感性非接触式电缆故障在线诊断方法研究*

摘 要：提出采用感性耦合技术实现非接触式电缆故障在线诊断的方法，解决现有非接触式诊断中容性耦合信号衰减量大、诊断效果不佳问题。相比于接触式诊断，非接触式诊断避免了诊断装置与待测电缆的电气连接问题，更安全更方便。首先基于感性耦合主要影响因素(互感、宽带信号耦合能力)，理论分析理想条件下感性耦合与接触式直接注入式诊断效果一致时，耦合器的材质及参数特性，对感性耦合器进行了分析设计；进而分析和仿真验证即便在耦合器实际寄生参数影响下，其衰减程度依旧小于容性耦合，最后通过实验验证感性非接触式故障诊断检测率可达93%以上、定位误差在0.42 m以内，该方法具有高的实际推广应用价值。

关键词：感性耦合；非接触式；容性耦合；接触式；衰减

1 引 言

飞机在飞行过程中受潮、紫外线、温度、振动、过载等因素的影响严重[1-2]，随着飞机机龄的增加，置于飞机内部的电缆逐渐产生裂纹和磨损，易发生短路、断路及间歇性故障，使飞机的安全飞行存在极大隐患。因此亟需一种电缆故障检测定位方法，对电缆故障进行判定，达到及时排除故障、保证设备安全运作的目的。

电缆故障诊断方法迄今为止已多种多样[2-3]，主要有目测法、阻抗测试法、三用表测试法、反射法等几种类型。反射法根据入射信号的不同，分为时域反射法[3-4](time domain reflectomertry, TDR)、频域反射法[5](frequency domain reflectometry, FDR)、序列时域反射法[6-7](sequence time domain reflectometry, STDR)、扩展频谱时域反射法[7-8](spread spectrum time domain reflectometry, SSTDR)及噪声域反射法[9](noise domain reflectometry, NDR)等几种形式。考虑到检测的实时性、检测率、定位精度等因素，SSTDR以其定位精度高、抗干扰性强、能够实现在线诊断，适用范围广泛等[10-12]优点而成为研究重点。

然而，不论是SSTDR还是其他反射法都需要将故障诊断装置与电缆导体直接相连，实现信号的注入与接收。这需要断开电缆的原有连接、改变系统的接口端子，增加了系统设计的复杂度、工作量和成本。为了克服接触式诊断的局限性，一些研究学者提出将无线传感器应用于电力线的诊断中，它不会对电缆造成二次损伤[13-16]。但这些方法需要使用分布式传感器，如形面波发射器(conformal surface wave，CSW)，罗氏线圈、皮尔森线圈等。多数情况下一套诊断装置不单单只需一个传感器，且传感器的形状、成本、重量通常不能均衡共优。例如文献[13]采用形面波发射器进行电力线诊断时，只有当线路中存在开路故障才能被检测，这是有一定局限性的。同时文献[16]提到，无线传感器处理数据能力是有限的，并且他们均需要大容量的储能电源供电来避免频繁地更换，但这增加了传感器的体积重量，也是一大缺点。为此有国外有学者提出将非接触耦合方式应用于反射法，检测信号不再采用直接注入式，而是通过耦合器将信号耦合到线缆中去，并将反射信号耦合输出到诊断装置的信号接收端。该方法能够避免诊断装置与待测电缆之间的电气连接，无需对原有电缆线路进行改动和变化，使用简便，且该类传感器不需要供电电源，对系统的体积重量影响不大，能够极大地提高反射法在实际应用中的安全性和实用性。

打扑克，我不含糊。不过，这次可得小心，这猴子没安好心。在大姑娘面前戴套包，那可丢透人了，我孟浪地抓牌，恨不得把好牌都抓到手，大家也很紧张，想必心情是一样的。

信号耦合常用的有容性耦合和感性耦合两种[17-18]。Wu S等人[18]和冯慈璋等人[19]提出了将容性耦合用于STDR，实现非接触式电缆故障检测定位。相比于容性耦合，电感耦合是基于变压器耦合工作原理，有阻抗调节作用、装置简单、绝缘性好、安全。且文献[17]中对感性耦合与容性耦合作了比较，文献中提到当采用集总电容实现直接耦合时，电感耦合相对于电容耦合信号衰减要大，但仍无法避免电气连接。而在容性耦合中，根据容性非接触耦合实现原理，一方面受线缆尺寸、加工工艺等限制，衰减大，诊断效果不佳。另一方面针对不同尺寸的线缆，为了保证尽可能大的容值，套在电缆绝缘层外的导体环需紧贴电缆绝缘层，从而避免过大的信号衰减，因此耦合装置需重新设计加工，工作量及成本大大增加[18]。

