? 華意電力是一家專(zhuān)業(yè)研發(fā)生產(chǎn)電纜故障測試儀的廠(chǎng)家，本公司生產(chǎn)的電纜故障測試儀設備在行業(yè)內都廣受好評，以打造最具權威的“電纜故障測試儀“高壓設備供應商而努力。

? 高壓脈沖源在設計時(shí)，應該選擇合適的脈沖信號，其注入方式和強度等參數決定了能否有效的定位。如果注入的脈沖信號很弱，那么其在沿電纜傳播時(shí)易被噪聲埋沒(méi)，不易檢測，也不易使故障點(diǎn)放電，但是注入的信號太強也可能會(huì )影響電網(wǎng)的正常工作。因此對于注入的脈沖信號，需要先選擇出合適的幅值、形狀和脈沖寬度。

(1)脈沖的幅值

? 合適的脈沖幅值能夠在不影響故障定位性能的情況下，盡可能的延長(cháng)故障可定位距離。在電纜故障中，高阻故障和閃絡(luò )性故障出現頻率最高，在這類(lèi)型故障定位時(shí)，注入的脈沖幅值需要達到一定的高度，才有足夠的能量能讓故障點(diǎn)放電、產(chǎn)生放電脈沖回波。但是如果發(fā)射脈沖的幅值選擇的太大，可能會(huì )超出被測量的電纜能夠承受的最高電壓，所用儀器內部器件、電路的設計也會(huì )受到很大限制。而由線(xiàn)路本身不均勻而產(chǎn)生的干擾會(huì )不利于故障定位，因為線(xiàn)路阻抗不均勻處也會(huì )產(chǎn)生反射脈沖，當發(fā)射脈沖幅值加大時(shí)，這種脈沖也會(huì )增大，故障點(diǎn)返回的脈沖與干擾反射脈沖都被接收，使定位變的復雜。因此，應選擇幅值合適的脈沖，使系統能夠達到理想的測量范圍，讓定位性能更好。根據經(jīng)驗我們針對 10KV 配電網(wǎng)，選擇幅值為 10KV 的脈沖信號。

(2)脈沖形狀的選擇

? 脈沖指的是一種沖擊信號，它只是在一段很短的時(shí)間有最大的瞬時(shí)值，其他時(shí)間的瞬時(shí)值都為零。電纜故障定位時(shí)可選擇的電壓脈沖形狀有正（余）脈沖、三角形脈沖、矩形脈沖等。在電纜中傳輸時(shí)，沒(méi)有高頻分量的正（余）弦脈沖損耗最小，它是各種波形的基波。是若選用這種波形作為測試脈沖，由于電纜中有各種噪聲干擾，反射波形會(huì )嚴重失真，所以不能選用這種波形作為測試脈沖。高壓脈沖源要求注入脈沖具有快速上升沿及下降沿，而三角脈沖邊沿傾斜，不滿(mǎn)足這個(gè)要求，在噪聲干擾下，可能會(huì )有平頂現象產(chǎn)生。雖然矩形脈沖也有高頻分量，但是它的上升沿及下降沿陡峭，在接收到反射信號后，可以很方便直觀(guān)的比較反射脈沖與發(fā)射脈沖時(shí)間差，產(chǎn)生脈沖的電路也容易實(shí)現，因此本文采用矩形脈沖作為故障定位系統中高壓脈沖源的輸出脈沖。

(3)脈沖的寬度

? 脈沖的寬度就是脈沖持續時(shí)間寬度，若脈沖發(fā)送端與故障點(diǎn)之間的距離很短，我們接收到的反射脈沖與注入脈沖會(huì )重疊在一起，無(wú)法測量時(shí)間差找到故障點(diǎn)距離，這段距離為定位盲區，但是在實(shí)際應用于電網(wǎng)的電纜故障定位中時(shí)，電纜長(cháng)度都比較長(cháng)，所以脈沖的選擇一般不用考慮盲區距離。

? 信號傳播的距離和質(zhì)量在電纜線(xiàn)路衰耗的影響下就會(huì )下降，脈沖信號可以看作是由無(wú)數不同頻率的正弦信號組成，其含有豐富的頻率成分，矩形脈沖信號注入電纜后，脈沖信號中的高頻成分受線(xiàn)路衰減影響大，衰減更多。定位距離較短時(shí)，高頻成分先到達線(xiàn)路終端，因為高頻成分波速較快。但距離長(cháng)時(shí)，高頻衰耗增加，低頻成分更易保留下來(lái)。脈沖寬度設定的越窄，它所包含的高頻成分越多，在損耗的影響下，脈沖會(huì )嚴重畸變，幅值變小，定位效果變差。為了減小這種影響，脈沖源在設計時(shí)應該將脈沖寬度設為可調，這樣對于不同的電纜長(cháng)度，我們可以通過(guò) 1us至 10us 脈寬的調節來(lái)找出合適的脈寬。

高壓脈沖源硬件設計

? 在高壓脈沖源的硬件設計時(shí)，電路中需要選擇適合的元件實(shí)現不同功能，在高壓脈沖源的系統總體設計圖中，使用橋式整流電路將輸入的 220V 交流電整流，整流后的輸出電壓雖然是直流的形式，但是這是一個(gè)單向脈動(dòng)直流電壓，含有較大波紋，需要使用濾波電容將電壓較大的波紋濾除，得到平滑的直流電壓。如果我們選擇的濾波電容容量不夠，貯存的電荷量不夠多，在放電時(shí)電壓下降較多，波形不夠平滑。電容容量足夠大，才能達到平滑直流壓的要求。我們在實(shí)際電路中選用的是 100μF 的電容，耐壓為 450V。在變壓器一次側并聯(lián)的二極管有保護的作用，當電源突然關(guān)閉時(shí)，變壓器一次側線(xiàn)圈中的電流消失，就會(huì )產(chǎn)生感應電動(dòng)勢，可由線(xiàn)圈和二極管回路釋放，避免其他元件不被擊穿或燒壞，保護電路的安全。

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