脈沖電流法與線性電流耦合器

電纜的高阻與閃絡(luò)性故障由于故障點(diǎn)電阻較大（大于10倍的電纜波阻抗），低壓脈沖在故障點(diǎn)沒(méi)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(cè)距。脈沖電流法是將電纜故障點(diǎn)用高電壓擊穿，使用儀器采集并記錄下故障點(diǎn)擊穿產(chǎn)生的電流行波信號(hào)，通過(guò)分析判斷電流行波信號(hào)在測(cè)量端與故障點(diǎn)往返一趟的時(shí)間來(lái)計(jì)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(hào)。

圖4.1  線性電流耦合器應(yīng)用示意圖

圖4.1是沖擊高壓閃絡(luò)測(cè)試的接線示意圖，線性電流耦合器L放置在儲(chǔ)能電容C接電纜外皮的接地引線旁。L實(shí)際上是一個(gè)空心線圈，與地線中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)相匝鏈。設(shè)時(shí)間t2與t1時(shí)電流分別為i2與i1,t1小于t2但接近t2,根據(jù)電磁感應(yīng)定律求出線圈的輸出電壓：

     V＝K(i2－i1)/(t2－t1)＝KΔi/Δt        (4.1)

其中參數(shù)K是一取決于線圈匝數(shù)、形狀及與地線相對(duì)位置的常數(shù)，電流變化量:

     Δi＝i2－i1，

時(shí)間變化量:

         Δt＝t2－t1。

式（4.1）說(shuō)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。

(a)

                      (b)

圖4.2   a.地線中的電流

b. 線性電流耦合器的輸出

圖4.2給出了地線中的電流與對(duì)應(yīng)的線性電流耦合器的輸出，可以看出線性電流耦合器在地線中電流開(kāi)始上升時(shí)，輸出是一個(gè)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(diǎn)擊穿產(chǎn)生的電流行波到達(dá)后，線性電流耦合器輸出一脈沖信號(hào)，可以從線性電流耦合器有無(wú)脈沖信號(hào)輸出，判斷測(cè)量點(diǎn)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(jìn)行電壓取樣不同，脈沖電流法使用的線性電流耦合器平行地放置在低壓側(cè)地線旁，與高壓回路無(wú)直接的電氣連接，對(duì)記錄儀器與操作人員來(lái)說(shuō)，特別安全、方便。

脈沖電流分直流高壓閃絡(luò)與沖擊高壓閃絡(luò)兩種測(cè)試方法，下面將分別予以介紹。

電纜故障（測(cè)試儀/檢測(cè)儀/定位儀/定點(diǎn)儀/測(cè)距儀）地埋電纜故障定位服務(wù)廠家-光大百納