电力电缆故障探测技术

电力电缆故障探测技术（精选七篇）

电力电缆故障探测技术 篇1

伴随电力电缆在供电系统中的广泛应用, 电缆故障直接影响供电的可靠性, 电缆线路的增多, 要求迅速准确的找到电缆故障并及时恢复电缆供电;但是由于电缆线路存在隐蔽性和监测设备局限性等缺点, 在排查电缆故障方面存在很多困难, 本文主要通过准确快速查找电缆故障进行分类, 迅速寻找电力电缆故障点, 提高电力供电的可靠性, 减少应电力故障带来的直接经济损失。电缆故障发生的主要原因主要分为机械损伤、绝缘受潮、绝缘老化变质和材料缺陷等类型的原因导致出现短路等问题, 电缆故障实质上是串联和并联之间的故障, 串联故障是将电缆一个或多个导体断开, 并联故障是在导体外皮和导体之间绝缘性下降, 导致无法承受正常的运行电压。

1 电力电缆故障探测方法

1.1 探测方法的发展

在我国对电力电缆故障的测试方法不尽相同, 但有大体一致的趋势, 先通过故障诊断, 再根据结果进行故障定位, 最后根据定位制定及时补救的办法。当今世界上采用较多的是电桥法进行电缆故障检测, 两者对低阻故障较为准确, 但对于高阻故障, 可结合燃烧降阻法加大电流将故障的绝缘电阻降低, 已到达可以使用电桥法的目的。对于高阻故障主要采用直流检测法, 是目前国产高阻故障测试仪的主流方法, 电流电压闪测法可以解决高阻电缆故障的基本问题, 在我国应用广泛, 但是存在需要靠人为判断的因素, 因此存在一定的误差。上世纪90年代出现了二次脉冲法测试技术, 低压脉冲较为准确, 主要方式是通过在故障点瞬间发射一低压脉冲, 该脉冲在故障点发生短路反射, 形成波形记忆, 复发到低压测量脉冲电缆中, 直接达到电缆末端, 将反复两次脉冲形成对比, 判断故障点的具体位置。

1.2 直流电桥法

电缆故障探测工作首先要判断明确故障性质和故障点, 根据故障点的情况将故障分为开路故障、低阻故障和高阻故障三种, 故障的性质决定了故障的探测方法, 要在发生故障时找到准确的故障点, 配合一些方法对故障进行定点。直流电桥法是一种广泛使用的测距方法, 该方法电缆沿线均匀, 根据惠斯通电桥原理将电缆短路故障点的两侧黄线引入直流电桥, 当对地电阻较大时需要采用高压直流电桥, 但由于高压直流电桥反应迟钝, 使用较少。

1.3 二次脉冲法

脉冲法的基本原理是将电缆视为均匀长线, 按照行波理论进行分析, 电缆中波的传播速度与电缆的绝缘介质性质有关, 与电缆导体芯线的材料无关, 因此得到广泛应用。国际上提出的多次脉冲法即二次脉冲法, 可以检测30kv以下级别的电缆的高低阻故障和断路故障, 二次脉冲综合低压和冲击脉冲法的优点, 利用冲击高压击穿故障点, 在这段时间内, 发射低压脉冲, 可以计算他们的时间间隔计算出故障点距离。二次脉冲法在测量过程中, 故障点需要降低, 无法确定电缆维持低阻状态的时间, 给二次低压脉冲带来一定的监测困难, 增加测试过程的难度, 由此二次脉冲法应该更加深入的探讨。

2 故障点测距方法及定位

2.1 低压脉冲反射测距法

低压脉冲反射法主要采用仪器测量低阻或开路故障, 加到电缆故障的一端, 此时的脉冲以某一速度向电缆故障处传播后达到故障点, 因此低压脉冲反射法适用于测量电缆的低阻、短路和短路故障, 脉冲产生的反射送回到测量仪后被记录。通过识别反射脉冲的级别判断故障的性质。

2.2 脉冲电流法

高阻电缆故障由于故障点电阻较大, 此时的反射系数基本为零, 由于低压脉冲法故障点的反射脉冲幅度很小导致仪器无法分辨, 而采用高压闪络法测量则可以解决此问题, 得到准确的数据, 高压闪络法电流分为直流高压闪络测量法和冲击高压闪络测量法, 由于高压电源输出功率的限制, 直闪法只能测量闪络性高阻故障。高压闪络法的主要原理是通过直流高压发生器产生负直流高压, 加在故障处, 高电压电缆故障发生放点, 会瞬间短路, 相关仪器会记录并产生电流波;采用直流高压放电时, 可以计算出故障点的具体位置, 对记录仪器的操作人员安全是一种保障。

3 电缆故障不同测试方法的比较

随着先进设备的不断引进和更新, 电力电缆故障的测试方法的应用各不相同, 不同的测试方法需要的时间各不相同, 这就需要企业合理的选择故障测试设备, 掌握科学的探测技术, 可以在发生故障时迅速精准的找到电缆故障, 以便缩短故障停电时间, 减少因为停电引起的直接损失。另外很多企业已经引进在线监测及全自动测试, 全自动监测已成为电缆故障发展的趋势, 可以充分利用现有资源, 引入电脑技术, 利用科学的力量和知识, 结合电力线路信息系统将开发的运行管理和故障检测相结合, 实现故障点的自动定位, 不断完善企业的供电系统和用电安全。

在电缆故障测距时会存在一定误差, 为减少工作量, 可以采用声测定位法、脉冲信号和声磁信号同步接收法等方法进行检测;声测法主要是利用高压设备使故障点击穿放电, 故障放电时产生的机械震动声音传播到地面, 通过声音传感器, 可以准确迅速的对故障地点进行定位, 声测法通过声音传播, 可靠性和准确性高, 因此被广泛采用。

4 结束语

采用脉冲法可以及时对故障点测距, 在电力电缆中, 电力电缆的长度、铺设走向非常重要, 脉冲法对低阻和短路故障都非常有效, 可以直接采用低压脉冲法, 数据可靠, 对高阻闪络性故障则采用脉冲电流法, 通过这两种方法, 对脉冲信号的故障点和测试点之间测距, 相关人员可以根据电缆故障选择合适的测距方法, 进而可以及时准确的找到故障点, 提出有效的解决方案。运用科技的力量测量故障点, 及时找到故障点, 为电缆电力线路的正常运行提供坚实的基础。

摘要：随着城市电网改造工作的不断开展, 多数企业在高压电力电缆方面的应用日益增加, 提高和保障电力电缆故障检修效率和电力的可靠性能够实现对故障点进行快速定位。通过近两年来对电力电缆故障的分析, 电力电缆故障主要表现为低阻故障、高阻故障和闪络性故障。对近年来常用仪器检测的数据情况进行分析, 能够合理选择故障测试设备, 掌握先进探测技术。

关键词：电力电缆,故障探测,三次脉冲,闪络法

参考文献

[1]胡玉.电力电缆故障探测技术分析与应用[J].湖南有色金属, 2001 (12) .

