脉冲电流故障测距法
电力电缆故障点的距离测量(低压脉冲、脉冲电流、多次脉冲)
GD-4133 多次脉冲电缆故障测试仪一、概述GD-4133电力电缆多次脉冲故障测距仪，用于电力电缆故障点的距离测量，具有波形易于识别、分辨率高、界面友好、同时支持触摸按键和机械按键、易于操作等特点。
GD-4133在低压脉冲方式下可以独立使用；在脉冲电流方式下需要和GD-2131L装置配合使用；在多次脉冲方式下还须和GD-4133S电缆测试多次脉冲耦合装置配合；在测距完成后须使用GD-4132数字式多功能电缆故障定点仪进行精确定点。
他们共同组成一套高性能的，能提供多种创新特性的电缆故障查找系统。
二、功能特点1．多种测距方法：a. 低压脉冲法：适用于低阻、短路、断线故障的精确测距，还可用于电缆全长及中间接头、T型接头、终端头的测量，以及波速度的校正。
b. 脉冲电流法：适用于高阻、闪络型故障的测距，使用电流耦合器从测试地线上采集信号，与高压部分完全隔离，安全可靠。
c. 多次脉冲法：世界上最先进的测距方法，是二次脉冲法的改进。
波形明确易于识别，测距精度高。
2．200MHz实时采样：a. 国内同类仪器最高采样频率，与国际最高水平接轨。
b. 提供最高0.4m的测距分辨率，测量盲区小，对近端故障和短电缆特别有效。
3．触摸操作和机械按键两种操作方式a. 触摸按键，操作更加灵活，具有手势操作功能。
b. 可以对光标进行拖拽，双击操作，定位更加简单、方便。
c. 兼容机械按键操作，五向按键，操作更加人性化。
4．LED大屏幕彩色液晶显示，界面友好：a. 波形清晰，尤其在多次脉冲测试中，多个波形以不同颜色同时显示，更易于识别。
b. 7寸大屏幕液晶，160°可视角度，显示内容丰富、直观。
c. 功能菜单简单实用，功能强大。
5．画中画暂存显示功能a. 界面显示采用画中画方式，由一个主窗口和三个暂存窗口组成，可同时查看三个暂存波形，使波形比较功能更加简单、直观、方便。
6．嵌入式操作系统a. 设计采用嵌入式操作系统Microsoft Windows CE 6.0+ARM9的结构设计，稳定的软件设计，更高的处理速度。
电力电缆脉冲电流测距法的改进
ZHAO Ai-li1, XU Bing-yin1,2,ZHANG Zheng-tuan1 (1. School of Electrical & Electronic Engineering, Shandong University of Technology, Zibo 255049, China;
circumstances
U0/kV
Ud/kV
R/Ω
L/mH
100
0
10
5
0
0.6
图 4 简化等效电路图 Fig.4 Simplified equivalent circuit
由图 4 知， uC1 = uR + uL + uC2 即
d2uC2 dt2
+
R⋅ L
duC2 dt
+ C1 +C2 C1C2
T1 T2 D R G
220 V
C L
2τ + td
(a) 测试接线图 4τ + td
仪器 t
(b) 直接击穿时的脉冲电流波形
220 V
C
L
(a) 测试接线图 Δt
仪器
t
τ
3τ 5τ
(b) 线性电流耦合器的输出
图 1 脉冲电流直闪测试法示意图
Fig.1 Impulse current impact-flash method diagram
Δt = 2τ 对应于电流脉冲在故障点与测量点之间往
返一次所需的时间，可用来计算故障距离。 实际应用中，施加的高压脉冲往往不能直接使
电力电缆故障低压脉冲自动测距方法
关键 词 ：电缆故 障；低 压脉冲反射 法； 自动故障定位；虚拟仪 器； 关函数 相
Ｍ ｅ ｈ ｄ ｏ ｏ ｒｃ ｂ ｅｆ ｕ ｔ ｕ ｏ ｔ ｃ ｔ ｎ ｂ ｓ ｄ Ｏ ｌ ｏ ｖ ｌａ ｅ ｐ ｌｅ ｔ ｏ ｆ ｗｅ ａ ｌ ａ ｌ ａ ｔ ｍａ ｉ ｌ ａ ｏ ａ ｅ ｉ ｌ ｗ ｏ ｔ ｇ ｕ ｓ ｐ ｃｏ ｉ
脉冲测距法计算公式
