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船用电力电缆因敷设环境复杂,工作环境较为恶劣,更加容易发生各种类型的故障,为此需要定期对其进行故障诊断检测。本文以船用乙丙橡胶绝缘低压电力电缆为研究对象,根据现有常用故障诊断技术时域反射法(Time Domain reflectometry,TDR)所存在的局限性,借鉴和吸收国内外先进的理论和经验,将新兴诊断技术频域反射法(Frequency Domain reflectometry,FDR)、时频域反射法(Time Frequency Domain Reflectometry,TFDR)应用于电力电缆,通过原理和方法上的比较研究,通过仿真实验验证其在电力电缆应用中的可行性,从而为船用电力电缆旳故障诊断提供精确度更高、可诊断故障类型更多,故障测量距离更为广泛,实际工程应用中发展前景更好的检测方法。本文研究工作如下:(1)船用电力电缆的等效数学模型。本文以研究对象船用乙丙橡胶绝缘电力电缆的实际物理结构为基础,建立其数学等效模型,分别对电缆的一次参数和二次参数等进行依次计算,并对电磁波在电缆中的运行规律进行了分析说明。(2)电缆故障诊断原理的研究。本文首次将FDR和TFDR两种新兴方法应用在船用电力电缆故障诊断上。FDR法以驻波反射计法(Standing Wave Reflectometry,SWR)为基本原理,向待测电缆输入正弦扫频信号,根据驻波信息中的频率差进行故障定位。TFDR法以高斯包络的线性调频信号作为入射信号,并用魏格纳-威利时频分布(Wigner-ville distribution,WVD)和交叉相关检测技术对入射和反射信号进行处理,从而对被测电缆进行故障诊断。(3)船用电力电缆故障诊断仿真实验研究。在PSPice软件和Matlab软件环境下建立船用电力电缆故障仿真模型,通过设置不同的故障类型(高阻、低阻、开路)和故障距离,本文将常用的TDR方法和所提出的两种新兴方法(FDR和TFDR方法)进行对比分析,实验结果表明FDR和TFDR方法能够很好地弥补TDR方法不能测量高阻故障和测量盲区等缺点。FDR和TFDR方法在船用低压电力电缆故障诊断仿真实验中有很大的优越性,测量精度较TDR方法高,且TFDR法的时频互相关处理技术可以准确地分辨出多重故障,且对短距离的电力电缆故障有较高的测量精度。