摘 要：分析了行波故障测距方法的特点，在比较了行波测距法与阻抗测距法，并发现在电力电缆故障测距中行波测距法优于阻抗测距法基础上，明确了各类行波故障测距方法的优缺点，构想了行波法今后发展的方向。
关键词：电力电缆；行波；故障测距
0 引言
电力电缆具有安全、可靠，布线有利于美化城市与优化厂矿布局等优点。随着我国经济的飞速发展，城市规模不断扩大。由于土地资源紧张，同时为了美化环境，电力线路必须由以往占地多的明线方式改为埋地的电缆方式。因此，电力电缆获得了越来越广泛的应用。但由于各种因素的影响，在运行中，电力电缆也会发生故障。快速切除故障并排除故障对提高电力系统供电可靠性和稳定性具有决定性作用。
从电力电缆故障测距原理上分析，阻抗法由于只用到线路一侧或两侧的故障信息，且多数是测量故障后的工频量，所用设备少，比较简单可靠，经济性好；而行波法由于要求高的采样率，所用设备较多，对设备要求也较高，经济性稍差。就准确性而言，阻抗法受故障类型、故障电阻和线路对端负荷阻抗的影响较大，误差一般较大；而行波法受故障类型和故障电阻的影响少，不受线路对端运行状态的影响，在保证硬件要求的条件下，误差较小。就所需采样时间而言，行波法大大少于阻抗法。就采样信息处理而言，阻抗法要从复杂的暂态行波中提取所需信息，需增加滤波算法的难度，故行波法较优越。更重要的是，由于电力电缆自身故障的特点，高阻故障和闪络故障用阻抗法根本无法实现，而行波法在此处就显示出优越性。综上所述，目前选择行波法进行电力电缆的故障定位是一种较好的方法。
1 行波测距方法原理与分类
行波法的测距方法，即利用测量行波的传播时间以确定故障位置。根据是否离线的需要，行波法可分为离线测距法和在线测距法。根据产生行波的种类和测量方式的不同，基于行波法的测距方法可分为a、b、c型三种，以及利用由重合闸产生的暂态行波在测量点与故障点之间传播时间和由测量点感受到的故障开断初始行波浪涌与其在故障点反射波之间的时延实现单端输电线路故障测距的新方法。其中后两种方法是近几年随着国内外学者对行波法研究的深入而产生的。离线行波测距法又可分为脉冲法和闪络法。
2 几种行波测距方法分析
2．1 a型测距法
a型测距原理为：利用故障点产生的行波，根据行波在测量点和故障点之间往返一次的时间和行波波速确定故障点的距离。a型测距法原理简单，所用装置少，同时不受过渡电阻及对端负荷阻抗的影响，理论上可以达到较高精度。但长期以来，由于对故障点产生的行波特性及在三相线路上的传播特性认识不够，对信号采样、确定行波到达时间要求较高，所以未获得广泛应用。近年来，国内外许多学者就此展开了大量的研究。其中有利用暂态电流行波的测距方法，也有利用电压行波的测距方法。相比较而言，采用暂态电流行波测距法的占多数，其原因是：（1）暂态电压信号不易获得；（2）波阻抗不易准确获得；（3）当母线上出线较多时，暂态电压信号较弱，而暂态电流信号却很强。
目前，a型法最大的问题是如何区分是故障点反射来的行波还是从端母线反射来的行波。有的判别方法是比较故障线路暂态电流与参考线路暂态电流形成的反向行波浪涌与其对应的正向行波浪涌的极性，来识别有用行波浪涌，有的判别方法是基于同一根线上不同点反射行波的极性来区分。前者的前提显然是母线上除了接有故障线路外还接有其它线路。由于不同的故障类型会在三相线路中产生不同类型的行波，有效地区分故障类型，再利用最合适的方法来故障测距非常有用。利用此方法，也可判断线路闪络位置。
目前a型测距法用得最多。实现电缆离线故障测距有两种方法：脉冲电压法和脉冲电流法。
（1）脉冲电压法
该方法又称闪测法。它首先利用直流高压或脉冲高压信号的作用把电缆故障点击穿，然后通过测定放电电压脉冲在观察点与故障之间往返一次时间来测距。它适用于高阻和闪络性故障。其优点是不必将高阻与闪络性故障击穿，直接利用故障击穿产生的瞬间脉冲信号，测试速度快。其缺点是：（1）安全性差。仪器通过一电容电阻分压器分压测量电压脉冲信号，仪器与电压回路有电耦合，很容易发生高压信号窜入，造成仪器损坏。（2）测距时，高压电容对脉冲信号是短路状态，需要串一电阻或电感以产生电压信号，增强了线路的复杂性，且降低了电容放电时加在故障电缆上的电压，使故障点不易击穿。
（3）在故障放电时，特别是进行冲闪测试时，分压器耦合的电压波形变化不尖锐，难以分辨。
（2）脉冲电流法
脉冲电流法是通过一线性电流耦合器测量电缆故障击穿时产生的电流脉冲信号的方法。它实现了仪器与高
