遠端反射電壓擊穿的脈沖電流波形

在球間隙擊穿施加到電纜上的電壓-E小于故障點臨界擊穿電壓時，電壓波穿過故障點運動到電纜的開路遠端，由于電壓反射系數為+1，產生極性相同的-E電壓波向測量端回送，見圖4.14。反射電壓波所到之處，出現電壓幅值加倍（-2E），如超過故障點臨界擊穿電壓，在遠端反射電壓波穿過故障點后，故障點電離， 一定的時間延時td后，擊穿放電，這種情況稱為遠端反射電壓擊穿，此時，電纜故障點上獲得的實際電壓，比由高壓設備產生的電壓大一倍。

圖4.14  遠端電壓反射

圖4.15.a是遠端反射電壓擊穿的行波網格圖，虛線代表電容對電纜放電產生的電流行波i0＝-E/Z0,它運動到電纜的開路遠端后，被倒相反射回到測量端。在遠端反射電壓穿過故障點td時間后，故障點擊穿，出現電弧短路。在此之后,由遠端電流反射波引起的在測量端的反射波-i0,將在測量點與故障點之間往返運動，在網格圖中用

圖4.15  遠端反射電壓擊穿波形

虛線表示。故障點擊穿后，電壓從-2E突跳為0，突跳電壓2E產生電流行波i0＝-2E/Z0（因電流波向測量點運動，為反向行波，故電流為負值），該電流波將類似于直閃法產生的電流行波，在故障點與測量端之間往返運動，在網格圖中用實線表示。電纜中的電流行波如圖4.15.b所示，是網格圖中虛線與實線所代表的所有電流行波的和。圖4.15.c給出了相應的線性電流耦合器的輸出。波形上第二個負脈沖是故障點放電脈沖以及在測量點反射脈沖的迭加，幅值為4E/Z0，即4倍于（考慮傳播損耗后，實際上小于4倍）電容對電纜放電產生的電流脈沖幅值E/Z0。

在圖4.15中，第一個正脈沖與第二個正脈沖之間的時間，以及故障點放電脈沖引起的負脈沖（波形上第二個負脈沖）與相應的故障點反射脈沖（波形上第三個負脈沖）之間的時間均對應于行波在故障點與測量點之間往返一次所需的時間，可用于計算故障距離。實際測試中，一般選用第二個負脈沖與第三個負脈沖之間的時間測距。

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