[2]李建辉.电力电缆故障检测方法与应用[J].河北电力技术, 2009 (06) .

[3]薛小光, 朱庆兰, 刘红利.电力电缆故障探测技术分析[J].电线电缆, 2008 (08) .

电力电缆故障探测方法的探讨 篇2

关键词：电力电缆；故障探测；方法探讨

中图分类号：TM407 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）17-0100-02

随着社会的发展，采用电缆供电的范围越来越广，特别是城区内，供电有电缆化的趋势。但随之带来的问题是电缆故障的查找较架空线路故障来得难。特别是交联电缆的广泛使用后，故障查找的难度越来越大。

1 低阻故障测量方法

①电缆故障探测方法最早使用的是电桥法。电桥是成品，其电压E的大小档位是固定的。所以，电流的大小关键取决于电缆故障对地的电阻值r。当故障点对地电阻r的值很小时，其准确率较高；当故障点对地电阻r的值大于电源电压值许多倍时，桥体电源很大一部分电压降将损失在这个电阻上，导致检流计很不灵敏，测量误差增大。由于电桥法使用的时间长，有人称为古典法，其接线较简单，容易掌握。

为了减少由于电流小，造成检流计很不灵敏引起的误差，可提高检流计的灵敏度或电源电压。但这两种措施都是有限的。提高检流计灵敏度的办法一般在检流计前加装直流放大器，但放大器增益过高会使零飘问题严重。提高电源电压会产生桥体对大地和桥体对操作人员的绝缘问题。当电源电压升到一定值，故障点接地电阻r往往表现为很不稳定，此时如果r突然击穿，将会产生大电流，检流计和桥体的电阻都可能因大电流而烧毁。利用电桥测量电缆故障当电缆故障电阻较大时就有其局限性。电缆故障能直接使用电桥法测量的，据有关资料统计只能为总故障的40%以下。有很大一部分的故障需将故障点的对地电阻降低，也就是俗话讲的烧穿法。这种方法对油浸电缆往往有效。據有关资料统计，上海地区过去多采用油浸电缆。故障测量直接利用电桥法可测率为60%左右。但随着交联电缆的普遍使用，近年来上海地区使用电桥法测量故障的有效率大大不如以前。关键是交联电缆很难采用烧穿法将其故障点对地电阻降低。因为交联电缆的主绝缘是固体的利用电压烧穿的话有可能使之灰化，反而使故障点对地电阻增加。例如：1996年12月，在一次两个开关站间的联络电缆的故障测量中，起初用500型万用表测得故障点对地直流电阻为100 kΩ。经加压烧穿用500型万用表复测故障点对地直流电阻为+∞。用500 V兆欧表测得绝缘为11.3 MΩ。因此而无法采用“电桥法”来测量故障点位置这是交联电缆比油浸电缆故障难测量的原因之一。

②低压脉冲法是随着电子技术的发展，脉冲技术在电缆故障测试中得到应用。它的原理是利用脉冲信号送入电缆线路，遇到特性阻抗不匹配时产生反射这一原理来检测故障点的位置。这种方法测量断线和短路故障较有效。而这两种故障性质占电缆故障的20%左右。对交联电缆的故障电阻，不能采用烧穿法来降低。所以该种方法在测量交联电缆故障时有一定的局限性。

2 高阻故障测量法

①冲闪法。冲闪测试时，若故障点不放电，那得考虑以下原因。其一，此原因也即目前利用闪络法测量高阻故障不放电时，往往被忽略的原因。即电容容量偏低。放电能量P与电压U和电容的容量C有关（P=UC÷2）。电压U受电缆的电压等级限制，不可能无限增大，那只能增加电容的容量。而实际上，平时所采用的电容往往是就地取材。就电力部门来讲，10 kV的并联电容最多。一般所采用的电容就是10 kV的并联电容，其容量一般不到2 μF。能量往往不足使故障点放电。实际中发现电容容量为2 μF耐压为40 kV，一般均能使故障点放电。其二，是电缆大面积受潮，放电的能量要求很大，此时应尽量设法增大电容容量和提高放电电压。其三，可能是交联电缆屏蔽层断裂，不能形成回路，仪器无法采集到波形。若确是这种情况，只能直接定位。只要故障点放电了仪器一般能采集到其放电波形。1996年12月的那次故障测量后来就是采用冲闪电压取样测出的。冲闪法可测所有电缆故障。

②用直闪法来测量电缆闪络性高阻故障。同冲闪法相似。所不同的是冲闪法球隙间为一定距离，而直闪法是两球直接相切，球隙间没有距离。使用直闪法须注意以下问题：为了人身和仪器的安全，首选电流取样法；升压变压器接地与电容接地分别连至电缆接地线上。电缆接地线一定要与安全接地系统相连；在测试过程中闪络性故障可能变成泄漏性高阻故障。此时，应变换测试方法；有波形故障点就是有放电，没波形故障点就没放电。

③特殊故障测量。其一，故障点在仪器盲区时。这种情况往往是始端头故障，故障点放电了，但仪器采集不到波形，此时可采用以下几种解决方法：观察毫安表的读数。若读数达15 mA，可认为放电了，此时始端头往往会发热；将球隙放至电缆的另一端，直接定点；将所有设备搬至电缆的另一端进行测试；在始端加长电缆长度，一般不少于20 m，进行测试。其二，故障靠近测试端附近。采集到的放电波形可看到故障点多次反射。任意两次反射之间的距离即为故障距离。但为减小读数误差往往采用读几次相邻反射之间距离求平均值。

