高壓電力線發(fā)生故障時(shí)，會(huì)產(chǎn)生幅值很大的非穩(wěn)態(tài)量，并從故障點(diǎn)向兩端傳播，稱為行波。行波傳播速度接近光速，約為1.7×108米/秒。可以根據(jù)行波到達(dá)兩端監(jiān)測點(diǎn)的時(shí)刻來確定故障點(diǎn)的位置。和單端定位法相比，雙端定位法只利用行波第一波頭到達(dá)線路兩端的時(shí)刻進(jìn)行計(jì)算，只需捕捉行波第一個(gè)波頭，不用考慮行波的反射與折射，行波幅值大，易于辨識(shí)。
高壓電纜故障預(yù)警與精確定位系統(tǒng)基于行波定位原理，采用北斗精確授時(shí)，在電纜發(fā)生故障后，快速精確定位故障點(diǎn)，幫助檢修人員快速找到故障點(diǎn)并排除故障，減少不必要的停電時(shí)間。在電纜長度L已知的情況下，系統(tǒng)利用行波測量原理實(shí)現(xiàn)故障點(diǎn)精確定位。
系統(tǒng)需要在目標(biāo)電纜終端接頭安裝兩臺(tái)故障定位在線監(jiān)測裝置，各裝置以北斗方式同步時(shí)鐘，通過安裝在目標(biāo)電纜終端接頭本體/接地線上的行波傳感器耦合故障信號(hào)，結(jié)合安裝在目標(biāo)電纜終端接頭本體/接地線上的故障電流傳感器記錄電纜發(fā)生故障時(shí)的本體電流變化趨勢和波形數(shù)據(jù)，進(jìn)一步在云服務(wù)器根據(jù)監(jiān)測裝置采集到的行波脈沖信號(hào)和時(shí)標(biāo)信息計(jì)算故障點(diǎn)位置。
本系統(tǒng)利用北斗授時(shí)完成時(shí)間同步，具體過程為：從北斗上獲取標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間信號(hào)，用來精確同步各采集器時(shí)鐘。
通過授時(shí)模塊同步各監(jiān)測裝置和故障電流傳感器時(shí)鐘，監(jiān)測裝置不間斷監(jiān)測電纜故障信號(hào)，并將檢測到的信號(hào)通過4G方式上傳至云服務(wù)器。
行波傳感器利用電磁感應(yīng)原理實(shí)時(shí)感應(yīng)0.1MHz～60MHz行波信號(hào)，進(jìn)一步耦合故障信號(hào)。采用鉗式穿心可開合式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，外殼材質(zhì)為鋁合金，外表采用氧化絕緣工藝進(jìn)行處理，防水等級(jí)達(dá)IP68。
系統(tǒng)采用故障電流傳感器記錄電纜發(fā)生故障時(shí)的本體電流變化趨勢及波形數(shù)據(jù)，用于輔助判斷故障性質(zhì)及來源。
