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*：電力電纜故障探測培訓教程是高壓閃絡法
閱讀：44 發(fā)布時間：2019-10-26一、 高壓脈沖電流法（也叫高壓閃絡法－電流取樣）介紹
電纜的高阻泄漏性故障與高阻閃絡性故障，由于故障點電阻較大（大于10倍的電纜特性阻抗），低壓脈沖在故障點沒有明顯的反射（反射脈沖幅度小于5%），故不能用低壓脈沖反射法測距。
高壓脈沖電流法，是將電纜故障點用高電壓擊穿，使用儀器采集并記錄下故障點擊穿產(chǎn)生的電流行波信號，通過分析判斷電流行波信號在測量端與故障點往返一趟的時間來計算故障距離。脈沖電流法采用線性電流耦合器采集電纜中的電流行波信號。
圖1 沖擊高壓閃絡測試的接線示意圖
圖1是沖擊高壓閃絡測試的接線示意圖，電流耦合器L放置在儲能電容C接電纜外皮的接地引線旁。L實際上是一個空心線圈，與地線中的磁場相匝鏈。設時間t2與t1時電流分別為i2與i1,t1小于t2但接近t2,根據(jù)電磁感應定律求出線圈的輸出電壓：
V＝K(i2－i1)/(t2－t1)＝KΔi/Δt
其中參數(shù)K是一取決于線圈匝數(shù)、形狀及與地線相對位置的常數(shù)，電流變化量:
Δi＝i2－i1，時間變化量:Δt＝t2－t1。通過計算公式說明，線性電流耦合器的輸出電壓與地線電流的變化率成正比，而不是與地線中電流本身成正比。
圖2 a.地線中的電流 b. 電流取樣合器的輸出
圖2給出了地線中的電流與對應的電流取樣器的輸出，可以看出電流取樣器在地線中電流開始上升時，輸出是一個尖脈沖，而在地線中電流趨于平穩(wěn)后，輸出為零。因此，在故障點擊穿產(chǎn)生的電流行波到達后，線性電流耦合器輸出一脈沖信號，可以從電流耦合取樣器有無脈沖信號輸出，判斷測量點是否有電流行波出現(xiàn)。
與脈沖電壓法使用電阻、電容分壓器進行電壓取樣不同，脈沖電流法使用的電流耦合取樣器平行地放置在低壓側(cè)地線旁，與高壓回路無直接的電氣連接，對記錄儀器與操作人員來說，特別安全、方便。
實際測試中，電流取樣器有采用空心線圈的，放置在地線旁邊，優(yōu)點是方便，缺點是放置的位置，遠近影響成采集脈沖波形的大小。也有采用高頻磁芯的電流取樣器，直接串接在地線中， 優(yōu)點是采集波形穩(wěn)定，缺點是接線稍微比空心線圈的復雜一些。圖3是幾種電流取樣耦合器的外型圖：
圖3a 感應式空心線圈取樣器 b 高頻磁芯串接式取樣器
圖4是高頻磁芯串接式取樣器與高壓脈沖電容器的連接圖，圖中，將取樣器與放電間隙直接與脈沖電容器連接，簡化了高壓接線，高壓脈沖波形比較正規(guī)容易識別，本培訓教程中的實測波形，大都是用這種取樣方式取得的。
圖4 串接式取樣器連接示意圖
二、 沖擊高壓閃絡測試法（簡稱 沖閃法）
1、沖閃法 應用范圍：
在故障點電阻不很高時，因直流泄漏電流較大，電壓幾乎全降到了高壓試驗設備的內(nèi)阻上去了，電纜上電壓很小，故障點形不成閃絡，必須使用沖擊高壓閃絡測試法，簡稱沖閃法。沖閃法亦適用于測試大部分閃絡性故障。當然，由于直閃法波形相對簡單，容易獲得較準確的結(jié)果，有使用條件時，應盡量使用直閃法測試。
在實際的現(xiàn)場測試工作中，符合直閃法使用條件的機會很少，我們一般都是在電壓脈沖測試完畢后，直接用沖閃法測試 。
2. 沖閃法接線：
沖閃法接法如圖5所示，它與直閃法接線基本相同，不同的是在儲能電容C與電纜之間串入一球形間隙G。首先，通過調(diào)節(jié)調(diào)壓升壓器對電容C充電，當電容C上電壓足夠高時，球形間隙G擊穿，電容C對電纜放電，這一過程相當于把直流電源電壓突然加到電纜上去。
圖5 沖閃法測試接線（感應式取樣器)
圖6是一款電纜故障閃絡測試儀說明書中，使用串接式電流取樣器時，沖閃法接線圖：
圖6 電流取樣沖閃法接線圖（取樣器串接）
從圖5、圖6看，接線基本相同，就是取樣器接線方法不同。還有，就是圖6沒有標示大功率限流電阻R以及毫安表。 實際測試工作中，由于使用的交直流試驗變壓器過負荷能力高，控制操作箱低壓測也有電流表顯示，所以限流電阻、毫安表大都可以不接進行沖閃法測