针对接触式诊断及容性非接触式诊断的局限性，本文开展了感性非接触式电缆故障诊断方法研究，采用SSTDR进行验证。基于感性非接触信号耦合主要影响因素—互感，综合信号耦合影响因素材料、结构、尺寸等，对感性耦合器进行了分析与设计，实现高频检测信号的非接触耦合；针对实际设计的耦合器，考虑寄生参数带来的信号畸变、衰减问题，通过理论和仿真研究其信号耦合衰减规律，并与容性非接触耦合方式进行了对比分析；最后实验验证感性非接触式电缆故障诊断方法的可行性及有效性。

2 感性非接触式电缆故障诊断原理

2.1 SSTDR电缆故障诊断原理

SSTDR电缆故障检测定位方法原理结构如图1所示。

基于传输线中波的反射原理，由m序列与正弦波调制后的高频信号从图中的A点注入待测电缆，高频检测信号下，特定型号的电缆阻抗是一定的，设置信号注入前端阻抗与电缆特性阻抗大小一致，当待测电缆C点发生故障时，由于阻抗的不匹配信号会发生反射，同样在A点采集反射信号，根据反射信号相对于入射信号的幅值和延迟特性，判定故障类型及故障距离。由SSTDR实现原理得只要保证信号注入前端阻抗与电缆特性阻抗匹配，则对于不同型号、尺寸、阻抗大小的电缆故障均可测，这也验证了引言所述具有适用范围广泛的优点。

根据传输线理论[19]，入射信号在电缆x点处的反射系数ρ为：

ρ=

(1)

式中：ZL为电缆x点处的负载阻抗，Zc为电缆特性阻抗。由式(1)可得当电缆x点处发生开路故障时，ZL=∞，ρ=1，相关运算后反射波头与入射波头极性相同；当电缆x点处发生短路故障时，ZL=0，ρ=-1，相关运算后反射波头与入射波头极性相反。

春雨继续无声无息地下着，有时似牛毛，有时像细针，沙沙沙沙，雨渐渐变小，又逐渐归于平静。春雨，唤醒了万物，水珠落在淡紫色的小花上，清亮如玉，风中夹着花香，荡着春的气息。

根据延时时间t和检测信号在电缆中的传播速度v计算故障距离l，如式(2)所示。

l=vt

(2)

根据SSTDR故障诊断检测定位原理，系统存在一个采样精度的定位误差，设系统采样频率为fn，因此定位误差dc为：

dc=×v×

(3)

本文SSTDR检测系统采样率为240 MHz，检测信号在特定型号的电缆(AF250)内传播速度为2×108 m/s，因此故障定位误差理论计算得在0.42 m范围内。

2.2 感性非接触耦合原理

基于感性耦合的非接触式SSTDR电缆故障检测定位结构如图2所示，检测装置与待测电缆之间通过感性耦合器实现信号的注入与接收。同样将注入电缆中的检测信号与通过耦合器耦合输出的反射信号进行相关运算，从而提取故障信息，实现电缆故障的检测与定位。为了实现信号的非接触耦合，本文通过在信号线与待测电缆的外部套上高磁导率磁环，信号线与待测电缆分别充当变压器的原副边，基于变压器工作原理，实现检测信号在高频检测信号线与待测电缆之间的信号传递。

耦合器的工作原理如图3所示，根据电磁感应定律[20]，当信号线中通入电流i1时，在信号线中产生磁通φ11，由于铁氧体材料的相对磁导率μr>>1，因此磁场主要分布于铁氧体所在位置，于是φ11中几乎全部的磁通都穿过了待测电缆。

Ψ11=Nφ11=φ11(N1=1)

Ψ21=Nφ21=φ21≈φ11(N2=1)

(4)

式中：Ψ11为自感磁通链，Ψ21为互感磁通链。因此自感系数L1及互感系数M21为：

L1==

M21=≈=L1

(5)

所以待测电缆中的感应电势u21为：

什么是糟糕的婚姻？24年来，他们拼命按照自己的标准去改造对方，反抗——强迫接受——更激烈的抗争——恼羞成怒……冲突不断后，他们把家当成睡觉的酒店。

u21=M21=L1=u1

(6)

已知u1为信号线上的电压，由式(6)得在高磁导率磁环作用下，较好地实现将信号线中的电压1∶1的耦合到待测电缆中去。当反射信号耦合输出时同理，只是将变压器的原副边对换。