3 精测定位

不同电缆故障性质采用不同的测量方法进行粗测，分析判断得出故障点距测试端的距离。但是具体的确切的位置还须借定点来完成。较早使用的定点仪较简单，它只能靠接收声音的大小来判断故障点所在的位置，严重受外界环境干扰。往往须在夜深人静时进行定位。随着各项技术的发展，有了音频法、振动法、声测法等多种方法供电缆故障精测使用。油浸电缆故障点的放电声音容易区别，在定位时较容易定出。交联电缆的定点就相对难点。其原因有两点：故障多为封闭性故障；电缆中的铜屏蔽地线之间存在很大电阻，特别是接头处，当然还有产品质量本身的问题，造成在定点时整条电缆可听到声音。针对这两方面原因，采取以下各种方法来解决：

①采用音频法。主要定点断线和纯短路这两种故障。克服纯短路时故障点声音太小与整条电缆的声音区别；断线不放电这两种情况。

②封闭性故障往往是在中间接头处。此时可以寻找其振动点。或者，采用搬动接头在电缆端头测量直流电阻。该方法在多次实际中使用过。

③采用声测法。着重区别故障点的放电音同其他声音的区别。要抓住交联电缆的非故障点的声音较小且较沉。而故障点的声音较大且清脆。离开这个位置声音马上不一样。再者要区别是否是电磁干扰。方法是提起探头，仍有声音，即是电磁干扰声，非故障点放电声。

4 结 语

电力电缆的普遍使用，故障测量也将越来越受到人们的重视。对于各种电缆故障只要正确地应用“电桥法”，“低压脉冲法”和各种“闪络法”。电力电缆故障点的粗测一般不成问题。而相对困难的是交联电缆的定位问题。只要胆大心细，认真总结经验，正确操作仪器，便能很快找到故障点。

参考文献：

[1] 李剑峰.电力电缆断线故障点测试方法[J].煤矿机械，2010，（7）：45-46.

电力电缆故障分析与探测 篇3

目前我国社会经济快速增长, 现代化生产中需要使用大量的机电设备, 人们生活对电力的需求与日俱增, 国家电网在运行标准不断提升的同时加强对电力传输设备、电力设施的升级;新型电力电缆相比传统电缆具有更加安全高效和运行更加稳定的优点;电力电缆具有安全、可靠的优点, 被广泛应用。但由于电力电缆常埋于地下, 受机械损伤和绝缘老化等问题导致电缆常发生短路故障, 随着城市电网的开展, 电力电缆故障测试技术成为供电部门日益关注的问题, 供电过程出现电缆故障时可以及时对故障节点进行迅速定位是维护电力电缆正常运行的关键。

1 电力电缆常见故障原因

1.1 电缆电力绝缘和保护层受损

在煤矿复杂地质条件下, 电缆绝缘体长期在高温和强电压的作用下, 电缆本身的电阻发生变化, 导致绝缘效果降低而引起绝缘老化, 绝缘体的老化故障遇到空气中的臭氧或腐蚀绝缘过热导致绝缘老化变质, 过热电缆安装于电缆密集地区, 会导致通风不良导致电缆本身过热而绝缘加速。电力电缆外表的保护层容易受到侵蚀, 电力电缆铺设路段附近的地下电场有极强的腐蚀性, 铅保护层受潮容易引起线缆断裂而引发短路, 是造成电缆电力故障的常见原因之一。

1.2 电缆本身质量和操作问题

电力电缆在设计时没有按照规范标准进行, 在制作中使用劣质材料, 不合理的电场分布和违规操作是造成电力故障的主要原因, 电缆本身质量问题主要表现在:电缆在制作时的绝缘部位包裹出现破损或不平整等问题, 电缆附属设备在制造中出现电缆金属表面粗糙;电缆零件设计达不到技术要求发生的泄露问题;电缆绝缘体和绝缘层受潮造成的电力电缆故障。在铺设电力电缆工程作业中, 相关操作人员未按照规定施工, 靠近电力电缆管线进行施工容易造成电力电缆破损;加上长时间的电力电缆线路收到侵蚀后电缆出现故障, 导致电力崩溃, 成为电缆发生故障的原因, 给人们的生产生活造成严重影响。

1.3 电压超过电缆承压

电缆在架设工程完成后没有进行找平处理, 不平整的地方容易造成电力电缆不在一个水平面上, 电缆的起伏造成高处绝缘物向低处导致电缆的短路;当电缆中电压超过电缆承受值时会发生电压过大造成的大面积烧毁电缆, 多数户外终端故障均有大气过电压引起, 电缆本身的缺陷也会导致电缆故障的发生。

2 电力电缆的故障检测方法

电力电缆在出现故障时, 首先需要诊断故障原因, 其次测量故障发生的长度最后确定故障发生点;在电缆发生故障时分析故障的类型和轻重, 针对不同的故障采取不同措施;电缆故障距离测算通过粗测发进行, 在电缆终端采用现场仪器对故障距离进行测算, 最后按照故障测距结果, 找到故障节点的大体位置, 利用放电声测试法探测故障点的准确位置。目前国际上提出的二次脉冲法也就是多种脉冲法测试法, 可以监测高阻、低阻和断路故障, 二次脉冲法结合低压脉冲法和冲击脉冲法相结合的方法, 利用冲击高压击穿故障点, 检查反射脉冲, 得到故障点的距离。故障监测的另一方法是直流电桥法, 该方法基于电缆沿线均匀程度与缆芯电阻成正比, 根据惠斯通电桥原理讲电缆短路和故障点两侧的电阻引入直流电桥, 但该技术存在灵敏度低的缺陷, 未广泛使用。

3 电力电缆故障节点探测方法

脉冲法是通过应用行波理论对电缆均匀长线进行分析, 采用观测脉冲在电缆中测算往返所需时间计算故障点距离, 与电缆中波的传播速度和电缆的绝缘介质相关, 与电缆导体芯线无关, 因此得到广泛使用。

