對(duì)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(xiàn)，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(dòng)物（嚙齒動(dòng)物）而損壞。 與架空線(xiàn)相比，地下電纜有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。它們受到保護(hù)，免受損壞——包括風(fēng)化——并且它們不會(huì)在視覺(jué)上破壞景觀。缺點(diǎn)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(huì)被吹入任何滲 入的濕氣，因此濕氣無(wú)法滲透。在壓力下降的情況下，傳感器會(huì)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(cè)設(shè)備的幫助下查明泄漏點(diǎn)。

故障源檢測(cè)

故障源檢測(cè)的目標(biāo)是識(shí)別損壞或夾住的電纜并精確定位故障位置。為此利用時(shí)域反射計(jì)的特性，以便檢測(cè)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(shí)域反射法

所謂的 TDR 測(cè)量是檢查電纜的一種方式。TDR 代表時(shí)域反射計(jì)，可用于確定電纜長(zhǎng)度，并檢測(cè)電纜故障、電纜斷 裂、短路和電纜夾傷。

TDR 測(cè)量?jī)x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(guò)的時(shí)間計(jì)算電纜長(zhǎng)度或故障位置。還可以通過(guò)分 析各種波形來(lái)識(shí)別各種故障。

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

TDR 測(cè)量?jī)x器是檢查對(duì)稱(chēng)線(xiàn)的有力工具。除了確定電纜長(zhǎng)度外，顯示的反射曲線(xiàn)還可用于識(shí)別和查明電纜故障。這可以節(jié) 省故障排除的時(shí)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(hào)。信號(hào)邊沿通過(guò)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(píng)估電路或示波器，然后將傳輸?shù)男盘?hào)與其反射進(jìn)行比較，并確定有關(guān)反射傳輸時(shí)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(jiǎn)單視圖使觀察者可以評(píng)估它們的特性，即使沒(méi)有深入的技術(shù)知識(shí)。

電纜類(lèi)型

電纜具有影響長(zhǎng)度測(cè)量的各種電氣特性。為了確保長(zhǎng)度測(cè)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(zhǎng)度就越精確。集成到 R等測(cè)試儀器中的電纜數(shù)據(jù)庫(kù)包括各種電纜類(lèi)型，以及與長(zhǎng)度測(cè)量相關(guān)的電纜特 性。支持對(duì)稱(chēng)電纜（示例見(jiàn)圖）。以下部分描述了 TDR 提供的確切選項(xiàng)。

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

長(zhǎng)度測(cè)量

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

過(guò)去這些測(cè)量需要示波器，而現(xiàn)在可以使用現(xiàn)成的測(cè)量?jī)x器，直接顯示長(zhǎng)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(shí)，已安裝的網(wǎng)絡(luò)電纜根據(jù)基于時(shí)域反射計(jì)的測(cè)量值進(jìn)行計(jì)費(fèi)。

故障源檢測(cè)

例如，故障源檢測(cè)的目標(biāo)是識(shí)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(shí)域反射計(jì)的特性——不僅 可以檢測(cè)全反射，還可以檢測(cè)介質(zhì)中的每一個(gè)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(huì)改變。但是，如果脈搏波遇到夾點(diǎn)，阻抗會(huì)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(shí)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(shí)間

脈沖寬度或脈沖持續(xù)時(shí)間也會(huì)影響測(cè)量。較小的脈沖持續(xù)時(shí)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(diǎn)是無(wú)法再測(cè)量更長(zhǎng)的長(zhǎng)度，因?yàn)?/span>——由于長(zhǎng)電纜造成的衰減——短脈沖的反射太小而無(wú)法進(jìn)行測(cè)量。對(duì)于較大的脈沖寬 度，這種關(guān)系是相反的。可以測(cè)量更長(zhǎng)的電纜，但可能不會(huì)顯示某些故障。這可能需要進(jìn)行多次測(cè)量。

為了能夠針對(duì)每種電纜類(lèi)型和長(zhǎng)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