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基于脉冲反射法的电缆故障反射波形分析
1 电缆线路行波测距理论分析
波速度
在被测电缆的一端施加脉冲电压后，由于电缆中分布电感和分布电容的存
在，电流在分布电感中不能立即产生， 电压在分布电容上也不能马上建立， 都需
要一定的时间才能到达电缆的末端。 因此，电磁波在电缆中是以一定的速度传播
的，电磁波在电缆中的传播速度为 v，可表示为：
1 1 1 C
V (1-1)
0 r 0 r r r 0 0 r r
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其中 ， C 为光 速， 等于 3 10 m/ s ； 0 为真空或气体的介电常数，为
1 7
F / m ； r 为相对介电常数； 0 为真空磁导率， 为 4 10 H / m ； r 为
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相对磁导率。
由式 (1-1) 可见，电缆中电磁波的传播速度与电缆的导体材料、长度、结构
等无关，只与绝缘材料的相对磁导率和相对介电系数有关， 而不同绝缘材料的介
电系数互不相同。 因此，不同绝缘材料电缆中电磁波的传播速度也互不相等。 但
同种绝缘材料的电缆中， 电磁波传播速度是不变的。 采用脉冲反射法测量电缆故
障距离时需要知道电磁波在电缆中的传播速度。 常用电力电缆中电磁波的传播速
[1]
度参考值如表 所示 ：
表 电缆中脉冲波速度参考值
序号 电缆绝缘介质 脉冲传播速度 ( m/ s )
1 空气绝缘 294
2 聚乙烯 201
3 填充聚乙烯 192
4 油浸纸 160
5 交联聚乙烯 156-174