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 高壓脈沖源在設計時，應該選擇合適的脈沖信號，其注入方式和強度等參數決定了能否有效的定位。如果注入的脈沖信號很弱，那么其在沿電纜傳播時易被噪聲埋沒，不易檢測，也不易使故障點放電，但是注入的信號太強也可能會影響電網的正常工作。因此對于注入的脈沖信號，需要先選擇出合適的幅值、形狀和脈沖寬度。

(1)脈沖的幅值

  合適的脈沖幅值能夠在不影響故障定位性能的情況下，盡可能的延長故障可定位距離。在電纜故障中，高阻故障和閃絡性故障出現頻率最高，在這類型故障定位時，注入的脈沖幅值需要達到一定的高度，才有足夠的能量能讓故障點放電、產生放電脈沖回波。但是如果發射脈沖的幅值選擇的太大，可能會超出被測量的電纜能夠承受的最高電壓，所用儀器內部器件、電路的設計也會受到很大限制。而由線路本身不均勻而產生的干擾會不利于故障定位，因為線路阻抗不均勻處也會產生反射脈沖，當發射脈沖幅值加大時，這種脈沖也會增大，故障點返回的脈沖與干擾反射脈沖都被接收，使定位變的復雜。因此，應選擇幅值合適的脈沖，使系統能夠達到理想的測量范圍，讓定位性能更好。根據經驗我們針對 10KV 配電網，選擇幅值為 10KV 的脈沖信號。

(2)脈沖形狀的選擇

  脈沖指的是一種沖擊信號，它只是在一段很短的時間有最大的瞬時值，其他時間的瞬時值都為零。電纜故障定位時可選擇的電壓脈沖形狀有正（余）脈沖、三角形脈沖、矩形脈沖等。在電纜中傳輸時，沒有高頻分量的正（余）弦脈沖損耗最小，它是各種波形的基波。是若選用這種波形作為測試脈沖，由于電纜中有各種噪聲干擾，反射波形會嚴重失真，所以不能選用這種波形作為測試脈沖。高壓脈沖源要求注入脈沖具有快速上升沿及下降沿，而三角脈沖邊沿傾斜，不滿足這個要求，在噪聲干擾下，可能會有平頂現象產生。雖然矩形脈沖也有高頻分量，但是它的上升沿及下降沿陡峭，在接收到反射信號后，可以很方便直觀的比較反射脈沖與發射脈沖時間差，產生脈沖的電路也容易實現，因此本文采用矩形脈沖作為故障定位系統中高壓脈沖源的輸出脈沖。

(3)脈沖的寬度

  脈沖的寬度就是脈沖持續時間寬度，若脈沖發送端與故障點之間的距離很短，我們接收到的反射脈沖與注入脈沖會重疊在一起，無法測量時間差找到故障點距離，這段距離為定位盲區，但是在實際應用于電網的電纜故障定位中時，電纜長度都比較長，所以脈沖的選擇一般不用考慮盲區距離。

  信號傳播的距離和質量在電纜線路衰耗的影響下就會下降，脈沖信號可以看作是由無數不同頻率的正弦信號組成，其含有豐富的頻率成分，矩形脈沖信號注入電纜后，脈沖信號中的高頻成分受線路衰減影響大，衰減更多。定位距離較短時，高頻成分先到達線路終端，因為高頻成分波速較快。但距離長時，高頻衰耗增加，低頻成分更易保留下來。脈沖寬度設定的越窄，它所包含的高頻成分越多，在損耗的影響下，脈沖會嚴重畸變，幅值變小，定位效果變差。為了減小這種影響，脈沖源在設計時應該將脈沖寬度設為可調，這樣對于不同的電纜長度，我們可以通過 1us至 10us 脈寬的調節來找出合適的脈寬。

高壓脈沖源硬件設計

  在高壓脈沖源的硬件設計時，電路中需要選擇適合的元件實現不同功能，在高壓脈沖源的系統總體設計圖中，使用橋式整流電路將輸入的 220V 交流電整流，整流后的輸出電壓雖然是直流的形式，但是這是一個單向脈動直流電壓，含有較大波紋，需要使用濾波電容將電壓較大的波紋濾除，得到平滑的直流電壓。如果我們選擇的濾波電容容量不夠，貯存的電荷量不夠多，在放電時電壓下降較多，波形不夠平滑。電容容量足夠大，才能達到平滑直流壓的要求。我們在實際電路中選用的是 100μF 的電容，耐壓為 450V。在變壓器一次側并聯的二極管有保護的作用，當電源突然關閉時，變壓器一次側線圈中的電流消失，就會產生感應電動勢，可由線圈和二極管回路釋放，避免其他元件不被擊穿或燒壞，保護電路的安全。