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直閃脈沖電流波形

設(shè)時(shí)間t＝0時(shí)，電纜故障點(diǎn)在外加電壓-E作用下?lián)舸?，形成短路電弧，從而使故障點(diǎn)電壓突跳為零。此時(shí)，在故障點(diǎn)處產(chǎn)生一個(gè)與-E相反的正突跳電壓E0以及相應(yīng)的電流i0＝-E/Z0（規(guī)定電流從測量點(diǎn)流向電纜為正，因突跳電壓E產(chǎn)生的電流是從故障點(diǎn)流向測量點(diǎn)的，故為負(fù)，Z0為電纜波阻抗）向電纜兩端傳送，見圖4.5。在時(shí)間t＝τ時(shí)，電流波i0到達(dá)測量端，而電容對高頻行波信號(hào)呈短路狀態(tài)，根據(jù)2.4節(jié)介紹，電流在測量端被全部地反射回故障點(diǎn)；而在故障點(diǎn)由于電弧短路又被完全反射回來；在t＝3τ的時(shí)刻到達(dá)測量點(diǎn)，產(chǎn)生第二次反射；這樣來回反射，直到整個(gè)瞬態(tài)過程結(jié)束。

測量點(diǎn)的電流是所有電流波的和，把圖4.5時(shí)間軸上的電流波逐點(diǎn)相加，可得到如圖4.6.a所示的電流，電流的初始值為2i0，即電流入射波i0到達(dá)測量點(diǎn)后，產(chǎn)生了電流加倍現(xiàn)象，而線性電流耦合器的輸出則只反映電流的突變成分，如圖4.6.b所示。


由圖4.6.b可見，t1＝τ與t2＝3τ時(shí)分別出現(xiàn)兩個(gè)負(fù)脈沖，第一個(gè)負(fù)脈沖是故障點(diǎn)放電脈沖到達(dá)測量點(diǎn)引起的，可簡單地叫做故障點(diǎn)放電脈沖；第二個(gè)負(fù)脈沖是故障點(diǎn)反射脈沖引起的，叫做故障點(diǎn)反射脈沖。它們之間的距離對應(yīng)電流脈沖從測量端運(yùn)動(dòng)到故障點(diǎn)又返回的時(shí)間差Δt＝t2－t1＝2τ，計(jì)算出故障距離為：
               Lx＝V·Δt/2
其中V為行波在電纜中的傳播速度。