脉冲测距法：科技距离你有多远？
脉冲测距法，是一种利用电磁波计算目标距离的测量方法。
它的原理是先向目标物体发送一定频宽、脉冲宽度和脉冲重复频率的电磁波，当这些电磁波到达物体时，部分电磁波将被反射返回，形成一组由多个脉冲信号组成的带宽受限的信号群，通过n个采样点采样、滤波、分析和处理这些反射信号，计算获得目标物体与发射器之间的距离。
脉冲测距法是一种常见的测量方法，广泛应用于雷达、激光等领域。
它主要适用于测量介质为单一材质、自由区域扩散条件、距离不超过1000米的目标。
在实际应用中，要根据测量对象的形状和材质，选择合适的发射频率，以克服信号被弱消散的问题。
此外，还要使用高精度的计时电路和采样器，对反射信号进行精确计算和分析。
脉冲测距法的应用十分广泛，除了雷达和激光测距，还可用于无人机的自主导航、车载测距仪的测量、水文测距和地下水位监测等领域。
它为各种应用提供了重要的支持和保障。
脉冲测距方案
脉冲测距方案引言脉冲测距是一种常用的测量物体距离的方法，广泛应用于工业、军事和科学等领域。
本文将介绍脉冲测距的原理、应用以及实施的方案。
脉冲测距原理脉冲测距利用了光、声波或电磁波等的传播速度恒定的特性，测量物体与传感器之间的距离。
其原理可以简要概括为以下几个步骤：1.发射脉冲信号：传感器会发射一段脉冲信号，该信号可以是光脉冲、声波脉冲或电磁波脉冲。
2.接收反射信号：脉冲信号在遇到物体后会被反射回来，传感器会接收到反射信号。
3.计算时间差：通过测量脉冲信号发射和接收之间的时间差，可以计算出物体与传感器之间的距离。
4.转换为物理距离：根据光、声波或电磁波的传播速度，将时间差转换为物理距离。
脉冲测距的应用脉冲测距在许多领域中都有广泛的应用，下面列举了一些常见的应用场景：超声波测距仪超声波测距仪是一种利用声波脉冲进行测距的仪器。
它常用于工业控制、液位测量、机器人导航等领域。
激光测距仪激光测距仪利用激光脉冲进行测距，其精度高、测量速度快，常用于建筑测量、地图绘制、排雷等领域。
雷达测距雷达测距是一种利用电磁波脉冲进行测距的方法，常用于军事侦察、导航定位等领域。
脉冲测距方案实施脉冲测距的方案主要包括硬件和软件两个方面。
硬件方案在脉冲测距的硬件方案中，关键的组件通常包括：•发射器：用于发射脉冲信号，可以是激光器、声波发射器或电磁波发射器等。
•接收器：用于接收反射信号，常通过传感器或接收天线实现。
•控制电路：负责控制发射器和接收器的工作时序，以及接收到的信号处理等。
•计算单元：用于计算时间差并转换为物理距离。
通常是通过微处理器或FPGA等实现。
硬件方案的选型和设计需要根据具体的应用场景和测量要求来确定，其中包括测量范围、精度、测量速度等因素。
软件方案脉冲测距的软件方案主要包括信号处理和距离计算两个部分。
•信号处理：接收到的反射信号通常会经过放大、滤波、去噪等处理，以便提取有效的脉冲信号。
•距离计算：通过计算脉冲信号发射和接收之间的时间差，结合光、声波或电磁波的传播速度，将时间差转换为物理距离。
脉冲测距方案
脉冲测距方案脉冲测距是一种常用的测量技术，通过发送脉冲信号并测量信号的往返时间来计算距离。
在工业、军事和科学领域中，脉冲测距方案被广泛应用于距离测量、目标探测和避障等应用中。
本文将介绍两种常见的脉冲测距方案，分别是时间差测距和飞行时间测距。
时间差测距方案时间差测距方案通过测量脉冲信号发送和接收之间的时间差来计算目标物体与测距系统之间的距离。
其基本原理是利用电磁波在空气中传播的速度恒定不变的特性，将发送的脉冲信号发射出去，并等待接收到信号的反射回来。
测距系统会记录下信号发射和接收的时间，并计算时间差。
通过已知电磁波在空气中的传播速度，即可根据时间差计算出目标物体与测距系统之间的距离。
时间差测距方案的精度取决于信号发射和接收的时间测量精度，以及信号在传播过程中可能遇到的干扰。
为了提高测距精度，可以使用高频率的脉冲信号和精确的时间测量设备。
