1．绪论

1.1课题的来源和背景

在经济建设中，推进城市化进程，发展工业生产，都离不开电力系统的应用，电缆，作为电力传输的设备，是电力系统中重要组成部分，与现代化建设息息相关。使用电缆时，无论是交易还是应用，常常需要对其长度进行测量，测量的方法有很多，最简单的，是展开测量。然而这种方法不仅耗费时间，人力，测量精度低，而且电缆本身容易在测量过程中受到损坏，影响其使用寿命，容易带来安全隐患。如今，电子技术，计算机技术的发展使得电缆长度测量的速度和准确度不断提高。电缆可以广泛应用在各行各业中，除用做输电线路外，还有大量的通信电缆用于基础设施建设，电缆种类和数量的增加，运行时间延长，导致了电缆故障越来越频繁，影响电力系统整体的稳定，安全运行。然而，现代电力系统结构复杂，故障点较隐蔽，给故障点的定位和故障的排除带来很大困难。如何精确，快速测量电缆长度，定位电缆故障点，及时排除故障，成为国内外电力生产单位密切关注的研究课题之一。

1.2 测距方法发展现状

通常采用称重法和直线法测量电缆长度，随着电缆长度的增加和精度要求提高，这些传统测量方法已远远不能满足需求，国外于上世纪中期开始研究电力电缆测距方法，直到20世纪70年代初，数字化技术出现，电缆测距方法才有了根本性突破。我国的电力电缆测距技术始于上世纪80年代，自90年代末以来，随着微电子技术和计算机技术飞速发展，计算机的硬件水平和处理速度不断提高而其价格却大幅度下降，新的操作系统不断出现，软件功能不断提高，电子测量技术日趋成熟，已经达到实用化水平。发展到今天，长度的测量，已经出现了电桥法为代表的经典理论方法，以及低压脉冲反射法，二次脉冲法等现代行波法。

电桥法根据经典的惠更斯电桥原理，将被测电缆两端分别接电桥的双臂，调节可调电阻，使得电桥平衡，假设电缆特性均匀，因为导体电阻和长度成正比，从而求出电缆长度。

图1-1 电桥法及接线

电桥法测量，简单，方便，精确度高，但它的主要缺点是不适用于高阻故障、闪络性故障，因为故障电阻很高的情况下，电桥里电流很小，一般灵敏度的仪器，很难探测。但是，实际上故障大部分是属于高阻与闪络性故障。除此之外，这种方法对接线和电缆本身都有严格要求，通常在实际应用中，电缆两端不能全部被找到，导线特性也并不均匀，存在较大误差，且受环境影响较大，操作复杂。在故障点电阻很高时，电桥法测电阻的输出电流信号很微弱，难以被测量仪器识别，如果经过放大器进入仪器，也会存在有效信号幅值过小，淹没在噪声信号中的问题。随着电子技术的进步，目前，已经通过设计先进电路，利用数字处理技术，补偿温度、电磁干扰，提高了测试水平。

低压脉冲反射法主要用于断线故障测距，向导线一端输入脉冲电压，脉冲遇到故障后发生反射，反向传播，测量发射和接收脉冲之间的时间间隔，根据行波在电缆中的传播速度，即可测得电缆长度。