3 感性耦合器模型研究

3.1 感性耦合器信号耦合影响因素研究

本文SSTDR故障诊断采用1～60 MHz的宽带信号作为检测信号，在非接触式诊断中，感性耦合对检测效果的影响主要包括两个方面，一方面经耦合后的检测信号宽带特性，其决定了系统的抗干扰能力；另一方面，检测信号在耦合中的衰减特性，其决定了反射信号幅值大小，能否采集到并识别故障。而影响感性耦合这两个因素的主要是耦合磁芯的材质及材料参数。

由表1可知，白泥的主要成分是SiO2和Al2O3，其含量分别高达68.46%和12.98%，二者通过碱液浸出获得可溶性硅源和铝源，能够替代传统分子筛合成过程中需要的化工原料。

定理 2.1 设S是具有可乘拟恰当断面S°的富足半群,对S的任意好同余对(σ,τ),关系ρ(σ,τ)是S的在R和L上的限制分别为σ和τ的唯一的好同余。

为了尽可能地减小信号耦合导致的衰减问题，耦合器的互感值越大越好。根据变压器磁耦合原理，磁性材料的磁导率μ越大，其互感值也越大。考虑到检测信号频率较高，本文采用镍锌铁氧体材料，基于安培环路定理：

Hl=I⟹·2πr=I

(7)

式中:H为磁场强度，l为磁场闭合回路所在路径，I为回路匝链电流，B为磁感应强度大小，μ为磁环绝对磁导率大小，r为磁环半径。考虑到当电缆中通过最大载流时，耦合器应工作在非饱和状态，耦合器的内径应满足以下条件：

r最小内径≥I最大载流·/2π

(8)

式中：Bs为磁芯材料饱和磁密。按常规镍锌铁氧体材料的饱和磁密280 mT计算，考虑小型化的要求，磁环的最小内半径定于5 mm，最大载流为10 A，计算得磁芯的相对磁导率约为1 400。

为了保证耦合后的信号宽带特性，磁性材料的适用频率范围因至少大于检测信号最低频带范围(1～60 MHz)。综合以上两个因素，本文选用相对磁导率为1 500，磁芯材质为HF70的磁性材料，其基本参数如表1所示。

表1 HF70材料基本参数
Table 1 Basic parameters of the material HF70

材质名HF70初始磁导率μr1500饱和磁通密度Bs/mT280电阻率ρ/(Ω·m)105适用频率f/MHz～500

由表1可得其磁性材料磁导率为1 500>1 400，满足要求，且其适用频率为0～500 MHz，符合检测信号频带范围要求。考虑到非接触式诊断中耦合器的安装/拆卸问题，本文选用半圆柱形的铁氧体磁环相扣的结构，如图4所示为其结构示意图。

3.2 感性耦合器理论分析

根据导体电感计算式(5)，导体电感为与电流回路交链的磁链和电流的比值，已知与电流回路交链的磁链包括导体层内部磁链和导体层外部磁链。因此待测电缆单位长度分布电感L0包括内分布电感Li和外分布电感Le[20]，如式(9)所示。

L0=Li+Le

为了项目实施效果最大化，教师在项目实施时要设计评价方式，坚持多方评价和全程评价的原则。多方评价，包括学生自评、组内互评、组间互评、教师点评；全程评价，包括过程性评价、阶段性评价、总结性评价。务求评价全方位，多角度，重诊改，以有效鼓励学生持续性学习。

(9)

已知单位长度的待测电缆内分布电感Li为：

“报告长官，侄孔志浩系国军中尉，效力国军一六三师一八八团五连，现正守卫兰溪府，已派其弟孔志新前去报丧。”

Li= (H/m)

(10)

式中:μ0=4π×10-7为真空中的磁导率。

套上磁环后，磁环及其内部导体的横截面图如图5所示，根据安培环路定理得：

(11)

H1·2πx+Hδ·2d=I

(12)

根据磁场中分界面的衔接条件，得式(12)中H1=B/μ0μr, Hδ=B/μ0，因此计算得磁感应强度为：

B=

(13)

其中，d为磁环气隙大小，已知磁通φ为：

φ

(14)

因此穿过截面的磁通为：

φ

定量描述分析(Quantitative Description Analysis, QDA)是基于风味剖面法和质地剖面法创立的一种描述性检验方法，QDA能够对食品的感官特征进行完整的定性和定量描述。所以，在质量控制、质量分析、产品品质改良和新产品研制等方面有着广泛的应用，目前已在调味品、茶、畜产品等食品中有相关应用及报道，但未见关于怪味食品的描述性分析研究[11-18]。