此外，还可以通过增加反射目标的反射面积或使用反射镜等辅助设备来增强信号的反射强度，从而提高测量的准确性。
飞行时间测距方案飞行时间测距方案也是一种常用的脉冲测距方法，其原理是利用脉冲信号在空间中的传播时间来计算目标物体与测距系统之间的距离。
与时间差测距方案不同的是，飞行时间测距方案直接测量脉冲信号的往返时间，而无需计算时间差。
在飞行时间测距方案中，测距系统会发射脉冲信号，并等待信号被目标物体反射回来。
通过测量信号发射和接收的时间差以及知道信号传播的速度，就可以计算出目标物体与测距系统之间的距离。
与时间差测距方案相比，飞行时间测距方案的优势在于能够直接获得信号的往返时间，避免了时间测量误差的累积。
同时，飞行时间测距方案的准确性也受到信号传播速度和时间测量精度的影响。
结论脉冲测距方案是一种常用的距离测量技术，其中时间差测距和飞行时间测距是两种常见的实现方式。
它们通过发送脉冲信号并测量信号的往返时间来计算目标物体与测距系统之间的距离。
时间差测距方案通过测量脉冲信号发送和接收之间的时间差来计算距离，而飞行时间测距方案则直接测量信号的往返时间。
简述脉冲电流法在电缆故障查找中的应用
简述脉冲电流法在电缆故障查找中的应用【摘要】本文简单介绍了电缆故障类型及查找方法。
着重描述了如何应用低压脉冲法、脉冲电流法来检测电缆故障点。
【关键词】电缆故障；低压脉冲法；脉冲电流法前言厂区电力电缆敷设施工方式一般有直埋、地下管道埋设、室内桥架敷设。
厂区内建筑物、电气设备繁多，室外管道、室内桥架交错繁多，这些都增加了电力电缆故障点查找困难。
本文简单介绍了电力电缆故障类型及故障查找方法。
1 电缆故障类型电力电缆故障类型分为低阻/短路故障、断线故障、高阻故障、闪络故障等。
通常使用万用表、兆欧表、或者耐压设备来判定故障的种类。
低阻/短路故障定义为：用兆欧表测量电缆绝缘电阻为零，万用表来测量绝缘电阻小于200Ω。
高阻故障定义为：用兆欧表测量电缆绝缘电阻为零或者比零略高，万用表来测量绝缘电阻大于200Ω。
闪络故障定义为：用兆欧表测量电缆绝缘电阻达到正常水平，但是耐压试验不通过。
2 电缆故障查找的方法当前电缆故障查找的方法主要有低压脉冲法、脉冲电流法。
需要使用的试验设备主要有电力电缆多次脉冲故障测距仪、高压信号发生器、电缆测试多次脉冲耦合器、数字式多功能电缆故障定点仪、电缆路径探测仪等。
故障查找的基本原理是：对故障电缆输入一个脉冲波，不同的故障类型对波传送会产生不同的反射，通过电力电缆多次脉冲故障测距仪接收反射波形，并分析波形来判断测试点和故障点之间距离，再根据电缆路径进行初步的定位。
对于高阻、闪络故障，还要使用高压信号发生器对故障电缆进行输入一个高电压脉冲，造成故障点放电，在使用数字式多功能电缆故障定点仪沿电缆路径监听放电声最大的点，并最终找出精确故障点。
3 电缆故障查找综合分析3.1 低压脉冲法低压脉冲法主要针对电缆低阻/短路故障，主要是使用电力电缆多次脉冲故障测距仪来判断。
测试时，向电缆注入一低压脉冲，如图所示该脉冲沿电缆传播到阻抗不匹配点，如短路点、故障点等，由于阻抗不匹配点的反射系数不同，反射的波形会有所变化和差异，脉冲产生反射后被仪器记录下来，并且根据时间和波速计算出距离。
电缆故障的检测方法
电缆故障的探测方法本文综述了电缆故障的探测方法与仪器。
首先列举了电缆故障探测的传统方法并分析了传统方法的不足，然后介绍了电缆故障探测的新方法及其特点。
随着电缆用量在整个电力传输线路和因特网中所占的比例日益提高，电缆故障出现的几率越来越大。
电缆故障对生产造成的危害较大，轻者会造成单台电气设备不能运行，重者会导致整个变电所停电，所以电缆故障点的快速测定和精确定位问题变得非常重要。
一、电缆故障探测的传统方法（一）电缆故障测距的传统方法电缆故障测距的传统方法主要有以下四种：电桥法：这是电力电缆的测距的经典方法。
该方法比较简单，但需要事先知道电缆线长度等数据，且只适用于低阻及短路故障。
但是，在实际运行中，故障常常为高阻及闪络性故障，因故障电阻很高造成电桥电流很小，因此一般的灵敏度仪表很难探测。