3.1 低脉冲反射法

低脉冲反射法是由于输出的信号电压为150V以内较为安全而得名采用仪器测量低阻或开路故障, 根据微波雷达传输原理, 在发生故障时加一脉冲信号, 若电波传输到故障点会有部分信号反射回来, 通过计算该时间差, 计算出故障点的距离, 该技术可以用来测量电缆低阻故障和电缆长度测试。

3.2 脉冲电流法测距

由于电缆故障点的电阻较大, 当发生高阻故障时, 故障点的发射系数几乎为零, 低压脉冲测量法无法准确辨别, 因此需要通过高压闪络测量法监测;高电压促使电缆故障点闪络放点, 会瞬间造成电路短路, 采用仪器采集记录故障点反射的脉冲电流波, 依靠判断电流行波信号在侧两端和故障端两端往返的时间测算距离, 脉冲电流法主要使用现行电流防止在低压侧底线旁边, 不直接链接高压, 因此具有安全方便的优点。

3.3 二次脉冲法

部分电缆电阻采用较高的接地处理, 传统电压检测法无法很好的进行监测, 二次脉冲测量法经过对电缆发射低压脉冲, 脉冲经过电阻高的故障点时有反应, 脉冲在另一端反射回来后, 设备将来回的波形进行记录储存, 计算故障点的距离。

3.4 电力电缆故障的排除方法

在电缆故障测距时, 存在一定距离的误差, 在测量和绘制电缆线路图也存在误差, 这就需要根据测距结果判断故障点的位置, 减少开挖工作量, 若进行精准的故障定点可采用声测定位法、脉冲信号发和声磁信号同步接收定点法。

4 结束语

电力电缆是电力系统中不可或缺的部分, 需要对电缆进行定期检查和维护, 在电力电缆检修工作中对故障部分进行准确分析定位, 可以减少电力供应问题带来的经济损失;脉冲法可以准确的测算电缆故障之间的距离, 一般对高阻和闪络性故障进行测量, 低压脉冲发射发可以精准可靠的监测低阻和短路故障, 两种方法都是通过脉冲信息在故障点和测量点之间往返的距离计算, 在实际操作中, 电缆故障点地质环境复杂, 改善定点探测技术, 提高探测灵敏度是技术的关键。另外电力系统工作人员需要充分了解电缆铺设环境, 掌握电缆故障判断的方法, 为电力系统的正常运行奠定基础。

摘要：随着我国家电网的不断更新改造, 新型现代化电力设备得到更好的应用, 高压电力的应用也逐渐增多, 为提高电力故障检修效率, 保证供电的可靠性, 需要对出现故障的位置快速准确探测, 电力电缆维护的日常工作情况对运行中产生的故障进行探测, 本文主要分析电力电缆在实际操作过程中出现的故障, 结合现场应用, 检验脉冲法对电缆故障探测的准确程度, 探讨电力故障的排除方法和技术。

关键词：电力电缆,故障探测,脉冲法

参考文献

[1]陈化钢.电气设备预防性试验方法[M].北京:水利电力出版社, 1999.

[2]李建明, 朱康.高压电气设备试验方法[M].北京:水利电力出版社, 2001.

电力电缆故障探测技术 篇4

随着电力电缆线路网络化的快速发展, 电缆线路成为当前不可缺少的输电设备。逐步得到广泛应用。电缆线路的事故检修工作量也在逐年增加。电缆线路主要特点是埋入地下比较隐蔽, 运行环境复杂多样, 随时会引发故障。一旦出现故障, 故障点不易查找, 会影响电力的正常供应。笔者现结合多年经验, 谈谈自己总结的比较成熟的电缆线路故障查找和运行维护方法。

1 电力电缆故障测寻步骤

1.1 确定故障电缆的性质, 有利于正确选择测试方法, 使其测寻时间缩短。

1.2 测量故障点的距离。

首先利用低压脉冲波测量电缆全长, 做到测试全长和实际全长心中有数, 掌握全长波形, 利用高压冲击反射法。若是闪络性故障, 则用直流高压闶络法, 测出故障点到测试端的距离, 它是一个范围数, 且应与测试全长和实际全长相比较, 来确定实际故障点的范围。

1.3 利用路径仪确定电缆敷设的路径, 当电缆路径清楚时, 可省略这一步骤。

1.4 根据测出的故障点范围, 利用高压冲击闪络法的接线方式, 采用声测, 确定故障点的准确位置。

2 常见电缆故障

电力电缆从敷设到运行到日常维护, 各个阶段, 其故障出现的状况各有各的特点。

2.1 电缆敷设安装环节出现的问题

电缆直埋敷设时, 选址不当, 周边土壤的影响导致电缆产生位移问题, 电缆附件的安全受到威胁。排管敷设时, 横向约束的问题导致电缆容易出现弯曲变形进而导致电缆金属护套产生疲劳应变;地沟敷设, 工作不到位, 刚性固定不够, 斜面敷设出现滑落现象, 竖井敷设, 井位跨度不合理, 电缆自重及热机械力等因素, 电缆使用寿命缩短。

电缆敷设不当, 或受外力影响, 最容易出现的故障就是机械损伤。电缆敷设之后, 道路建设, 园林绿化、建筑施工等社会经济生产活动大量的机械施工, 电缆标示桩出现丢失, 位移, 是电缆遭受外力破坏的主要原因。

2.2 电缆运行维护环节经常出现的故障

电缆运行维护过程中, 因为敷设的问题, 因为自然的因素, 因为电力运行的特点, 电缆常常出现的故障如下。

绝缘的问题。目前我国电力电缆采用的绝缘材料主要有, 油浸纸绝缘、橡皮绝缘、塑料绝缘、气体绝缘等。因为造型不当、长期过载、制作不良、敷设不当或靠近热源或受潮严重或不良化学反应环境的影响等种种原因, 在电缆运行维护过程中, 经常出现电缆绝缘受潮、老化变质等问题。

接头问题。人为的因素与自然环境的影响, 因为连接不良, 密封失效, 封铅漏水, 过负荷引起接头内绝缘胶膨胀等原因, 电缆在运行过程中出现了常常出现终端头或中间接头爆炸的故障。

