1. 系統原理

1.1 故障定位原理

高壓電力線發生故障時，會產生幅值很大的非穩態量，并從故障點向兩端傳播，稱為行波。行波傳播速度接近光速，約為1.7×10⁸米/秒?？梢愿鶕胁ǖ竭_兩端監測點的時刻來確定故障點的位置。和單端定位法相比，雙端定位法只利用行波第一波頭到達線路兩端的時刻進行計算，只需捕捉行波第一個波頭，不用考慮行波的反射與折射，行波幅值大，易于辨識。

高壓電纜故障預警與精確定位系統基于行波定位原理，采用北斗精確授時，在電纜發生故障后，快速精確定位故障點，幫助檢修人員快速找到故障點并排除故障，減少不必要的停電時間。在電纜長度L已知的情況下，系統利用行波測量原理實現故障點精確定位。

系統需要在目標電纜終端接頭安裝兩臺故障定位在線監測裝置，各裝置以北斗方式同步時鐘，通過安裝在目標電纜終端接頭本體/接地線上的行波傳感器耦合故障信號，結合安裝在目標電纜終端接頭本體/接地線上的故障電流傳感器記錄電纜發生故障時的本體電流變化趨勢和波形數據，進一步在云服務器根據監測裝置采集到的行波脈沖信號和時標信息計算故障點位置。

1.2 北斗同步原理

本系統利用北斗授時完成時間同步，具體過程為：從北斗上獲取標準的時間信號，用來精確同步各采集器時鐘。

2. 系統組成

2.1 故障定位在線監測裝置

通過授時模塊同步各監測裝置和故障電流傳感器時鐘，監測裝置不間斷監測電纜故障信號，并將檢測到的信號通過4G方式上傳至云服務器。

2.2 行波傳感器

行波傳感器利用電磁感應原理實時感應0.1MHz～60MHz行波信號，進一步耦合故障信號。采用鉗式穿心可開合式結構設計，外殼材質為鋁合金，外表采用氧化絕緣工藝進行處理，防水等級達IP68。

2.3 故障電流傳感器

系統采用故障電流傳感器記錄電纜發生故障時的本體電流變化趨勢及波形數據，用于輔助判斷故障性質及來源。