一、阻尼振蕩波原理概述
阻尼振蕩波原理：阻尼振蕩波狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外密切關(guān)注的一種用于電力電纜狀態(tài)檢測(cè)的新興技術(shù)，其技術(shù)實(shí)質(zhì)是用阻尼振蕩波電壓代替工頻交流電壓作為測(cè)試電壓，在此基礎(chǔ)上緊密結(jié)合符合IEC60270標(biāo)準(zhǔn)要求的脈沖電流法局放現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、基于時(shí)域反射法的局放源定位和基于振蕩波形阻尼衰減的介質(zhì)損耗測(cè)量多種手段。圖2-1為其原理框圖。
系統(tǒng)由高壓恒流電源、高壓開(kāi)關(guān)、高壓電感、分壓器/局放耦合器和測(cè)控主機(jī)組成，若按電壓發(fā)生裝置等效電路動(dòng)態(tài)元件儲(chǔ)能時(shí)工作狀態(tài)區(qū)分，屬于直流激勵(lì)振蕩式。阻尼振蕩波電壓釋放作用過(guò)程基于RLC串聯(lián)欠阻尼振蕩原理，恒流電源首先通過(guò)線性連續(xù)升壓方式對(duì)被測(cè)電纜進(jìn)行逐步充電蓄能（充電電流恒定）、加壓至預(yù)設(shè)電壓值Umax。整個(gè)充電過(guò)程電纜絕緣中無(wú)穩(wěn)態(tài)直流電場(chǎng)存在。加壓完成后，固態(tài)高壓開(kāi)關(guān)在很短的時(shí)間內(nèi)（動(dòng)作時(shí)間為μs級(jí)）閉合，使被測(cè)電纜電容與系統(tǒng)中高壓電感周期性交換能量，并經(jīng)過(guò)等效電阻逐漸損耗，從而在被測(cè)電纜上產(chǎn)生衰減振蕩電壓，典型波形見(jiàn)圖2-2。整個(gè)加壓振蕩過(guò)程中無(wú)靜態(tài)直流電場(chǎng)存在，對(duì)交聯(lián)電纜無(wú)損傷。
從對(duì)交聯(lián)電纜充電到預(yù)設(shè)電壓值至振蕩波衰減為零的整個(gè)過(guò)程，稱為一次阻尼振蕩波電壓作用。通過(guò)合理配置系統(tǒng)中高壓電感以產(chǎn)生符合DL/T1576和IEC60270等標(biāo)準(zhǔn)要求的20~500Hz的阻尼振蕩波；在振蕩電壓作用下，電纜內(nèi)部潛在缺陷激發(fā)局部放電；測(cè)控主機(jī)整體協(xié)調(diào)整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，并采集、存儲(chǔ)和分析分壓器/耦合器采集的阻尼振蕩波信號(hào)和局放信號(hào)。
二、局部放電檢測(cè)原理
DAC下局部放電測(cè)量符合IEC60270標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)局放信號(hào)校準(zhǔn)和測(cè)量的要求，采用脈沖電流法（ERA法），主要利用局部放電頻譜中的較低頻段部分，一般數(shù)十kHz至數(shù)百kHz。在電纜未帶電的情況下，用已知電荷量的脈沖注入校正定量，從而能獲得精確量化的局部放電量數(shù)值，以pC為單位，具有合理、有效的物理意義。
假設(shè)距離測(cè)試端
處發(fā)生局部放電，
為放電脈沖電壓，放電脈沖電流在測(cè)試端由檢測(cè)阻抗采集到的電壓為
，則放電點(diǎn)的局放量
計(jì)算表達(dá)式如下：
式中，
為電纜中波傳播常數(shù)；
為電纜特性阻抗；
為放電脈沖的持續(xù)時(shí)間。
三、局部放電源點(diǎn)定位原理
采用脈沖反射原理，原理如圖2-3所示。局部放電發(fā)生后，放電脈沖同時(shí)向電纜兩端傳播。其中一個(gè)脈沖先傳至試驗(yàn)設(shè)備（入射波），另一個(gè)放電脈沖傳播至電纜遠(yuǎn)端后，經(jīng)反射傳至試驗(yàn)設(shè)備（反射波）。儀器測(cè)量入射波與發(fā)射波之間的時(shí)間差，并結(jié)合放電脈沖在該電纜中的傳播速度和電纜長(zhǎng)度，根據(jù)公式（2）-（4）計(jì)算得出:放電源點(diǎn)位置
。
