[發明專利]一種鎧裝電力電纜故障在線監測與實時測距的方法

無效

• 申請號: 201310093414.9
• 申請日: 2013-03-22
• 公開（公告）號: CN103217612A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 譚云華;閆淑輝
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02;G01R31/08;G01S13/08
• 代理公司: 北京萬象新悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11360
• 代理人: 張肖琪

1.一種鎧裝電力電纜故障在線監測與實時測距的方法，其特征在于，所述方法，包括以下步驟：

1)在電纜的測量端的鎧裝層與大地之間施加和發射低壓的發射行波脈沖信號，并記錄發射行波脈沖信號的波形和時間；

2)根據電纜的測量端收到的反射行波信號，判斷有無電纜故障，如果有故障則進入步驟3)，如果沒有故障則返回步驟1)；

3)利用小波分析技術對反射行波信號進行消噪處理和檢測分析，獲得反射行波信號到達測量端的準確時間；

4)根據測量端得到的發射行波脈沖信號與反射行波信號間的時間差，以及行波傳播速度，計算故障點的準確位置。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟1)中，所述發射行波脈沖信號的寬度分為若干個范圍，根據測量距離來選擇脈沖寬度，測量距離愈遠，脈沖寬度愈寬，測量距離愈短，脈沖寬度愈窄。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟2)中，當測量端的發射行波脈沖信號遇到阻抗不匹配點的故障點時會發生反射，在測量端會收到相關的反射行波信號；而當電纜沒有發生故障時，此時由于被測電纜的另一端設置有匹配負載，處于阻抗匹配狀態，在測量端不會收到相關的反射行波信號。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，在步驟3)中，利用小波分析技術對反射行波信號進行特征分析的主要過程如下：a)對反射行波信號進行小波變換，求取各尺度下的模極大值；b)在低頻高尺度下考察保留下的模極大值，尋找反射行波信號的波頭最大值出現的位置T₁，該時刻為行波波頭到達的大致時刻；c)在確定初始波頭到達時刻的尺度下考察模極大值的分布，在初始波頭到達后的范圍內進行搜索，采用小波方法確定反射行波信號相應的模極大值的位置，即為反射行波信號到達測量端的準確時間，其中，l是電纜線路總長度，v是行波傳播速度。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟4)中，先計算測量端發射的行波信號與接收到的反射行波信號間的時間差；然后與行波傳播速度相乘得到距離，最后將該距離除以二即可獲得故障點的準確位置。

6.如權利要求4所述的方法，其特征在于，考慮到噪聲影響，需要預先設定一個合理的閥值，當反射行波信號的小波變換的模極大值大于閥值時，認為電纜有故障；當反射行波信號的小波變換的模極大值小于閥值時，則認為低于閥值的模極大值是由噪聲或隨機干擾產生的，不屬于電纜故障。

7.如權利要求5所述的方法，其特征在于，根據鎧裝層的構造，外護套的材料，以及地下環境，通過電磁仿真分析手段，對行波傳輸系統進行建模分析，從而獲得準確的行波傳播速度等特性參數。