TDR(時(shí)域反射技術(shù))和二次脈沖法是電纜故障檢測(cè)中常用的兩種技術(shù),以下是對(duì)它們的詳細(xì)介紹:
TDR(時(shí)域反射技術(shù))
定義與原理:TDR,即時(shí)域反射技術(shù)(Time Domain Reflectometry),是雷達(dá)探測(cè)技術(shù)的一種應(yīng)用。它通過(guò)發(fā)射電磁脈沖并分析反射信號(hào)的時(shí)間差,來(lái)計(jì)算介質(zhì)的物理參數(shù)。當(dāng)電磁波在電纜、土壤等介質(zhì)中傳播時(shí),遇到阻抗變化(如電纜斷裂點(diǎn)或土壤濕度突變)會(huì)產(chǎn)生反射波。通過(guò)測(cè)量發(fā)射波與反射波的時(shí)間間隔,可精準(zhǔn)定位故障點(diǎn)位置(誤差通常在厘米級(jí)),或推算出土壤含水量等指標(biāo)。
應(yīng)用場(chǎng)景:TDR被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)灌溉優(yōu)化、通信線路維護(hù)等領(lǐng)域,具有非破壞性、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)。在電纜故障檢測(cè)中,TDR可用于驗(yàn)證電纜阻抗特性,接頭和連接器位置以及相關(guān)的損耗,并估計(jì)電纜長(zhǎng)度。
技術(shù)特點(diǎn):TDR通過(guò)觀察信號(hào)在傳輸線上的反射特性來(lái)分析線路物理屬性。它向傳輸線發(fā)送一個(gè)快速上升沿的電脈沖,當(dāng)脈沖遇到阻抗不連續(xù)(如短路、開(kāi)路或阻抗變化)時(shí),會(huì)產(chǎn)生反射波。通過(guò)分析反射波的時(shí)序和幅度,可以確定傳輸線的阻抗特性、缺陷位置和嚴(yán)重程度。
二次脈沖法
定義與原理:二次脈沖法是一種較新的電纜故障測(cè)距方法,它將低壓脈沖和高壓閃絡(luò)法融合在一起。測(cè)試時(shí),首先由測(cè)試儀器發(fā)射一個(gè)低壓測(cè)量脈沖(通常幅值在20~80V之間),由于在電纜高阻故障點(diǎn)處行波不能被反射,所以測(cè)試儀器將檢測(cè)到電纜全長(zhǎng)的波形,此波形圖稱(chēng)為“完好軌跡”。然后在電纜的測(cè)試端給故障電纜相施加高壓脈沖,使其故障點(diǎn)發(fā)生擊穿燃弧,觸發(fā)測(cè)試儀器發(fā)射第二個(gè)低壓測(cè)量脈沖。此時(shí)故障點(diǎn)表現(xiàn)為瞬間的短路故障,由于瞬間的阻抗特征變化,所以可以接收到一個(gè)對(duì)地完全短路的低壓脈沖反射波形。將這個(gè)反射波形與檢測(cè)到的“完好軌跡”對(duì)比,兩個(gè)波形會(huì)有一個(gè)明顯的發(fā)散點(diǎn),這個(gè)發(fā)散點(diǎn)就是故障行波反射脈沖起點(diǎn),從而可以判斷故障點(diǎn)位置。
技術(shù)優(yōu)勢(shì):二次脈沖法把低壓脈沖反射法和高壓閃絡(luò)技術(shù)結(jié)合在一起,使復(fù)雜的高阻或閃絡(luò)故障測(cè)試波形簡(jiǎn)化為最簡(jiǎn)單的短路故障波形,故障點(diǎn)的判斷較簡(jiǎn)單,測(cè)量準(zhǔn)確度也得到一定的提高。低壓脈沖寬度可調(diào)、精度高是此方法的優(yōu)點(diǎn)。此外,在用該方法進(jìn)行測(cè)量故障點(diǎn)閃絡(luò)故障時(shí),可以避免強(qiáng)烈電磁干擾。
局限性:二次脈沖法需要用到的儀器比較多,需要降低故障點(diǎn)電阻到很低值。故障點(diǎn)擊穿時(shí)間在絕緣受潮嚴(yán)重時(shí)會(huì)變得比較長(zhǎng),從而導(dǎo)致使用該方法的測(cè)試時(shí)間相應(yīng)增加。