3 故障探测及运行维护

3.1 加强日常运行维护工作

电力工作建设, 是国民经济生产的生命性。端正的工作态度, 强硬的技术能力, 科学的工作方法是电力工作的基本保证。在故障出现之前, 电力电缆工作要加强日常的运行维护工作。日常的运行维护工作包括电力电缆运行中的监视和巡查。监视和巡查是电力电缆工作的根本。加强监视和巡查, 可以及早发现问题, 把事故扼杀在萌芽状态中。即使出现了故障, 也能尽快的找到问题根源, 早日恢复供电。

a.为防止在电缆线路上面挖掘, 以致损伤电缆, 挖掘时必须有电缆专业人员在现场守护, 并告知施工人员有关注意事项, 特别在机械化作业时, 更要小心谨慎。

b.要定期清扫电缆沟、终端头及瓷套管, 如果终端盒内有积水、有空隙, 要及时补充同质的绝缘剂;接线头如果接触不良, 要及时进行处理;要用摇表测量电缆绝缘电阻、接地电阻, 如果不合格就要及时进行检修;对锈蚀严重、支架不牢、麻被外护层脱落超过40%者, 要刷沥青漆、防锈漆, 并重新固定支架。

c.电缆的防腐。在巡查时, 如果发现局部地段电缆外皮腐蚀严重, 就应该考虑土质、环境污染问题, 如果确因客观原因导致, 就应该将线段穿于管内, 并用中性土壤补垫、覆盖;如果发现局部外皮炭化, 应考虑是否有外伤, 要进行线路载流方面的分析, 若是载流不能满足, 则须重新分配负荷或全线更换电缆, 若不是这样, 就要测试确定是否须割除该部分。

d.积极使用新品种、推广新工艺, 提高电缆线路的运行水平。例如:高压采用交联电缆, 低压采用聚氯乙烯电缆;户内外终端头、接线盒推广使用热缩头等都能有效地提高电缆线路的运行水平, 提高供电可靠性、安全性。

3.2 故障探测的基本技术

不管是什么原因, 电缆线路一出现故障, 都是件令人头疼的事情。根据故障的性质, 电缆故障有高阻故障、低阻故障;有闪络性故障、封闭性故障;有接地故障, 短路故障、断线故障或者三者混合的故障;有单相故障、双相故障、三相故障等等。故障出现了, 检修人员根据故障的性质一般可以选择适当的故障测距与定点方法来进行探测。

常见的故障测距的方法有:电桥法、低压脉冲法、脉冲电流法、二次脉冲法、路径探测法、脉冲磁场法等。作为故障测距的不同方法各有各的特点以及各自的长处和短处。比较常用的测距方法足包括着电阻电桥法和电容电桥法在内的惠斯顿电桥法。电桥法的优点是简单、方便、精确度高。但是在高阻与闪络性故障, 电桥测距法有其局限性。

线路故障的探测需要故障测距与故障定点探测相结合。故障定点探测方法主要有声测法, 音频法、声磁同步法、跨步电压法等。目前常用的电力电缆定点探测的方法是声磁同步法。这种方法使用高压设备使电缆故障点击穿放电, 利用接收器记录放电声音, 并用磁场信号对其进行同步, 通过分析声音波形及测试人员通过耳机听声进行故障定点, 它是目前最理想的精确定位方法。它的缺点足只能获得距离故障点附近2m~3m左右距离的声音信号, 且对现场操作人员的技术素质要求较高。

3.3 加强管理, 增加投入

好的方法, 先进的技术, 都需要一个健全有效的管理制度。电力电缆线路的运行维护, 需要一个强力有效的管理制度。责任到位, 压力到位、操作到位、监督到位, 是在电缆线路运行维护管理工作的基本要求。

结束语

电力电缆是我国目前电能传输和分配的一个重要载体。电力电缆的稳定运行关系到电力系统的正常运行, 影响到一个区域乃至整个国民经济建设。随着电力电缆网络化的快速发展, 再加上电缆线路埋入地下比较隐蔽运行环境比较复杂等特点, 电缆事故探测及维护更成了电力工作的一个重点。作为一个电力工作者, 要熟知电力电缆运行过程中可能出现的故障, 及时探测, 做好日常维护工作。

摘要：随着城市和配网建设发展, 像蜘蛛网般的配电架空线路和柱上设备已经满足不了现代人对城市环境和美观程度的要求.电力电缆的应用日益增加, 电缆网络的覆盖范围不断扩大, 逐渐成为不可替代的电力配网建设主力军, 所以加强电力电缆的运行管理已迫在眉睫。要做好电力电缆故障探测与运行维护工作。我们必须加强电缆故障产生、防护, 处理等工作的总结, 找出便于应用的规律性成果, 不断探索大胆采用一些新的技术措施, 提高配电系统的供电可靠性, 为社会生活经济生产提供更好的保证。

关键词：电力电缆,故障探测,运行维护

参考文献

[1]洪滨, 王大文, 林春泉.基于行波的电力电缆故障探测技术[J].电线电缆, 2011-06-25.

[2]薛小光, 朱庆兰, 刘红利.电力电缆故障探测技术分析[J].电线电缆, 2008-08-25.

电力电缆故障探测技术 篇5

1 故障电缆技术参数

发生故障的10kV广电线属全线电缆线路, 其技术参数如下:

电缆名称规格型号长度 (m) ;敷设方式中间接头数量 (个) ;投运日期:1997年5月。广电线:YJV22-8.7/15-3*300mm 1092;电缆沟:3个。

2 故障性质的确认

(1) 将广电线出线电缆退出运行, 并进行长时间的放电后, 用2500V兆欧表摇测电缆三相对地、相间绝缘电阻值, 摇测结果如下。

测试项目首端 (兆欧) 末端 (兆欧) 备注

A 800 800

三相对地绝缘电阻B 800 800非测试相接地

C 50 50

AB无穷大无穷大

三相相间绝缘电阻BC 850 850非测试相接地

CA 850 850

(2) 为进一步确认电缆三相线芯导体的连续性及故障性质, 又分别在该电缆两端进行电缆线芯直流电阻的测量。

测试相首端 (欧姆) 末端 (欧姆)

