电缆故障定点的传统方法及原理

使用适当方法粗测电缆故障距离后，要根据电缆的走径，找出故障点的大致方位来，然后就要进行故障定点工作。之所以称之为粗测，顾名思义“粗”就是探测出的故障距离是有误差的，人为的丈量地面电缆走径的距离也是有误差的。因此，粗测只能告诉我们大概位置。而定点，之所以称之为“精”，就是通过这个方法可以判断故障点的位置，减少挖掘面积和工作量。电缆故障定点主要有声测法、声磁同步法以及音频感应法，下面就分别介绍下这几种方法。

一、声测法

声测法是故障定点基本的方法，故障点在受到高压冲击击穿时会产生放电声，它就是利用击穿时的放电声而的定位的技术。定点时高压发生设备会周期性地向电缆施加高压信号，故障点会击穿放电。故障间隙击穿放电同时会有机械振动产生，声测设备接收传导至地面的放电声音信号从而确定故障点的位置。如果故障为开放性的，工作人员可以用耳直接听到放电声音。而对于封闭性或电缆埋于地下较深的故障，此时放电振动声要通过高灵敏度的声电转换设备，加强信号还原显示声音强度。在测试时工作人员一般都是用耳机并同时观测电表指针摆动来判断放电声音信号，但是，声音信号短、环境噪声干扰，容易造成误判。随着微电子技术的发展，智能化的定点仪器能记录、存储还能比较多次测量的声音波形信号，以方便工作人员根据信号的强度、频率、衰减、持续时间等方面来进行判断。声测法特别适用于高阻故障，并选用容量大的储能电容（以提高冲击电压增强放电时的震动波；测量时要有效控制放电间隙放电时间间隔，以便排除外界干扰，缩短故障定点时间。

二、声磁同步法

故障点击穿时，会产生声音信号和磁场信号。磁场传播的速度是可以忽略的，因此要比声音信号快很多。故障测试时以接收到的磁场信号为基准，当探测设备接收到声音信号时即为声音信号从发出到故障点往返一次的时间，测算其和声音传播的时间差乘以声速，就可以得出故障点和测试端的距离。这种就是判断故障点的声磁同步法。

直流高压击穿故障点放电时，会在金属护套与大地形成的回路中感应出环流，并在电缆周围产生脉冲磁场。因为这个脉冲磁场比环境中的其他杂散磁场强很多，可以可靠接收。这样就能接收音频信号的同时接收脉冲磁场信号，并转换显示。如果工作人员在接收音频信号的同时和脉冲磁场显示信号一致，即可以判断为故障点。

在进行声测法定点时，有时由于环境噪声干扰、路面结构影响、故障点放电声音弱等原因，可能造成工作人员识别故障点困难，采用声磁同步接收法可以提高进行故障定点时的抗干扰能力。

电缆故障点放电产生的脉冲磁场一般是一个衰减的余弦信号，如图所示：

声磁同步法进行故障定点时，可以利用磁、声的时间差估计故障点的位置。磁场信号从故障点传到仪器探头的时间是微秒级的可以忽略不计，但是声音传到仪器探讨的时间是毫秒级。这样可以根据磁、声的时间差判断故障点的远近。时间差越小，也就意味着离故障点越近。下图下是在靠近故障点的两个位置，仪器接收到的放电声音信号。下图显示：磁场信号zui高峰时，声音信号开始出现；磁、声信号的时间差，次测量为，第二次测量为，可以看出，于是第二次测量更接近故障点。