了。為解決這個(gè)問(wèn)題，提出一種計(jì)算高阻故障的方法，它以分布參數(shù)線路理論為基礎(chǔ)，推導(dǎo)出故障測(cè)距方程，原理簡(jiǎn)述如下：對(duì)帶有高阻故障的電纜施加正弦高壓信號(hào)，使高阻故障點(diǎn)閃絡(luò)，此時(shí)故障點(diǎn)的髙阻故障就變?yōu)殡娀‰娮?。因電弧呈現(xiàn)電阻性，流過(guò)故障點(diǎn)電流和故障點(diǎn)兩端的電壓同相位，采集到線路首端的電壓與電流后，基于分布參數(shù)線路理論就可以求出沿線路各點(diǎn)的電壓與電流，從而定位故障點(diǎn)。
行波法
早期行波測(cè)距式距離保護(hù)的主要不足之處在于①?zèng)]有指出正方向區(qū)外故障時(shí)保護(hù)誤動(dòng)的問(wèn)題②采用相關(guān)算法提取與初始正向行波對(duì)應(yīng)的反向行波誤差較大，距離計(jì)算精度不高；③由于相關(guān)算法的實(shí)質(zhì)是比較兩波形的相似性，因而受線路參數(shù)的影響較大，當(dāng)線路為有損或接地電阻較大時(shí)，V—、V+的相關(guān)性降低，④靈敏度不高，要求—和信號(hào)有足夠的能量，以保證能被正確檢測(cè)。其后的研究者對(duì)行波測(cè)距式距離保護(hù)方案存在的問(wèn)題提出了解決的方法，并對(duì)這一原理的實(shí)現(xiàn)做了進(jìn)一步的補(bǔ)充，但因其結(jié)果不能滿足實(shí)際要求，最終沒(méi)有在實(shí)際系統(tǒng)中得到應(yīng)用。
近年來(lái)，國(guó)內(nèi)學(xué)者將現(xiàn)代電子技術(shù)和新興數(shù)學(xué)工具用于行波測(cè)距，使得測(cè)距精度大大提高。行波測(cè)距裝置的成功應(yīng)用無(wú)疑為進(jìn)一步研制行波測(cè)距式距離保護(hù)打下了良好的基礎(chǔ)。綜上所述，目前選擇行波法進(jìn)行電力電纜的故障定位是一種較好的方法。
下面赫茲電力介紹行波測(cè)距方法原理與分類(lèi)。行波法的測(cè)距方法，即利用測(cè)量行波的傳播時(shí)間以確定故障位置。根據(jù)產(chǎn)生行波的種類(lèi)和測(cè)量方式的不同，基于行波法的測(cè)距方法可分為A、B、C型三種。
A型測(cè)距法
A型測(cè)距原理為：利用故障點(diǎn)產(chǎn)生的行波，根據(jù)行波在測(cè)量點(diǎn)和故障點(diǎn)之間往返一次的時(shí)間和行波波速確定故障點(diǎn)的距離。型測(cè)距法原理簡(jiǎn)單，所用裝置少，同時(shí)不受過(guò)渡電阻及對(duì)端負(fù)荷阻抗的影響，理論上可以達(dá)到較高精度。但長(zhǎng)期以來(lái)，由于對(duì)故障點(diǎn)產(chǎn)生的行波特性及在三相線路上的傳播特性認(rèn)識(shí)不夠，對(duì)信號(hào)采樣、確定行波到達(dá)時(shí)間要求較高，所以未獲得廣泛應(yīng)用。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者就雌開(kāi)大量的硏究。其電有棚暫態(tài)電流行波的測(cè)距方法，也有利用電壓行波的測(cè)距方法。相比較而言，采用暫態(tài)電流行波測(cè)距法的占多數(shù)，其原因是：（1）暫態(tài)電壓信號(hào)不易獲得；（2）波阻抗不易準(zhǔn)確獲得；（3）當(dāng)母線上出線較多時(shí)，暫態(tài)電壓信號(hào)較弱，而暫態(tài)電流信號(hào)卻很強(qiáng)。
目前，A型法最大的問(wèn)題是如何區(qū)分是故障點(diǎn)反射來(lái)的行波還是從端母線反射來(lái)的行波。有的判別方法是比較故障線路暫態(tài)電流與參考線路暫態(tài)電流形成的反向行波浪涌與其對(duì)應(yīng)的正向行波浪涌的極性，來(lái)識(shí)別有用行波浪涌，有的判別方法是基于同一根線上不同點(diǎn)反射行波的極性來(lái)區(qū)分。前者的前提顯然是母線上除了接有故障線路外還接有其它線路。由于不同的故障類(lèi)型會(huì)在三相線路中產(chǎn)生不同類(lèi)型的行波，有效地區(qū)分故障類(lèi)型，再利用最合適的方法來(lái)故障測(cè)距非常有用。利用此方法，也可判斷線路閃絡(luò)位置。
B型測(cè)距法
B型測(cè)距法是利用故障產(chǎn)生的第一個(gè)行波波頭信號(hào)，借助通信通道實(shí)現(xiàn)測(cè)距。其優(yōu)點(diǎn)：利用故障點(diǎn)產(chǎn)生的行波第一次到達(dá)兩端的信息，不受故障點(diǎn)透射波的影響。同型測(cè)距法一樣，此法要準(zhǔn)確確定行波到達(dá)時(shí)間。有的工作者使用了技術(shù)。分析認(rèn)為，型測(cè)距法比型測(cè)距法需要更多的裝置。這就存在著一個(gè)很短的電纜與花費(fèi)很大的裝置之間的矛盾。對(duì)于很重要的電力電纜可考慮采用這種測(cè)距方法。
C型測(cè)距法
C型測(cè)距法是借助脈沖發(fā)射裝置向離線的故障線路發(fā)射高壓高頻或直流脈沖，根據(jù)高頻脈沖由裝置到故障點(diǎn)往返時(shí)間進(jìn)行測(cè)距。這類(lèi)測(cè)距裝置原理簡(jiǎn)單，精度也較高，長(zhǎng)期以來(lái)得到了廣泛應(yīng)用。目前型測(cè)距法有低壓脈沖反射法和二次脈沖法。
當(dāng)前，C型測(cè)距法是一種很成熟也比較有效的方法。國(guó)內(nèi)外多家廠家都在生產(chǎn)這種裝置。離線測(cè)量是其一大特點(diǎn)。設(shè)備投入較前兩種測(cè)距方法大。此種方法可根據(jù)故障類(lèi)型的不同靈活使用。當(dāng)然也要與故障檢測(cè)裝置配合使用。使用不當(dāng)，也有可能會(huì)對(duì)電纜好的部分造成不必要的損壞。