AB 0 0

BC 0.8 0.7

CA 0.8 0.8

3 故障点的定位

由于故障电缆C相存在高阻接地故障, 而高阻接地故障相对于其它所有的电缆故障而言, 属最难确定的故障之一。笔者使用了传统的脉冲电流冲击闪络法配合山东淄博科汇电气有限公司生产的T-903A故障测距仪对该故障进行粗略定位。

在测试接线工作之后, 由于调节调压器的影响, 会导致其电容电压的提升。当高压测电压超过一定的限度时, 会产生电容的放电现象, 在其放电过程中, 其声音是比较低的, 并且其放电的间隔时间是比较长的, 具备不稳定性。故障测距仪检测到的是一个逐渐衰减的振荡波形, 出现这种情况的因素是比较多的, 比较常见的是缆故障点并未完善被击穿, 从而导致这种现象的发展。

经过半天的反复试验, 包括采取调整球形放电间隙J的宽度以提高加在电缆上的电压值、延长充闪时间等方法, 但故障现象及T-903A测出的波形仍同1点, 然后我们又拿着精确定位仪沿途定位, 在该过程中, 依然难以实现对故障点的排除。通过对先前操作经验的分析, 得知其电缆外头出现了一系列的故障, 通过对身体感官的应用, 发现其电缆的外头有着细微的放电声。这对这种现象, 就实施了电缆外头的解剖。结果发现其C相电缆主绝缘具备相关程度的竖向划痕, 并且其水树的现象是比较明显的, 其高阻故障一直没有得到排除。

通过对其试验环节的优化, 得知其软故障的发生因素。在测量过程中, 天气状况是小雨, 其阴湿情况比较严重。在经过一系列的充闪试验过后, 发现其C相对地绝缘电阻值的变化幅度是比较大的, 并且具备重复变化性。在天气状况比较晴朗的时候开始测试, 发现其上述环节的C相对地绝缘电阻值的故障现象是不存在的, 其电阻值是比较稳定的。通过对其泄漏电流试验的应用, 可以发现其相关的泄漏电流值的变化, 引起了我们重视。

此时用故障测距仪检测到的波形依然没变。综合上述现象分析判断, 我们得出相关结论。由于受到潮气的影响, 其故障点的绝缘性能是比较低的。特别是高阻故障点的绝缘性能更是比较差的。因为其不具备完全击穿放电的条件, 其故障测距仪是难以实现对有效波形的记录。为了满足现实工作的需要, 需要确保其故障点的完全击穿, 以方便其完全放电。

通过对上述几个应用环节的分析, 来实现日常工作行为的优化, 促进其故障处的电压幅值的有效应用, 保证其充放电环节的优化。经过一定的时间, 其放电声是比较大的, 也是比较稳定的, 这说明其故障点已经被完全击穿了。在遥测环节中, 我们发现故障电缆的C相对地绝缘电阻值发生了一系列的降低。

为了满足日常工作的需要, 通过对相关型号的故障测距仪的应用, 实现故障电缆的故障点的有效定位。该种故障测距仪的型号是T-903A, 其通过对放电脉冲的记录, 来满足日常工作的需要。在其工作过程中, 主要是对两个放电脉冲波形展开分析, 就是故障点击穿及其不击穿放电模式的分析, 从而实现对故障点的有效定位, 以满足日常工作的需要。

通过对实地测量模式的优化, 满足现实工作的需要, 在应用过程中, 其#1电缆的接头距离测试端大约有300多米。在电缆精确定位的过程中, 我们发现该电缆的中间接头处, 发出声响比较大的放电声, 其声音大而沉闷。通过对解剖环节的研究深化, 得知其中间接头内部的C相主绝缘对接地铜带多点放电且较严重。经分析, 该电缆中间接头制作工艺不合格, 仅用扁铜带恢复两端铜屏蔽层的连接而没有用铜网恢复, 使电缆绝缘表面电场不均匀造成严重放电现象。将#1中间接头的接地铜带解开并排除对地放电现象后, 对故障电缆再次进行冲闪试验, 发现仍有非常明显的放电脉冲, 再次用T-903A故障测距仪测距, 测出散障点在距离测试端约600米的#2中间接头处, 就在这个环节中, 听到了一系列的放电声音, 该声音是清脆响亮的。经过一系列的研究分析, 就可以实现对主要故障点的判定。经解剖发现该中间接头制作工艺同样不合格。

4 故障分析

此次故障探查, 查找出了真正的故障击穿点, 也找到了两个严重的故障隐患, 同时也让我们了解到多点大泄漏电流对电力电缆故障探测的影响很大。多点大泄漏分散了击穿能量, 从而使得真正的故障点无法获得足够的能量击穿放电, 无法查找出真正的故障点, 延长了故障定位的时间。本次事故中, 电缆户外终端头由于制作时对电缆主绝缘的表面创伤严重, 经过五年时间运行在电缆主绝缘长出很多水树并有放电现象, 形成了一个大电流泄漏点。而该电缆#1中间接头由于制作时未按制作工艺要求恢复电缆主绝缘的内外半导层以及铜屏蔽层的连接, 破坏了中间接头电场的均匀, 引起电场畸变, 经过长时间运行造成缆芯通过主绝缘表面对接地铜带多点放电, 形成另一个典型的大泄漏电流点。重新制作户外终端头并消除#1中间接头泄漏现象后, 真正的故障点马上获得足够的能量击穿放电, 为故障点的最终准确定位奠定了基础。

多点严重泄漏形成的根本原因, 在于电缆施工人员进行电缆头施工时, 不按相关施工工艺的规范要求进行施工, 破坏了电力电缆原有的电场结构, 投入电网运行后, 缆芯绝缘表面的局部电场发生畸变, 这种畸变引起电场应力高度集中, 使得某一绝缘薄弱点击穿、放电, 过长时间运行逐步形成泄漏直至发展成为电缆故障。

用冲击闪络法对电缆高阻故障进行定位, 当存在故障点不能击穿放电或放电不充分, 除利用大电流、高电压进行冲击外, 可以将球形放电间隙调整至较小位置, 对故障点进频繁、重复冲击, 直至故障点完全击穿放电, 这样有利于故障的定位亦避免对电缆本身造成过大损坏。

