输电线路行波故障在线监测装置通过多维度技术协同，实现对故障行波信号的精准捕捉。该装置的信号捕捉过程基于行波传播特性与现代传感技术的深度融合，主要通过以下环节实现：

• 宽频带信号采集前端设计

装置采用宽频带电压电流传感器作为信号入口，其工作频段覆盖0.1Hz至2MHz，能够有效捕捉故障瞬间产生的高频行波分量。传感器通过电磁感应原理耦合输电线路的暂态电压电流信号，采用无源设计避免对原始行波信号的干扰。特殊定制的铁芯材料与线圈绕制工艺，确保在强电磁环境下仍保持0.5%以内的测量精度，为后续信号处理提供高质量原始数据。

• 高速数据采集与同步技术

在信号调理环节，装置配备16位高精度模数转换器（ADC），采样率可达10MHz，满足行波波头陡峭变化的捕捉需求。为实现多端同步监测，装置内置全球卫星定位系统（GPS）与北斗双模授时模块，时间同步精度达到1微秒级。通过秒脉冲（PPS）信号触发采样，确保不同监测点采集到的行波信号在时间轴上严格对齐，为行波定位计算奠定时间基准。

• 智能触发判据与数据缓存机制

装置采用分层触发策略：底层硬件触发基于信号突变阈值，响应时间小于1微秒；中层软件触发结合波形特征识别，通过小波变换提取行波波头特征；顶层智能触发引入历史数据比对与趋势预测算法，有效降低雷击、操作过电压等干扰因素导致的误触发。触发前配置3个周波的数据缓存区，确保完整记录故障前的稳态波形与故障初始阶段的暂态过程。

• 抗干扰与信号增强处理

针对输电线路复杂的电磁环境，装置从硬件和软件两方面构建抗干扰体系。硬件层面采用差分输入设计、多级滤波电路和电磁屏蔽措施，共模抑制比大于80dB；软件层面运用自适应噪声消除算法，通过建立噪声模型实现工频干扰、谐波干扰的动态抑制。对微弱行波信号采用基于压缩感知的信号增强技术，在保证信号完整性的前提下，提升信噪比达15dB以上，确保对远距离故障产生的衰减行波信号仍能有效捕捉。

• 多通道数据融合机制

装置配置4路独立采集通道，可同时监测A、B、C三相电压与零序电流信号。通过建立多通道数据关联模型，实现时空域的信号融合：时间域上采用滑动窗口互相关分析，识别不同通道行波到达时间差；空间域上结合线路拓扑结构，构建行波传播路径修正模型。这种多维度融合机制能够有效区分故障行波与非故障暂态信号，提升复杂故障情况下的行波捕捉可靠性，为后续的故障定位与类型识别提供全面的数据支撑。

行波信号捕捉作为输电线路行波故障在线监测装置的核心功能，其性能直接决定了故障定位的精度与可靠性。通过上述技术手段的协同作用，装置能够在故障发生后10毫秒内完成行波信号的捕捉与初步分析，为输电线路故障的快速定位与抢修提供关键数据支持，显著提升电力系统的安全稳定运行水平。

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