脉冲回波法：针对低阻与断路类型的故障，利用低压脉冲反射方法来测电缆故障比起上面的电桥法简单直接，只需通过观察故障点反射与发射脉冲的时间差来测距。
测试时将一低压脉冲注入电缆，当脉冲传播到故障点时会发生反射，脉冲被反射送回到测量点。
利用仪器记录发射和反射脉冲的时间差，只需知道脉冲传播速度就可计算出故障发生点的距离。
该方法简单直观，不需知道电缆长度等原始数据，还可根据反射波形识别电缆接头与分支点的位置。
脉冲电压法。
该方法可用于测量高阻与闪络故障。
首先将电缆故障在直流或脉冲高压信号下击穿，然后通过记录放电脉冲在测量点与故障点往返一次所需的时间来测距。
脉冲电压法的一个重要优点是不必将高阻与闪络性故障烧穿，直接利用故障击穿产生的瞬时脉冲信号，测试速度快，测量过程也得到简化。
但缺点是：①仪器通过一个电容电阻分压器分压测量电压脉冲信号，仪器与高压回路有电耦合，很容易发生高压信号串人，造成仪器损坏，故安全性较差；②在利用闪测法测距时，高压电容对脉冲信号呈短路状态，需要串一个电阻或电感以产生电压信号，增加了接线复杂性，使故障点不容易击穿；③在故障放电时，特别在冲闪时，分压器耦合的电压波形变化不尖锐，难以分辨。
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脉冲电流故障测距法
脉冲电流故障测距法
本章主要分析了脉冲电流法存在的问题,并对传统脉冲电流测试回路提出了改进,解决了使用传统脉冲电流法测量电缆故障距离时存在的波形叠加、不易识别的问题。
详细介绍了该方法的工作原理,以及各参数的选择。
结合小波分析技术,实现对脉冲电流波形的自动处理,达到了精确、自动测距的目的,进一步推一了脉冲电流测距方法的应用。
脉冲电流法存在的问题
本节主要对传统脉冲电流测试过程中,测试电路中各个主要元件对测试波形的影响进行了深入的分析,总结了影响脉冲电流法测试波形的各种因素,得出测试电路对测试波形的作用规律。
井在此基础上提出了对脉冲电流测试方法的改进。
电流波形全过程扩散开的电流波形输出
脉冲电流测试法是钊·对电缆的高阻与闪络性故障而采用的方法,对电缆的故障测距法的改进点施加高压使之击穿,同时使用仪器采集击穿产生的电流行波信号,通过电流行波信号在测量端与故障点往返一趟的时间来计一算故障趾离。
图3一1为脉冲电流神闪测试时的典型波形图。
从冲闪测试过程及波形可以看出,脉冲电流法所测故障波形具有以下特点,同时也是影响脉冲电流故障测距精度的主要因素由于行波在电缆中存在传播损耗,电流波形以及线性电流藕合器的输出,随时间的增长越来越平滑,幅值也越来越小。
电缆中的电流会随着时间的增加逐渐趋近于。
,故障波形的全貌表现为幅值衰减的余弦振荡,这是由于故障点击穿后电缆与电容中存在的能量消耗完毕的缘故。
故障点反射脉冲有一个小的正脉冲出现,这是由于高压电容及测试导线存在的杂散电感的影响。
入射波与反射波之间易产生混叠现象,如图一所示。
当在测量点附近发生故障时,由于入射波与反射波之间的重叠,使第一个反射波无从识别。
严重时可淹没放电脉冲与反射脉冲的起始点,给故障定位带来误差。
其中,两种因素是不可避免的,因为能量消耗是自然规律因素中杂散电感是客观存在的,但是应该可以通过适当的改进措施来利用或者消除它的影响对于因素,虽然提高采样频率可以减小叠加范围,但是无论采样频率如何提高,都不可能完全消除线路测量端存在的波形混叠问题。
因此深入研究新型电缆故障检测方法具有非常重要的意义。
我们可以主要从两个方面解决脉冲电流法测距所存在的波形不易识别的问题,一是对信号分析方法的研究,二是行波测距方法原理的改进。
对于信号的分析方法,利用小波分析原理,通过小波变换对信号进行分解与重构,可以准确测得发射波的到达时间,大大减少了测距误差。
本文主要从行波测趾方法的原理上做了进一步研究,利用电感和电阻元件对线路中电压电流的影响,提出一种比较优化的方法。
该方法所测得的波形明显易分析,提高了测距精度。