5 对策

电力电缆高阻故障点击穿放电或放电充分与否, 是冲击闪络法配合T-903A电力电缆故障测距仪实现故障点测距的基本条件, 实际操作中应设法首先实现。

如T-903A电力电缆故障测距仪一次录波效果不理想, 应进行多次采集, 直至记录到有典型波形为止, 以便于分析、比较和确定故障点。对各类波形要进行详细、全面的分析, 避免受到其它诸如人为因素如老经验、急躁心理等的影响, 这是快速、准确确定故障点的基本保证。

6 发现及遗留问题

通过此次实例, 笔者对多点大泄漏电流对电缆故障查找的影响有了深刻的认识。要避免多点大泄漏电流产生, 就要严格对电缆头制作工艺的要求。因此我们向单位生产技术管理部门汇报, 建议对全局的电力电缆施工人员进行系统的技术培训和考核, 施工时要求持证上岗, 电缆头制作必须严格按所使用电缆头的制作标准严格规范施工。

为了满足现实工作的需要, 要针对电力电缆高阻存在的故障展开分析, 从而促进相关问题的解决。在此过程中, 要针对电缆本身的表面电流泄漏现象展开优化, 实现其电缆头制造工艺的优化, 从而避免出现一系列的泄漏电流现象的产生, 这些环节如果得不到解决, 会阻碍高阻故障的查找定位。如何准确、有效、快速地进行精确定位, 至今仍为一重大的科研课题。使用冲击闪络法进行故障点定位, 时间长效果不明显, 对电缆本身破坏性很大, 故障测距仪记录的放电波形亦较复杂, 对分析能力及工作经验的积累要求较高, 应探索其它简单、快捷的故障测距、定位方法, 以提高工作效率和降低劳动强度。

摘要：电力电缆故障点的快速、准确定位, 对提高供电可靠性和企业经济效益具有重要的现实意义。本文结合实际工作, 针对电力电缆故障查找的难点, 详细分析了多点大泄满电流对电力电缆高阻故障的探测、定位等方面影响以及探查此类故障的方法和体会。

关键词：多点泄漏,电力电缆高阻,故障影响分析

参考文献

[1]韩伯锋.电缆故障闪测仪原理与电缆故障测量[M].西安:陕西科学技术出版社, 1993.

[2]刘明生.电力电缆故障的测寻[M].北京:冶金工业出版社, 1985.

电力电缆故障探测技术 篇6

随着城市经济的高速发展, 各类管线大量投入和建设, 使得有限的空间越来越拥挤。越来越多的管线改为地下管线, 使城市地下电缆的环境越来越复杂, 频繁的发生电力电缆外力破坏而造成的大面积停电事故。

1 电缆线路顶管技术的现状

深圳供电局在110 k V以上电压等级的市内电缆线路施工中大量采用非开挖顶管技术, 顶管技术在不稳定和饱和土层中, 以最小的破坏和最大的保护解决了电力电缆穿越城市道路的难题。但是由于顶管施工公司技术装备的参差不齐、现场管理水平的落后, 在顶管建设完成以后没有形成准确的地面平面布置、路径和地下断面图, 导致运行部门无法确切地掌握顶管的位置及线路, 造成城市的其他管线单位在进行开挖、顶管交越施工或地铁地质钻探时, 把电缆顶管及电缆挖断、顶断造成停电事故。深圳供电局曾经发生的两次110 k V以上电缆线路故障及抢修费用高达210万元, 所用时间为5个月。

在没有详细电缆顶管路径资料的情况下, 杂乱的顶管线路给供电部门运行管理带来很大的困难, 造成大量人力、物力的浪费, 同时给系统的安全运行也带来极大的危害。

2 线路顶管探测及安装电子标识器技术的应用

线路顶管探测及安装电子标识器技术就是将地下电缆顶管信息探测出来之后, 进行定位标识, 形成管理档案, 运用信息化管理模式对电力顶管进行管理, 可以减少电缆顶管事故造成的损失以及给运行维护带来的危害。

2.1 系统目标

首先对地下顶管进行探测, 对探测过的地下管线进行标识, 最后形成电子化的资料, 实现对地下管线的信息化管理。

2.2 线路顶管探测及安装电子标识器技术

2.2.1 探测原理

目前, 国内外用于地下管线探测的方法主要为电磁法, 通过大量的工程实践, 证明电磁法运用最广、效率较好、速度快、成本低, 是一种比较经济实用的方法。

电磁法的基本原理:当地下存在导电地质体时, 在交变电磁场 (一次场) 的作用下, 导体中将产生涡流 (感应电流) , 涡流又在其周围产生二次磁场 (二次场) 。二次场的出现使一次场发生畸变。一般说, 一次场和二次场迭加后的总场在强度、相位和方向上与一次场不同。研究二次场的强度和随时间衰变或研究总场各分量的强度、空间分布和时间特性等, 可发现异常和推断地下导电体的存在。如果地质体具有高导磁性, 在一次场作用下, 受人工磁化产生二次磁场, 同样可以发现异常并推断地下导磁体的存在。

2.2.2 探测设备

本次探测使用的是3M 2273M-i D地下管线定位仪, 融合了先进的数字信号处理技术, 能快速有效地确定地下电缆的走向及深度, 提供精确的地下管线路径。3M 2273M-i D采用人类工程学设计、大型背光LCD屏幕、中文图形界面, 使用简单方便。 (见图1)

3M 2273M-i D管线定位仪功能介绍如下:

确定电缆走向;

探测电缆深度;

户外操作设计, 防水喷淋;

中文操作界面, 图形化显示易于操作;

探测电子信息标识器;

可通过软件与计算机、手持设备通信;

支持蓝牙数据传输, 实时与手持设备进行数据传输;

大容量记录存储, 可进行巡检记录。

2.2.3 探测方法

利用电磁法的探测原理, 在电缆顶管的备用管内穿入电缆或绝缘导线作为示踪线, 将发射机的交变低频 (577 Hz或33k H) 一次场源信号在顶管沿线进行分布, 并在其周围空间产生交变的电磁场, 探测人员在地面上用探测仪追踪该信号, 从而探测出管线的路径及深度。这种方法的具有信号强, 定位、定深精度高, 易分辨临近管线的特点。现场接线如图2所示:

由于不同条件限制下, 电缆施加信号的方式不同, 有如下几种方法:

