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電線故障調(diào)試儀中不論是直閃法還是沖閃法，只有使故障點放射并且是充分放射，獲得正確的脈沖電流波形，才能保障正確地測量故障距離。本節(jié)討論電線故障點的穿透形式以及使得電線故障點充分放射的措施。

1. 電線故障點穿透的形式

電線故障點穿透基本上可分為電穿透與熱穿透兩種形式。

電穿透是當(dāng)電壓很高，場強(qiáng)足夠大時，介質(zhì)中存在少量的自由電子將在電場作用下產(chǎn)生碰撞游離，自由電子碰撞中性分子，使其激勵游離而產(chǎn)生新的電子和正離子，這些電子和正離子獲得電場能量后又和別的中性分子相互碰撞，這個過程不斷發(fā)展下去，使介質(zhì)中電子流“雪崩”加劇，造成絕緣介質(zhì)穿透，形成導(dǎo)電通道，故障點被強(qiáng)大的電子流瞬間短路。我們在電線故障調(diào)試中，使用直流高電壓或沖擊高電壓使電線故障點穿透，作用時間很短，屬于電穿透。

熱穿透是電線絕緣介質(zhì)在電場的作用下，由于介質(zhì)損耗所產(chǎn)生的熱量使絕緣介質(zhì)溫度升高，若發(fā)熱量大于向周圍媒質(zhì)散發(fā)出的熱量，則溫度持續(xù)上升，隨著溫度不斷升高，使絕緣介質(zhì)發(fā)生燒焦，開裂或局部熔斷，最后導(dǎo)致穿透。熱穿透電壓作用時間長，一般發(fā)生在電線運行過程中。

圖 4.18給出了電線絕緣介質(zhì)穿透后，出現(xiàn)的放射通道。在電線故障調(diào)試中，在直流或沖擊高壓的作用下，放射通道產(chǎn)生電弧，出現(xiàn)穿透現(xiàn)象，每一次穿透，將使絕緣介質(zhì)進(jìn)一步遭到破壞，放射通道進(jìn)一步擴(kuò)大。一般來說，將使故障點電阻降低，臨界穿透電壓下降。而在一些特殊情況下，比如故障點受潮比較嚴(yán)重時，由于故障點放射電弧產(chǎn)生的熱量使故障點水分蒸發(fā)，起到干燥作用，反而會出現(xiàn)故障點絕緣電阻升高的現(xiàn)象。

2. 如何使故障點充分放射

由高壓設(shè)備供給電線的能量可由下式代算：

W=CV 2 /2

即高壓設(shè)備供給電線的能量與貯能電容量 c成正比，與所加電壓的平方成正比。在故障點不穿透放射或雖有放射現(xiàn)象，但放射不充分時，波形上觀察不到故障點反射回波，可通過增大貯能電容量C或提高沖擊電壓V，來使故障點充分放射。

1) 進(jìn)行直閃調(diào)試時，提高直流電壓到規(guī)定值并維持足夠的時間（如 6KV油浸紙絕緣電線，規(guī)定的預(yù)防試驗電壓為30KV，試驗時間5分鐘），直至故障點穿透為止。如仍不穿透，可經(jīng)過一段時間后再試，往往絕緣冷卻后，可使故障點穿透。

2) 進(jìn)行沖閃調(diào)試時，加大球間隙，提高施加到電線上的電壓，可使故障點容易穿透。電線故障點往往是由遠(yuǎn)端反射電壓造成的加倍電壓而穿透的，如球間隙放射沖擊電壓為 10KV，電線上故障點可獲得接近20KV的電壓。因此，實際調(diào)試時，應(yīng)注意選擇沖擊電壓值最好不要超過規(guī)定的電線泄漏試驗電壓的50%～70%。

3) 提高儲能電容的容量，加大了高壓設(shè)備供給電線的能量，實際上也增加了電線上電壓持續(xù)時間，有利于故障點的穿透。圖 4.19給出了典型的電線故障點穿透電壓與時間的關(guān)系曲線A，以及不同電容量C時電線上得到的電壓與時間的關(guān)系曲線1、2、3、4（不考慮遠(yuǎn)端反射電壓的影響），當(dāng)后者與曲線A相交時，即可發(fā)生直接穿透。同樣沖擊電壓的前提下，曲線1、2的電容較大，與曲線A有交點，故會使故障點穿透；而曲線3、4對應(yīng)的情況，電容量較小，盡管電線上電壓較高，但衰減快，與曲線A無交點，故不會造成故障點穿透。

