[发明专利]一种基于分布式光纤和阻抗法的电缆故障检测定位方法

说明书

本发明公开了一种基于分布式光纤和阻抗法的电缆故障检测定位方法。该方法包括获取多相电缆的温度分布数据，基于所述温度分布数据确定所述多相电缆的温度分布异常状况；当所述多相电缆的温度分布异常时，基于测温光纤对故障电缆进行测温校验并基于测温校验结果确定故障原因；当确定所述测温校验结果正常，获取故障电缆的测量阻抗并判断所述测量阻抗是否满足预设的短路故障条件，基于判断结果确定所述故障原因。本发明实现了综合分布式光纤和阻抗法对电缆线路接地故障进行定位，从多个角度来测量故障距离，大大减少了设备本身所带来的系统误差，提高了定位的准确率。

技术领域

本申请涉及电缆故障检测技术领域，具体而言，涉及一种基于分布式光纤和阻抗法的电缆故障检测定位方法。

背景技术

目前铁路配电网的故障测距装置投入运行的较少，部分投入装置也是沿用电力配电网的产品，这种装置没有针对铁路自闭贯通线路的解决方案，因而其测量精度难以保证，误差相当大，实用价值不高，而且目前该产品的研究仅停留在故障区段的查找这一层面，敷设在地下的电缆线路让人工沿线巡检变得更加困难和费时。现有的几种检测方法中，单纯的阻抗法原理简单，但精度难以保证，排除线路分布电容和过渡电阻的影响是阻抗法的一大难点。行波法能够实现较好的定位精度，但自闭贯通线单端供电方式使得其只能采用单端型行波测距法，这使提取及识别故障点产生或反射的行波的难度加大，且实现的成本较高。“S注入法”需要通过人工手持探测器沿线查找或在线路上安装检测装置指示线路中是否流过注入信号来实现，这种方法可靠性较高，但耗时费力，无法适应当今自动化水平的要求。

目前电缆在线监测技术种类很多，局部放电在线监测比较常用，但是由于放电信号微弱，易受电磁干扰的影响；包括红外测温和光纤光栅测温在内的温度在线监测能直接反映电缆运行状况，但是测量结果受环境温度变化影响较大；接地电流在线监测对局部故障较灵敏，但是对三相电力电缆整体老化或受潮不灵敏；介质损耗在线监测仅仅反映电缆整体绝缘水平的优劣，无法刻画线路局部因老化、受潮等因素引发的绝缘劣化。

发明内容

为了解决上述问题，本申请实施例提供了一种基于分布式光纤和阻抗法的电缆故障检测定位方法，以针对长距离电缆出现的外护套破损产生护层环流、绝缘层薄弱发生闪络等早期故障。

第一方面，本申请实施例提供了一种基于分布式光纤和阻抗法的电缆故障检测定位方法，所述方法包括：

获取多相电缆的温度分布数据，基于所述温度分布数据确定所述多相电缆的温度分布异常状况；

当所述多相电缆的温度分布异常时，基于测温光纤对故障电缆进行测温校验并基于测温校验结果确定故障原因，所述测温光纤设置于所述多相电缆内金属屏蔽铜丝旁；

当确定所述测温校验结果正常，获取故障电缆的测量阻抗并判断所述测量阻抗是否满足预设的短路故障条件，基于判断结果确定所述故障原因。

优选的，所述获取多相电缆的温度分布数据，包括：

通过布设的窄脉宽激光发生器向多相电缆发射窄脉宽且固定频率的激光信号；

获取所述多相电缆返回的拉曼散射光，所述拉曼散射光包含温度信息与位置信息；

通过光电传感器将所述拉曼散射光转换为电信号；

基于光纤主机对所述电信号进行解耦处理，得到所述多相电缆的温度分布数据。

优选的，所述基于所述温度分布数据确定所述多相电缆的温度分布异常状况，包括：

基于所述温度分布数据是否与所述多相电缆是否匹配；

若与所述多相电缆匹配，则判断任意两个所述温度分布数据之差是否大于预设温度差值；

若大于预设温度差值，则确定所述多相电缆的温度分布异常；