診斷和精確定位敷設(shè)電纜和導體中的缺陷和故障

地下電纜的使用

地下電纜是鋪設(shè)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（嚙齒動物）而損壞。
與架空線路相比，地下電纜有幾個優(yōu)點。它們受到保護，免受損壞（包括風化），并且不會在視覺上破壞景觀。缺點包括維護成本較高和定位故障的難度更大，例如由施工工作和無意損壞地下鋪設(shè)的電纜引起的故障。與這些因素相關(guān)的較高成本在高壓范圍內(nèi)的電力工程應(yīng)用中是不利的。

在電信領(lǐng)域，本地連接電纜被加壓至 10 mbar 的水平。由于這種超壓，如果電纜護套中出現(xiàn)輕微泄漏，空氣會被吹到任何滲入的水分中，因此水分不會滲透。在壓力下降的情況下，傳感器指示空氣從系統(tǒng)中逸出。然后用特殊氣體抽氣電纜，從而可以在檢測設(shè)備的幫助下查明泄漏。

故障源檢測

故障源檢測的目標是識別損壞或擠壓的電纜并查明故障位置。為此，利用了時域反射法的特性，以檢測介質(zhì)內(nèi)發(fā)生的任何變化。TDR 可用于定位電纜末端、電纜斷裂或內(nèi)外導體之間的短路。

使用 E-Power 管道?鋪設(shè)地下電纜 圖示： Herrenknecht AG

TDR/時域反射計

所謂的 TDR 測量是檢查電纜的一種可能選項。TDR 代表時域反射計，可用于確定電纜長度，并檢測電纜故障、電纜斷裂、短路和電纜擠壓。

TDR 測量儀器（例如 METRACABLE TDR）發(fā)射電脈沖，然后根據(jù)脈沖返回變送器之前經(jīng)過的時間計算電纜長度或故障位置。通過分析各種波形，也可以識別各種故障。

通過 TDR 方法，儀器將脈沖傳輸?shù)诫娎|，該脈沖被電纜故障反射，然后返回到儀器。故障類型可以根據(jù)特征反射曲線確定。

TDR 測量儀是檢查對稱線的強大工具。除了確定電纜長度外，顯示的反射曲線還可用于識別和查明電纜故障。這樣可以節(jié)省故障排除時間，避免不必要的工作。

在階躍函數(shù)發(fā)生器的幫助下，在電纜的一端產(chǎn)生傾斜信號。信號邊沿通過介質(zhì)傳播，并在到達另一端時或通過電纜內(nèi)的故障進行反射。然后，在合適的評估電路或示波器的幫助下，將發(fā)射的信號與其反射進行比較，并確定有關(guān)反射的傳播時間和幅度以及其電容、電阻和電感特性的信息。示波器中反射的簡單視圖使觀察者即使沒有深入的技術(shù)知識也可以評估它們的特性。

電纜類型

電纜具有影響長度測量的各種電氣特性。為了確保長度測量盡可能準確，必須注意使用正確的傳播速度值（VP 值）。此值越精確，顯示電纜長度就越精確。集成到 METRACABLE TDR 等測試儀器中的電纜數(shù)據(jù)庫包括各種電纜類型，以及與長度測量相關(guān)的電纜特性。支持對稱電纜（參見示例）。以下部分介紹了 TDR 提供的具體選項。

合適的電纜故障檢測器可以使用 TDR 方法檢查各種不同的電纜類型，并確定可能的故障位置。METRACBLE TDR 能夠檢測長達 15 公里的電纜。

長度測量

在電氣行業(yè)中測量電纜長度是時域反射法的首批應(yīng)用之一。TDR 用于測量發(fā)射脈沖在反射后返回儀器所需的時間。如果電纜的傳播速度已知（取決于電纜絕緣），則測量時間可用于直接推斷電纜長度。術(shù)語電纜雷達是從此應(yīng)用程序演變而來的。

過去這些測量需要示波器，而現(xiàn)在可以使用現(xiàn)成的測量儀器來直接顯示長度值。該方法廣泛應(yīng)用于電信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域。在建筑物中鋪設(shè)新電纜時，安裝的網(wǎng)線將根據(jù)基于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破損或擠壓的地下電纜，并精確定位相應(yīng)故障的位置。為此，利用了時域反射法的特性 - 不僅可以檢測全反射，還可以檢測介質(zhì)的每一個變化。全反射僅發(fā)生在電纜末端、電纜斷裂處或內(nèi)外導體之間的短路處。只要脈沖沿著未改變的介質(zhì)傳播，電纜中的波阻抗就不會改變。但是，如果脈沖波遇到捏合，阻抗會發(fā)生變化并發(fā)生部分反射。然后，可以從反射到達的時間及其性質(zhì)推斷出捏合的位置和程度。

脈沖寬度和脈沖持續(xù)時間

脈沖寬度或脈沖持續(xù)時間也會影響測量。較小的脈沖持續(xù)時間具有更好的分辨率，即它們可用于定位彼此靠近的斷層。缺點是無法再測量更長的長度，因為 - 由于長電纜引起的衰減 - 短脈沖的反射太小，無法進行測量。對于較大的脈沖寬度，這種關(guān)系是相反的?？梢詼y量較長的電纜，但可能不會顯示某些故障。這可能使執(zhí)行多項測量變得必要。

為了能夠以好的分辨率處理每種電纜類型和長度，脈沖寬度可在METRACABLE TDR 上進行調(diào)整。

典型的電纜故障及其波形