架空的高壓輸電線路,在長時間的使用之后,有可能會發生輸電線路故障,需要及時找到故障點并進行修復,但是如果派人力去沿線查找,則效率太低,因此需要用到專用的電力測試設備,而
輸電線路故障距離測試儀就是專門做架空輸電線路故障點的檢測的,本文就來給大家簡單介紹該設備的主要工作原理。
電纜故障測試是根據傳輸線中無線電波傳輸不均勻、線路阻抗不均勻的原理進行的。
根據傳輸線理論,每條線具有其特征阻抗Zc,其由線的結構確定,而不管線的長度。在均勻的傳輸線上,任何點的輸入阻抗都等于特征阻抗。如果連接到端子的負載等于特征阻抗,則線路發送的電流波或電壓波沿線傳輸,并且端子被負載完全吸收而不會反轉。當線路上任何一點的阻抗不等于Zc時,電波將在此時產生全反射或部分反射。反射的大小和極性可以用反射系數P表示,其關系如下:
式中:Zc為傳輸線特性阻抗,Zo為傳輸線反射點阻抗。
(1)當線路非斷層時,Zo=Zc,P=0,無反射。
(2)當線斷開時,Zo =∞,P = 1,線被全反射,反射波的極性與入射波相同。
(3)線路短路時,ZO=1,P=-1,線路發生負全反射,與入射波相位相反。
低壓脈沖法(以下簡稱脈沖法)。
當脈沖波輸入到線路中時,脈沖沿著線路以速度V傳輸。當線路Lx距離被反射并折回到輸入端時,往返時間為T,可表示為:
V是波在電路中的傳播速度,它與電路的主要參數有關。它是每個電路的一個固定值,可以通過計算和儀器測量。脈沖源的發射脈沖和線路故障點的反射波由顯示裝置實時顯示,時間t由儀器提供的時鐘信號測量。因此,可以通過公式(2)求出線路故障點的距離lx。不同故障的波形如圖1所示。
通過低阻接地、短路故障和電纜斷線故障,可以方便地測量故障距離,并可方便地采用沖孔法測量故障距離。然而,對于高阻故障,由于低電壓脈沖作用下的高阻抗,反射波不明顯,甚至沒有反射。在這種情況下,應加入一定的直流高壓或沖擊高壓使其放電,并利用閃絡電弧形成瞬時短路產生無線電波反射。
使用輸電線路故障距離測試儀來查找電纜的故障距離比較簡單,此設備的工作原理也相對來說很容易掌握,電力工作者需要做的,就是在輸電線路發生故障時,及時使用該設備,快速找到電纜的故障距離。
湖北儀天成電力設備有限公司
2020年2月2日