地下對鋪設(shè)的電纜中的缺陷和故障進(jìn)行診斷和精確定位

對鋪設(shè)的電纜中的缺陷和故障進(jìn)行診斷和精確定位

地下電纜的應(yīng)用

地下電纜是鋪設(shè)在地下的電線，外部具有特別耐用的絕緣層，即電纜護(hù)套，可防止其因土壤中的化學(xué)影響或生活在地下的小 動物（嚙齒動物）而損壞。 與架空線相比，地下電纜有幾個優(yōu)點。它們受到保護(hù)，免受損壞——包括風(fēng)化——并且它們不會在視覺上破壞景觀。缺點包 括更高的維護(hù)成本和更大的故障定位難度，例如由建筑工作和地下鋪設(shè)的電纜意外損壞引起的故障。與這些因素相關(guān)的較高 成本在高壓范圍內(nèi)的電力工程應(yīng)用中是不利的。

在電信領(lǐng)域，本地連接電纜的壓力達(dá)到 10mbar。由于這種超壓，在電纜護(hù)套出現(xiàn)輕微泄漏的情況下，空氣會被吹入任何滲 入的濕氣，因此濕氣無法滲透。在壓力下降的情況下，傳感器會指示空氣正在從系統(tǒng)中逸出。然后用一種特殊的氣體抽吸電 纜，從而可以在檢測設(shè)備的幫助下查明泄漏點。

故障源檢測

故障源檢測的目標(biāo)是識別損壞或夾住的電纜并精確定位故障位置。為此利用時域反射計的特性，以便檢測介質(zhì)內(nèi)發(fā)生的任何 變化。TDR 可用于定位電纜末端、電纜斷裂或內(nèi)外導(dǎo)體之間的短路。

使用 E-Power Pipe® 鋪設(shè)地下電纜 圖：海瑞克股份公司

TDR /時域反射法

所謂的 TDR 測量是檢查電纜的一種方式。TDR 代表時域反射計，可用于確定電纜長度，并檢測電纜故障、電纜斷 裂、短路和電纜夾傷。

TDR 測量儀器發(fā)出電脈沖，然后根據(jù)脈沖返回到發(fā)射器之前經(jīng)過的時間計算電纜長度或故障位置。還可以通過分 析各種波形來識別各種故障。

通過 TDR 方法，儀器向電纜傳輸一個脈沖，該脈沖被電纜故障反射，然后返回到儀器。故障類型可以根據(jù)特征反射曲線確 定。

TDR 測量儀器是檢查對稱線的有力工具。除了確定電纜長度外，顯示的反射曲線還可用于識別和查明電纜故障。這可以節(jié) 省故障排除的時間并避免不必要的工作。

借助階躍函數(shù)發(fā)生器，在電纜的一端產(chǎn)生傾斜信號。信號邊沿通過介質(zhì)傳播，并在到達(dá)另一端或由于電纜內(nèi)的故障而被反 射。借助合適的評估電路或示波器，然后將傳輸?shù)男盘柵c其反射進(jìn)行比較，并確定有關(guān)反射傳輸時間和幅度的信息，以及其 電容、電阻和電感特性。示波器中反射的簡單視圖使觀察者可以評估它們的特性，即使沒有深入的技術(shù)知識。

電纜類型

電纜具有影響長度測量的各種電氣特性。為了確保長度測量盡可能準(zhǔn)確，必須注意使用正確的傳播速度值（VP 值）。該值 越精確，顯示的電纜長度就越精確。集成到 R等測試儀器中的電纜數(shù)據(jù)庫包括各種電纜類型，以及與長度測量相關(guān)的電纜特 性。支持對稱電纜（示例見圖）。以下部分描述了 TDR 提供的確切選項。

合適的電纜故障檢測器可以使用 TDR 方法檢查范圍廣泛的不同電纜類型，并確定可能的故障位置。METRACBLE TDR 能 夠檢查長達(dá) 15 公里的電纜。

長度測量

測量電氣行業(yè)中的電纜長度是時域反射計的*應(yīng)用之一。TDR 用于測量發(fā)射脈沖在反射后返回儀器所需的時間。如果已 知電纜的傳播速度（取決于電纜絕緣），則測量時間可用于直接推斷電纜長度。電纜雷達(dá)一詞是從這種應(yīng)用演變而來的。

過去這些測量需要示波器，而現(xiàn)在可以使用現(xiàn)成的測量儀器，直接顯示長度值。這種方法廣泛應(yīng)用于電信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域。 當(dāng)在建筑物中鋪設(shè)新電纜時，已安裝的網(wǎng)絡(luò)電纜根據(jù)基于時域反射計的測量值進(jìn)行計費。

故障源檢測

例如，故障源檢測的目標(biāo)是識別損壞或受壓的地下電纜并精確定位相應(yīng)故障的位置。為此，利用時域反射計的特性——不僅 可以檢測全反射，還可以檢測介質(zhì)中的每一個變化。全反射僅發(fā)生在電纜末端、電纜斷裂處或內(nèi)外導(dǎo)體之間的短路處。只要 脈沖沿著未改變的介質(zhì)傳播，電纜中的波阻抗就不會改變。但是，如果脈搏波遇到夾點，阻抗會發(fā)生變化并發(fā)生部分反射。 然后可以從反射的到達(dá)時間及其性質(zhì)推斷出收縮的位置和程度。

脈沖寬度和脈沖持續(xù)時間

脈沖寬度或脈沖持續(xù)時間也會影響測量。較小的脈沖持續(xù)時間具有更好的分辨率，即它們可用于定位靠近在一起的故障。缺 點是無法再測量更長的長度，因為——由于長電纜造成的衰減——短脈沖的反射太小而無法進(jìn)行測量。對于較大的脈沖寬 度，這種關(guān)系是相反的。可以測量更長的電纜，但可能不會顯示某些故障。這可能需要進(jìn)行多次測量。

為了能夠針對每種電纜類型和長度以最佳分辨率工作， 可在調(diào)節(jié)脈沖寬度。

典型的電纜故障及其波形