(15)

已知耦合器内部匝链的导线数N=1，因此磁链ψ=φ，根据电感计算式(5)，理论推导得待测电缆外部套有长度为l的磁环其外电感为：

Le=ln

(16)

式中:μr为磁性材料相对磁导率，a与b分别为磁环的内半径和外半径。

由于磁性材料的相对磁导率远远大于真空(μr>>1)，磁场主要集中于磁环本体，待测电缆的内分布电感可以忽略不计，并根据上述分析可得电缆的外分布电感近似等于信号线与线缆之间的互感值，因此：

M=L0=Li+Le≈Le=ln

通过基于智能互联的地质灾害监测预警技术创新，按照国家要求，逐步建立完善了“管理支撑层级化、数据采集智能化、监测手段多样化、预警预报及时化、信息服务一体化”的地质灾害综合防治“五化”建设模式。成果有力地促进了山东省地质灾害群测群防向群专结合转变，对提高全省地质灾害防治能力发挥了示范作用。

将多层建筑确定为木质板材下一个增长领域，该委员会最近批准了该实验室的扩建，以便能够测试3层建筑。去年，加拿大已批准木材建筑可达6层，而在美国则为4层。该行业正在向更高更大的举措发展。另一个预期的发展是混合建筑，特别是在商业建筑方面，工程木协会(APA)将再次采取协作立场。Elias先生指出：“我们的成员生产的产品将用于混合木材和其他木质材料的木结构建筑，以及混凝土和钢材与木结构板材覆板混合的建筑。这些方法已有效地用于高度和面积增加的商业建筑中，我们正在寻找其他有效结合这些产品的方法。”

(17)

为了求取实际用于电缆故障诊断时信号耦合所需的互感值大小，根据感应电压计算公式：

u=M

矩阵管理是铁路勘察设计院当前普遍采用的项目管理模式(见表1)。其优点在于专业分工和人力资源的借用，较好地实现资源共享，缺陷主要是双重命令系统难以维持权力的平衡。

(18)

已知输入信号u1为幅值为1 V的扩频信号，检测信号中心频率为30 MHz，待测电缆特性阻抗为100 Ω，为了保证待测电缆中的感应电势达1 V，互感值M可以计算如下：

热液蚀变主要为中低温蚀变矿物组合为主，有硅化、黄铁矿化、绢云母化、碳酸盐化、青磐岩化等。黄铁矿呈集合体团块状、浸染状、星点状分布，主要发生在角砾岩内部及附近岩体内。

M=(200)/(2×π×30×106)=1.06 μH

(19)

式(19)说明了耦合器的互感值需≥1 μH。为了验证上述推理的正确性，在MATLAB中搭建了电缆故障诊断模型，仿真分析耦合器所需互感值大小，图6所示为耦合器互感值仿真设计平台结构示意图。

仿真中耦合器用理想互感器模型代替，分别设置耦合器互感值大小为0.1、0.5、1、2 μH，将故障诊断结果与直接注入式无耦合器比较，诊断波形如图7所示。

仿真结果表明，随着互感值的增大，接触式诊断与非接触式诊断波形越来越接近。在互感值大于等于1 μH的情况下，电缆故障诊断曲线与无耦合器直接注入待测电缆波形比较吻合，故障类型判定正确，故障定位距离与无耦合器相同，保证了较好地信号耦合效果。根据该结论，耦合器的具体设计尺寸如表2所示。

表2 耦合器具体设计尺寸大小
Table 2 designed dimensions of the coupler

参数数值磁心相对磁导率ur1500磁芯外半径b/mm12.5磁芯内半径a/mm6.5气隙大小d/mm0.01磁芯长度l/mm28

根据设计的耦合器尺寸大小，对耦合器互感值进行了理论计算、Ansoft有限元仿真，实物测量，其结果如表3所示。

表3 磁环耦合的线缆电感值
Table 3 Inductance value of the cable with coupler

测试方式电感值/μH实测值3.540Ansoft仿真值3.677理论值3.584

由表3得，感性耦合器作用下线缆之间互感的理论计算值、仿真值及实测值都比较接近，验证了式(17)理论推导的正确性，同时也满足了信号耦合所需达到的互感值要求。

相比于理想变压器，由于感性耦合器存在寄生参数，会对宽频检测信号的耦合特性(畸变、衰减)存在一定的影响。

4 感性耦合器耦合特性研究

由于检测信号为宽频信号(1～60 MHz)，加之耦合器自身寄生参数的影响，检测信号频率不同，耦合到待测电缆中的信号幅值、相位也会不同，因此需研究分析耦合器耦合特性。

