診斷和精確定位敷設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的電纜引起的故障。與這些因素相關的較高成本在高壓范圍內(nèi)的電力工程應用中是不利的。

在電信領域，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。術語電纜雷達是從此應用程序演變而來的。

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。該方法廣泛應用于電信和網(wǎng)絡技術領域。在建筑物中鋪設新電纜時，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