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在向故障電纜中加高壓脈沖信號使故障點(diǎn)放電時(shí)，故障點(diǎn)處會(huì)產(chǎn)生聲音信號，同時(shí)放電電流會(huì)在電纜周圍產(chǎn)生脈沖磁場信號;通過感應(yīng)線圈和振動(dòng)傳感器，用現(xiàn)代微電子技術(shù)可以把脈沖磁場信號和聲音信號記錄下來;如果在記錄磁場信號的同時(shí)觸發(fā)人器接收外界聲音信號，由于磁場信號是電磁波，傳播速度極快，一般從故障點(diǎn)傳播到儀器探頭放置處所用的時(shí)間可忽略不計(jì)，而聲波的傳播速度則相對慢得多(傳播時(shí)間為毫秒級)，這樣同一個(gè)放電脈沖產(chǎn)生的聲音信號和磁場信號傳到探頭時(shí)就會(huì)有一個(gè)時(shí)間差，其值就能代表故障點(diǎn)距離的遠(yuǎn)近，找到時(shí)間差最小的點(diǎn)，就是故障點(diǎn)的正上方，換句話說，探頭所對應(yīng)的下方就是故障點(diǎn)。

利用現(xiàn)代技術(shù)，可以同時(shí)把聲音信號波形和磁場信號波形在同一屏幕上顯示出來，圖 1 所示的就是聲磁同步法查找故障點(diǎn)的屏幕顯示。屏幕上半部分顯示磁場波形，下半部分顯示聲音波形;通過磁場波形的正負(fù)查找電纜的路徑，使測試人員定點(diǎn)時(shí)不至于偏離電纜;由于在接收到脈沖磁場后和接收到放電聲音前的這段聲磁時(shí)間差內(nèi)，外界是相對安靜的，這段時(shí)間內(nèi)的聲音波形近似為直線，直線的長度就代表時(shí)間差的長短。如圖 1 所示，放電聲音波形前面的(虛光標(biāo)左邊的)直線部分代表的就是聲磁時(shí)間差，通過比較這段直線的長短就可以查找到故障點(diǎn);這段直線最短時(shí)，探頭所在位置的正下方就是故障點(diǎn)。

需要注意的是:由于周圍填埋物不同以及埋設(shè)的松軟程度不同等原因，很難確切知道聲音在電纜周圍介質(zhì)中的傳播速度，所以不太容易根據(jù)磁、聲信號的時(shí)間差，準(zhǔn)確地知道故障點(diǎn)與探頭之間的距離。

圖1 聲磁同步法定點(diǎn)的液晶顯示

3.各種故障形式的接線方式

用聲磁同步法進(jìn)行故障定點(diǎn)的必要條件是:測試探頭必須接收到脈沖磁場信號和故障點(diǎn)放電的聲音信號。

由于用聲磁同步法進(jìn)行故障定位時(shí)，是通過先接收到的脈沖磁場信號觸發(fā)儀器后，開始接收記錄地下傳來的聲音信號的。所以對故障電纜進(jìn)行施加脈沖電壓使故障點(diǎn)放電時(shí)，故障電纜能否發(fā)出較強(qiáng)烈的、能被儀器接收到的脈沖磁場信號，是能否繼續(xù)進(jìn)行故障定點(diǎn)的前提。那么連接高壓信號發(fā)生器對故障電纜施加沖擊電壓時(shí)，在接線方式上一定想辦法使金屬護(hù)層參與到放電的兩者之間，護(hù)層兩端的接地線要接好，這樣在電纜的周圍，就能收到比較強(qiáng)的脈沖磁場信號。

(1)單相或多相接地故障這種故障占6kV及以上等級電纜主絕緣故障的95%以上。接地故障的沖擊高壓是加在故障相與電纜的金屬護(hù)層之間的，故障間隙放電產(chǎn)生的振動(dòng)，通過護(hù)層傳到了地面上，容易被接收下來;多相接地時(shí)，雖然相間也有故障，也要把沖擊高壓加在故障相與金屬護(hù)層之間，不應(yīng)加在兩相之間。

(2)相間故障 6kV及以上等級的電纜幾乎不存在這種故障，低壓電纜中這種故障相對多一些，但大部分是發(fā)生在芯線和零線之間。相間故障時(shí)，沖擊高壓加到兩故障相之間，故障間隙放電產(chǎn)生的振動(dòng)被電纜外絕緣層和金屬護(hù)層屏蔽，地面受到的地震波較弱;有金屬護(hù)層的低壓電纜，運(yùn)行時(shí)金屬護(hù)層兩端一般不接地，也不裸露出來故障測試時(shí)要把金屬護(hù)層露出來，并同位于低電位的那一相(一般為零相)連接后再和工作地連接到一起，以保證電纜能產(chǎn)生較強(qiáng)烈的脈沖磁場信號。

(3)開路故障開路而不接地的故障極少發(fā)生。對這類故障測試時(shí)，要在對端把故障相和電纜金屬護(hù)層連接并接到工作地上，使沖擊高壓加在故障相與電纜金屬護(hù)層之間，把故障當(dāng)成閃絡(luò)性故障測試。因?yàn)殡娎|絕緣和護(hù)層阻隔了開路間隙放電的機(jī)械振動(dòng)，地面上接收到的地震波較弱。如果電纜開路的同時(shí)又發(fā)生了接地現(xiàn)象，可參照（1）來處理。

電纜故障精確定點(diǎn)儀

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