4.1 感性耦合器对检测信号宽带特性研究

在MATLAB中建立基于感性耦合的SSTDR电缆故障检测仿真模型，考虑耦合器实际寄生参数。首先对耦合器作用下信号宽带特性进行仿真研究，无故障情况下，经耦合器耦合后的入射信号与反射信号波形如图8所示。

图8中实线是原始检测信号波形，虚线为经耦合器耦合后的入射信号波形，点划线是经耦合器耦合后采集的反射信号波形。由图8可得扩频信号经过耦合器耦合后，入射信号与反射信号保持了原始检测信号的形状，为了研究耦合后信号的宽带特性，对这3种信号进行了功率谱密度分析，其结果如图9所示。

结果表明经耦合器耦合后的入射信号与反射信号发生了一定程度的衰减，在不同频率点其衰减程度有所不一，但保持了原始信号的宽频特性(1～60 MHz)，抗干扰能力得以保证，有助于实现电缆故障的在线检测定位。但同时由图9可得，反射波形相比于原始信号由较大程度的衰减。

4.2 感性耦合器用于电缆故障诊断衰减特性研究

由4.1节可得经感性耦合器作用后的入射信号与反射信号发生了一定程度的衰减，因此反射系数也不会如式(1)所示，为1或-1。若衰减程度过大，会使接收到的反射信号幅值过小而使反射系数值大大减小，进而无法判断出电缆故障。因此下面对感性耦合器应用于电缆故障诊断衰减特性进行理论分析。

本组80例患者接受十二指肠壁血肿清除手术治疗14例,接受单纯缝合修补手术治疗14例,其中3例患者附加胰管支架外引流与T管引流,接受憩室化手术治疗10例,接受十二指肠空肠吻合手术治疗30例,接受胰腺十二指肠切除手术2例,接受损伤控制手术5例,接受憩室化手术联合保留十二指肠胰头切除手术5例。对于颅脑损伤以及骨折患者观察之后在另行手术。

如图10所示为感性非接触式电缆故障诊断等效电路图，等效后Rs计算得32.09 Ω，Zs计算得2.85 Ω。

根据传输线理论中任意一点的电压电流方程：

(20)

式中：A1和A2为待定系数，γ为传播常数。其计算公式如下：

A1=(U1+Z0I1),A2=(U1-Z0I1),

γ==α+jβ

(21)

式中:U1和I1分别为始端(x=0)处的电压和电流。设整个源端阻抗为Zg，则其源端条件可以表示为：

(22)

终端条件为：

(23)

根据源端条件和终端条件可解得电缆任意一点电压为：

u(x)=[e-γx+ГLe-γ(2L-x)+ГsГLe-γ(2L+x)+

(24)

式中：Гs为源端反射系数，ГL为终端反射系数。

(25)

设扩频入射信号源输出的信号为s(t)，由叠加定理可知，A点信号的幅值sA可由s(t)及B点信号幅值sB求出：

sA=S(t)+SB

(26)

B点信号sB为扩频入射信号在x=0处的电压幅值，可求出A点信号sA的表达式。

采集A点信号，与入射信号进行相关运算：

(27)

式中：τ1为一次反射信号与入射信号之间的延迟，α0为入射波头幅值大小，α1为一次反射波头幅值大小。

根据式(24)和(26)，求得自相关波头幅值大小为：

α0=+

(28)

一次反射波头幅值大小为：

α1=×ГL(1+ГS)e-2γL

(29)

当电缆开路时，ГL=1，Гs=-0.514，所以：

(30)

所以故障点的反射系数计算得0.485，理论分析表明由于耦合器寄生参数的影响，检测信号在耦合过程中发生了较大程度地衰减，反射系数大大减小,由1减小到0.485。

对应地，将容性非接触式诊断反射系数大小进行理论分析，参考文献[18]的结论，设计的非接触电容容值最大能达到300 pF/m, 假定其长度0.05 m，则其容值为15 pF。容抗Xc=354 Ω, Гs=-0.87, ГL=1，因此容性非接触式诊断电缆故障点反射系数为：

ГL(1+Гs)≈1∶0.13

(31)

