地下對鋪設的電纜中的缺陷和故障進行診斷和精確定位

對鋪設的電纜中的缺陷和故障進行診斷和精確定位

地下電纜的應用

地下電纜是鋪設在地下的電線，外部具有特別耐用的絕緣層，即電纜護套，可防止其因土壤中的化學影響或生活在地下的小 動物（齧齒動物）而損壞。 與(yu) 架空線相比，地下電纜有幾個(ge) 優(you) 點。它們(men) 受到保護，免受損壞——包括風化——並且它們(men) 不會(hui) 在視覺上破壞景觀。缺點包 括更高的維護成本和更大的故障定位難度，例如由建築工作和地下鋪設的電纜意外損壞引起的故障。與(yu) 這些因素相關(guan) 的較高 成本在高壓範圍內(nei) 的電力工程應用中是不利的。

在電信領域，本地連接電纜的壓力達到 10mbar。由於(yu) 這種超壓，在電纜護套出現輕微泄漏的情況下，空氣會(hui) 被吹入任何滲 入的濕氣，因此濕氣無法滲透。在壓力下降的情況下，傳(chuan) 感器會(hui) 指示空氣正在從(cong) 係統中逸出。然後用一種特殊的氣體(ti) 抽吸電 纜，從(cong) 而可以在檢測設備的幫助下查明泄漏點。

故障源檢測

故障源檢測的目標是識別損壞或夾住的電纜並精確定位故障位置。為(wei) 此利用時域反射計的特性，以便檢測介質內(nei) 發生的任何 變化。TDR 可用於(yu) 定位電纜末端、電纜斷裂或內(nei) 外導體(ti) 之間的短路。

使用 E-Power Pipe® 鋪設地下電纜 圖：海瑞克股份公司

TDR /時域反射法

所謂的 TDR 測量是檢查電纜的一種方式。TDR 代表時域反射計，可用於(yu) 確定電纜長度，並檢測電纜故障、電纜斷 裂、短路和電纜夾傷(shang) 。

TDR 測量儀(yi) 器發出電脈衝(chong) ，然後根據脈衝(chong) 返回到發射器之前經過的時間計算電纜長度或故障位置。還可以通過分 析各種波形來識別各種故障。

通過 TDR 方法，儀(yi) 器向電纜傳(chuan) 輸一個(ge) 脈衝(chong) ，該脈衝(chong) 被電纜故障反射，然後返回到儀(yi) 器。故障類型可以根據特征反射曲線確 定。

TDR 測量儀(yi) 器是檢查對稱線的有力工具。除了確定電纜長度外，顯示的反射曲線還可用於(yu) 識別和查明電纜故障。這可以節 省故障排除的時間並避免不必要的工作。

借助階躍函數發生器，在電纜的一端產(chan) 生傾(qing) 斜信號。信號邊沿通過介質傳(chuan) 播，並在到達另一端或由於(yu) 電纜內(nei) 的故障而被反 射。借助合適的評估電路或示波器，然後將傳(chuan) 輸的信號與(yu) 其反射進行比較，並確定有關(guan) 反射傳(chuan) 輸時間和幅度的信息，以及其 電容、電阻和電感特性。示波器中反射的簡單視圖使觀察者可以評估它們(men) 的特性，即使沒有深入的技術知識。

電纜類型

電纜具有影響長度測量的各種電氣特性。為(wei) 了確保長度測量盡可能準確，必須注意使用正確的傳(chuan) 播速度值（VP 值）。該值 越精確，顯示的電纜長度就越精確。集成到 R等測試儀(yi) 器中的電纜數據庫包括各種電纜類型，以及與(yu) 長度測量相關(guan) 的電纜特 性。支持對稱電纜（示例見圖）。以下部分描述了 TDR 提供的確切選項。

合適的電纜故障檢測器可以使用 TDR 方法檢查範圍廣泛的不同電纜類型，並確定可能的故障位置。METRACBLE TDR 能 夠檢查長達 15 公裏的電纜。

長度測量

測量電氣行業(ye) 中的電纜長度是時域反射計的*應用之一。TDR 用於(yu) 測量發射脈衝(chong) 在反射後返回儀(yi) 器所需的時間。如果已 知電纜的傳(chuan) 播速度（取決(jue) 於(yu) 電纜絕緣），則測量時間可用於(yu) 直接推斷電纜長度。電纜雷達一詞是從(cong) 這種應用演變而來的。

過去這些測量需要示波器，而現在可以使用現成的測量儀(yi) 器，直接顯示長度值。這種方法廣泛應用於(yu) 電信和網絡技術領域。 當在建築物中鋪設新電纜時，已安裝的網絡電纜根據基於(yu) 時域反射計的測量值進行計費。

故障源檢測

例如，故障源檢測的目標是識別損壞或受壓的地下電纜並精確定位相應故障的位置。為(wei) 此，利用時域反射計的特性——不僅(jin)  可以檢測全反射，還可以檢測介質中的每一個(ge) 變化。全反射僅(jin) 發生在電纜末端、電纜斷裂處或內(nei) 外導體(ti) 之間的短路處。隻要 脈衝(chong) 沿著未改變的介質傳(chuan) 播，電纜中的波阻抗就不會(hui) 改變。但是，如果脈搏波遇到夾點，阻抗會(hui) 發生變化並發生部分反射。 然後可以從(cong) 反射的到達時間及其性質推斷出收縮的位置和程度。

脈衝寬度和脈衝持續時間

脈衝(chong) 寬度或脈衝(chong) 持續時間也會(hui) 影響測量。較小的脈衝(chong) 持續時間具有更好的分辨率，即它們(men) 可用於(yu) 定位靠近在一起的故障。缺 點是無法再測量更長的長度，因為(wei) ——由於(yu) 長電纜造成的衰減——短脈衝(chong) 的反射太小而無法進行測量。對於(yu) 較大的脈衝(chong) 寬 度，這種關(guan) 係是相反的。可以測量更長的電纜，但可能不會(hui) 顯示某些故障。這可能需要進行多次測量。

為(wei) 了能夠針對每種電纜類型和長度以最佳分辨率工作， 可在調節脈衝(chong) 寬度。

典型的電纜故障及其波形