4) 進(jìn)行沖閃調(diào)試時，使球間隙多次放射，把故障點燒一段時間后，利用“累積效應(yīng)”，故障點被進(jìn)一步破壞，會使得穿透電壓降低，放射延時縮短。

3. 故障點在接頭處的情況

故障點發(fā)生在電線本體，無論是直閃法或沖閃法，一般來說，都會出現(xiàn)比較典型的波形。但如果是故障點發(fā)生在電線的中間接頭或終端頭時，往往碰到一些異?，F(xiàn)象，有必要討論一下。

常見的電線接頭有多種：預(yù)制接頭、熱縮材料接頭、環(huán)氧樹脂接頭、瀝清接頭和充油接頭。而預(yù)制接頭、熱縮材料接頭現(xiàn)在使用是極普遍的。接頭的方便性、可靠性，較過去都有很大的提高，但仍然是故障高發(fā)點。過去八十年代，環(huán)氧樹脂接頭和瀝清接頭使用是極普遍的，往往由于做接頭時的拙劣工藝而使接頭存在空氣泡、電裂紋及有害雜質(zhì)，造成事故隱患，故在環(huán)境溫度、濕度變化大、負(fù)荷超載及預(yù)防性試驗時形成故障。電線頭（接頭、終端頭）出現(xiàn)了故障，調(diào)試時有以下現(xiàn)象：

1) 開始時，故障點電阻值很低，無法進(jìn)行耐壓試驗。經(jīng)高壓沖擊后，絕緣電阻會越來越高，并無故障點穿透跡象。

2) 調(diào)試時，偶而出現(xiàn)故障點放射，但不穩(wěn)定。

3) 放射延時特別長。

碰到以上現(xiàn)象，都應(yīng)考慮故障點可能在接頭上。這時，應(yīng)耐心一些，采取使故障點充分放射的措施，以獲得正確的測距效果。確不奏效時，可以對照圖紙，找出接頭位置挖開，通過觀察接頭是否正常，能否聽到微弱的放射聲等措施找出故障點。

4. 專用高壓信號發(fā)生器

我國現(xiàn)場上使用的電線故障調(diào)試高壓設(shè)備是分散式的，由自耦調(diào)壓器、升壓變壓器、硅堆、電容、球間隙以及監(jiān)視儀表等組成，存在以下問題：

1) 每次使用時人工接線、查線，費時且十分不方便。

2) 通過改變球間隙大小（改變球間隙放射電壓）來改變施加到電線上去的沖擊高壓，只能大體估計大小，不能準(zhǔn)確控制沖擊高壓的幅值，而且放射時間間隔亦不可調(diào)。

3) 改變接線或人工調(diào)節(jié)球間隙時，每次均需人工放射，費時間，且不安全。

4) 無隔音措施，球間隙放射噪聲大。

專用的電線故障調(diào)試高壓信號發(fā)生器是為克服以上問題所設(shè)計的，有以下特點：

1) 設(shè)備集裝了調(diào)壓器、升壓器、高壓硅堆、電容器等，避免了每次使用時，在這些設(shè)備之間人工接線。

2) 使用觸頭代替球形放射間隙，可預(yù)先把儲能電容上電壓調(diào)整到任意預(yù)定值，啟動電磁鐵，帶動可移動觸頭與靜觸頭接觸，把電容上能量釋放到電線上去。有消音措施，產(chǎn)生放射噪聲小。

3) 具有周期性連續(xù)沖擊放射功能，即對電容進(jìn)行持續(xù)充電，每隔一定的時間（ 3s～10s可調(diào)）后，觸頭自動閉合一次，電容上電壓施加到電線上去，使故障點放射，并重復(fù)進(jìn)行。該方式特別適用于故障定點調(diào)試。

4) 在電源關(guān)閉或停電時，自動對儲能電容放射。

使用專用高壓信號發(fā)生器，可大大加快電線故障調(diào)試速度。由于避免了人工接線不恰當(dāng)造成的儀器記錄波形的不規(guī)范，使故障測距結(jié)果準(zhǔn)確可靠。在故障定點時，因連續(xù)兩次放射的時間固定，有利于區(qū)別電線故障放射引起的振動與環(huán)境干擾。