将式(30)和(31)比较发现，容性非接触式诊断反射系数远远小于感性非接触式诊断，理论分析表明感性耦合信号衰减程度远远小于容性耦合，在诊断中其故障特征更突出明显，易检测。因此在非接触式中感性效果相对更好。且根据参考文献[6]，其对于型号为AWG22#的双绞线电缆，由诊断波形计算得在反射系数为0.375时成功地实现了故障定位，本文感性非接触式诊断反射系数为0.485，高于0.375，说明了将感性耦合器应用于电缆故障检测实现非接触式诊断的可行性。

5 感性非接触式电缆故障诊断仿真与实验研究

5.1 感性非接触式电缆故障诊断仿真研究

为了验证在非接触式诊断中对信号衰减理论分析的正确性，本文进行了感性非接触式诊断与容性非接触式诊断的仿真研究，在MATLAB中分别建立感性和容性非接触诊断模型，于待测电缆4.75 m处设置开路故障，仿真对比结果如图11所示。

经仿真比较，采用感性非接触式诊断方法，其一次反射波头的幅值为0.483，与理论值比较接近。相反地，采用容性非接触式诊断，而反射波头幅值为0.12，远远小于感性耦合，验证了容性耦合信号衰减远远大于感性耦合的结论，与理论分析一致。且对于故障点的定位，感性非接触诊断故障距离为5 m，存在0.25 m的定位误差，在理论误差(0.42 m)范围内，电缆故障特征明显，易检测，能实现准确定位。而容性非接触式诊断由于反射系数的大大衰减问题，如归一化相关波形所示，其故障点的反射系数大小与其余点接近，故障特征识别困难，最终诊断距离为5.416 m，定位误差为67 cm，超出理论误差范围，进一步验证了感性非接触式电缆故障诊断的优越性。

5.2 感性非接触式电缆故障诊断实验研究

进一步将实际设计的感性耦合器用于非接触式电缆故障诊断实验验证，感性非接触式电缆故障诊断实验平台如图12所示。

分别在待测电缆4.75、8.10 m处设置开路和短路故障，故障诊断结果如图13所示，并对检测结果进行具体的统计，统计结果如表4所示。

根据实验波形和统计表，可以得如下结论：1)采用感性非接触式耦合能实现电缆故障的检测与定位；2)非接触式下其检测率依旧较高，最低93%，定位误差在理论误差范围内；3)非接触耦合下相关反射波头幅值在0.4～0.5，与理论推导及仿真值较为接近，此处4.75 m处反射波头幅值低于8.10 m处存在检测的偶然性，在线诊断下受一定的环境噪声影响。统计结果表明感性非接触式电缆故障在线诊断方法的可行性。

表4 故障检测统计表
Table 4 Statistical table of the detection results under different fault distance conditions

距离/m故障设定类型测试次数反射系数实验检测定位结果距离/m误差/m检测率/%4.75开路1000.424.58/5.00-0.17/0.2598短路1000.424.58/5.00-0.17/0.25988.10开路1000.487.91/8.33-0.19/0.2393短路1000.487.91/8.33-0.19/0.2397

6 结 论

本文提出了采用感性耦合方法实现非接触式电缆故障在线诊断。通过理论分析、仿真和实验研究得出如下结论。

1)感性非接触耦合中耦合器互感值需大于等于一定阈值(1 μH)，且需要具备良好的宽频检测信号耦合能力。在这两个条件下，根据故障点反射系数理论推导，如式(28)～(30)所示，只需保证考虑感性耦合器寄生参数值后，故障点反射系数值大于等于0.375，则依旧能够实现在线诊断，清晰明了地反应故障信息。

2)相比于容性非接触式诊断，感性非接触式耦合衰减程度小于容性(0.485>0.13)，且定位误差保持在理论误差(0.42 m)范围内，检测率在93%以上，综合其非接触诊断优势，其推广应用价值更高。

由于文献[18]研究的容性非接触耦合方式基于实际加工设计的非接触电容，因此无法在同等条件下对其进行实验对比研究，且文献[18]只给出了非接触诊断实验验证波形，并没有给出具体的数据统计结果，对两种方式的详细对比研究难度较大。因此本文只在4.2及5.1小节对其衰减特性进行了理论和仿真对比，突出了感性耦合相对于容性耦合的优势。通过实验验证结果表明感性耦合方法检测率较高。当然，基于SSTDR电缆故障检测定位原理，当故障检测精度要求越来越高，检测信号频率越来越大时，感性耦合器磁饱和问题也将越来越严重，当达到一定程度时，感性耦合方法将不再适用。