专利名称：一种电缆故障的定位方法
技术领域：
本发明涉及一种故障点确定方法，特别是一种电缆故障的定位方法。
背景技术：
常用的跨步电压法在电缆故障定位应用时，其特点是电力电缆中加入脉冲或交直流电流，利用放电电流在故障点外呈环形发散的特征，在不同方向分别寻找2个等电位点，故障点必然位于2组等电位点连线的垂直平分线交叉点上。跨步电压法对电缆故障定位需要反复多次的测量，费时费力。

发明内容
本发明目的是提供一种可快速确定电缆故障点的一种电缆故障的定位方法。·实现本发明目的技术方案是，一种电缆故障的定位方法，包括跨步电压检测点，其特征在于跨步电压检测点为A、B、C和D，此四个检测点分别设在电缆故障点区域中的直角坐标系的X和Y轴上，且A、B、C和D分别与此直角座标原点的距离相等，测得A、B、C和D电位差值Uba，Uca和Uda，依据公式R = K. L，式中R为单位长度电阻，L为长度，K为比例系数，三角形中线公式AP2+CP2 = 20P2+2a2，式中a为AO的长度，通过计算即可计算出故障点P的X、Y的坐标值。本发明与现有技术比较具有确定故障点快速的显著优点。


图I是电压分布示意图，图2是本发明在直角坐标X、Y上四个接地探针点和故障点P的示意图。
具体实施例方式本发明所用的方法原理也是“跨步电压”法，但测量点不同，即在预测的故障点P区域内(假设)，设置一个直角坐标系的X和Y坐标线上设原点为0，在X和Y轴线上分别设测量点A、B、C和DdtAO = BO = CO = D0，并在上述A、B、C和D四个点上设接地探针。即可对电缆施加电压或电流，通过上述四个探针点的电压值，用以下公式即可计算出故障点P的位置。P点为故障点。A，B，C，D为四个接地探针。(可测得四个点的电位差值Uba，Uca，Uda)R = k*L(R单位长度电阻，L长度，k比例系数)U = R*I (U电压，R电阻，I电流)L = R/k = U/ (I*k)R (单位欧姆)L (单位米)I (单位安培)U (单位伏特)设P点坐标(x，y)S= I*k(为计算方便)
m = l/s(为计算方便)L = R/k = U/S《I》已知0A = OB = OC = OD = a (a为设置固定长度，单位米)Uba (B，A点两电压差，后面表不方法一样)，Uca ，Uda由《I》可得
AP = Uap/s = Uap · mBP = Ubp7s = Ubp · mCP = Ucp/S = Ucp · mDP = Udp/S = Udp · mS = Uap/AP = Ubp7BP = Ucp/CP = Udp7DP根据三角形中线公式，在三角形APC中AP2+CP2 = 20P2+2a2在三角形BPD中DP2+BP2 = 20P2+2a2··· AP2+CP2 = DP2+BP2《2》(Uap/s)2+(Ucp/s)2 = (Udp/s)2+(Ubp/s)2Uap2+Ucp2 = Udp2+Ubp2《3》根据图2可知Udp = Uda+Uap《4》Ubp = Uba+Uap《5》Ucp = Uca+Uap《6》将《4》《5》《6》代入《3》Uap2+ (Uca+Uap)2 = (Uda+Uap)2+ (Uba+Uap)2Uap2 = (Uda+Uap)2+ (Uba+Uap)2- (Uca+Uap)2Uap2 = Uda2+2Uda · Uap+Uap2+Uba2+2Uba · Uap+Uap2-Uca2-2Uca · Uap-Uap2Uda2+Uba2-Uca2 = 2Uca · Uap-2Uda · Uap-2Uba · UapUap = (Uba2+Uda2-Uca2) /2 (Uca-Uba-Uda)《7》将《7》代入《4》《5》《6》可得Udp ；Ubp ；Ucp根据图2坐标和勾股定理可知OP2 = x2+y2AP2 = Uap2m2 = x2+ (y-a)2《8》BP2 = Ubp2m2 = (χ-a) 2+y2《9》CP2 = Ucp2m2 = X2+ (y+a)2《10》DP2 = Udp2Hi2 = (x+a) 2+y2《11》将《8》《10》两等式相减得Ucp2m2-Uap2m2 = x2+ (y+a) 2-x2- (y~a)2
= x2+y2+2ay+a2-x2-y2+2ay~a2m2 = 4ay/ (Ucp2-Uap2)《12》将《9》《11》两等式相减得Udp2m2-Ubp2m2 = (x+a) 2+y2- (x~a) 2-y2= x2+2ax+a2+y2-x2+2ax~a2-y2= 4axm2 = 4ax/ (Udp2-Ubp2)《13》将《12》《13》合并得4ay/ (Ucp2-Uap2) = 4ax/ (Udp2-Ubp2)X = y (Udp2-Ubp2) / (Ucp2-Uap2)《14》将《8》《10》等式相除得Uap2m2/Ucp2m2 = (x2+ (y-a)2) / (x2+ (y+a)2)Ucp2 (x2+ (y-a)2) = Uap2 (x2+ (y+a)2)Ucp2 (x2+y2-2ay+a2) = Uap2 (x2+y2+2ay+a2)Ucp2x2+Ucp2y2-2ayUcp2+Ucp2a2 =Uap2x2+Uap2y2+2ayUap2+Uap2a2Ucp2X2-Uap2X2 = Uap2y2+2ayUap2+Uap2a2-
Ucp2y2+2ayUcp2-Ucp2a2(Ucp2-Uap2) x2 = (Uap2+Ucp2) 2ay-(Ucp2-Uap2) a2- (Ucp2-Uap2) y2X2 = ((Uap2+Ucp2) 2ay) / (Ucp2-Uap2) -y2+a2《15》将《14》代入《15》(y (Udp2-Ubp2) / (Ucp2-Uap2))2 =((Uap2+Ucp2) 2ay) / (Ucp2-Uap2) -y2+a2(((Udp2-Ubp2) / (Ucp2-Uap2)) 2+l) y2-((Uap2+Ucp2) 2ay) / (Ucp2-Uap2) -a2= 0根据二元一次方程求解公式得
权利要求
1.一种电缆故障的定位方法，包括跨步电压检测点，其特征在于跨步电压检测点为A、B、C和D，此四个检测点分别设在电缆故障点区域中的直角坐标系的X和Y轴上，且A、B、C和D分别与此直角座标原点的距离相等，测得A、B、C和D电位差值Uba，Uca和Uda，依据公式R = K. L，式中R为单位长度电阻，L为长度，K为比例系数，三角形中线公式AP2+CP2=20P2+2a2，式中a为AO的长度，通过计算即可计算出故障点P的X、Y的坐标值。
全文摘要
本发明公开了一种电缆故障的定位方法，包括跨步电压检测点，跨步电压检测点为A、B、C和D，此四个检测点分别设在电缆故障点区域中的直角坐标系的X和Y轴上，且A、B、C和D分别与此直角座标原点的距离相等，测得A、B、C和D电位差值·Uba，Uca和Uda，依据公式R＝K.L，式中R为单位长度电阻，L为长度，K为比例系数，三角形中线公式AP2+CP2＝2OP2+2a2，式中a为AO的长度，通过计算即可计算出故障点P的X、Y的坐标值。本发明用于电缆故障点检测。
文档编号G01R31/08GK102928735SQ201210410619
公开日2013年2月13日 申请日期2012年10月17日 优先权日2012年10月17日
发明者李国伟 申请人:李国伟