1) 直接法。在信号可以直接施加到被测导体时, 发射机使用直接法与目标导体相连, 此时信号最强, 最准确。 (见图3)

2) 耦合法。当被测电缆不易接近或无法使用直接法施加信号时, 发射机使用耦合接入法是一个不错的选择。 (见图4)

3) 感应法。被测电缆无法使用直接接入法和耦合接入法施加信号时, 感应接入法是最后的选择。 (见图5)

2.2.4 探测精度

电缆顶管采用抛物线的埋设方式, 其顶点处的深度在地面以下4~8 m的深度范围, 顶管管口处的埋深在1~2 m的深度范围, 经现场使用3M公司的Dynatel™2273M-i D管线及标识器定位仪 (探测仪和发射机组成) , 在对各地供电局的220 k V及110 k V电缆顶管探测中, 探测数据与有顶管轨迹测量装置的施工公司给出的布点数据对比基本一致, 特别是在顶管管口的可见部分用实际现场测量和探测仪表地表测量数据进行比对, 2273M-i D管线及标识器定位仪的测量结果都在探测精度以内。

3 技术实施应用

3.1 项目概况

本次技术实施项目主要对祥树Ⅰ、Ⅱ线等38回110 k V电缆线路, 东经甲乙线等10回220 k V电缆线路, 共48回158段顶 (埋) 管线路实施路径及深度勘测、电子信息标示器安装等, 项目完工后提交竣工资料, 包括现场信息记录表、电子信息标示器ID沿布图、管线深度变化曲线图等。总结以往的探测经验, 严格按照图6步骤进行工程项目的实施。

3.2 现场管线探测定位

1) 找到电缆工作井以后, 根据工作井内的具体情况, 使用发射机直接法、耦合法或者感应法等方式来给被探测的顶管施加信号, 用管线探测仪来探测顶管的走向及深度变化, 并采集现场探测时所得到的设备数据。

2) 使用穿杆器将示踪线沿顶管线路穿过, 发射机使用直接法将信号加入到示踪线, 用探测仪沿示踪线信号强弱变化探测电缆。将发射机沿电缆走向方向放置在被探测电缆上, 给被测电缆施加信号, 用探测仪沿信号变化强弱探测电缆走向及深度变化。

3) 许多工作井内电缆杂乱无章, 没有明确的标识, 无法准确地分辨出电缆回路名称, 给探测、抢修、维护带来极大的困难。有部分电缆线路段位于车道主干道上方, 车流量大, 必须寻找车流量较少的时间段对地下管线进行查找。

3.3 新建电缆标识工程实施方案及工序

1) 现场踏勘, 主要熟悉线路走向, 了解线路实际情况, 根据线路设计安装原则, 初步规划线路标识器数量。

2) 确定安装方式及安装时间。安装时机为电缆敷设完毕, 盖板后, 将标识器安装于电缆上方。

3) 安装完毕后, 整理竣工资料, 根据客户提供的电缆设计图, 绘画CAD沿布图。

4) 通过本项目的实施, 为电缆运行管理部门解决了以下问题: (1) 探测出了包括祥树Ⅰ、Ⅱ线等38回110 k V电缆及东经甲乙线等10回220 k V电缆线路, 共48回158段顶 (埋) 管的位置、走向及深度变化; (2) 安装了地下电子信息标识器, 巩固了本次探测的结果, 后期的维护、抢修及管理不用再重复地进行这些探测工作, 也不需要再进行开挖、封锁路面进行危险施工等, 通过查找地下电子信息标识器来获取地下管线的位置、走向及深度变化。

3.4 建议

1) 由于历史的原因, 许多顶管工作井找不到, 无法确定顶管的位置。建议对包含此类顶管的电缆线路整条进行探测, 不仅可以找到顶管的工作井, 也可以确定电缆的位置及路径, 并记录现场资料。

2) 有些老旧线路路径不清晰, 经常造成误开挖、停电事故。对这些老旧线路进行路径探测, 并用地下电子信息标识器进行标识, 基于电子信息标识系统提供的现场信息资料, 可以建立完整的地下设备管理网络、设备资产动态管理台账及智能巡检系统等, 对没有探测的顶管进行探测, 记录现场资料, 并用地下电子信息标识器进行标识, 在事故发生之前发现问题, 提出解决方法, 避免事故的发生。

4 结语

通过该项目的实施, 改变电力电缆线路设备管理的传统模式, 将电缆线路设备的资料和地理空间信息结合起来, 将各种具有空间属性的数据地图化、可视化, 在现场能对电缆设备进行快速准确定位, 建立完善管理的体制, 拥有高度智能化的基于GIS的电缆线路设备查询和维护系统, 使电缆维护从“被动维护”转变为“主动维护”, 进一步提高整个电网的运行质量和供电可靠率。

参考文献

[1]郑金淼.自动导线测量系统及其在顶管施工中的应用[J].测绘通报, 2001 (1) :31-33.

电力电缆故障探测技术 篇7

在一些城市建设的影视资料中, 我们经常能够看见城市, 尤其是一些发达城市上空布满了密密麻麻的线缆, 而这种"城市蜘蛛网"的现象在当下的城市中已经很少见到了, 原因就是随着城市的发展, 人们为了节约土地资源, 将逐渐增多的高空电缆转铺到地下。虽然地下电缆的好处多多, 但管理起来却比高空电缆复杂得多, 因此供电部门要想利用电缆实现电力输送的目的, 就必须对地下电缆的位置、走向、深度等信息进行相应的测量, 以保证地下电缆检修等工作的正常开展。

1 地下电缆探测技术的概述

1.1 电缆的探测方法

(1) 磁电充电法

磁电充电法又称直连法, 当地下电缆存在出露情况时, 可以采用该方法。技术人员在探测过程中将电磁发射器的一端接电缆, 另一端接地, 然后将电流直接注入地下金属管线, 最后观察并测量电缆中电流产生的磁场以实现对地下电缆进行扫描定位与连续追踪, 进而区分电缆与相邻管线, 这种方法由于电缆中电流产生的信号比较强, 因此其管线的分辨率和垂直测深精度都比较高。

(2) 信号夹钳法

技术人员对于有地面出露情况的电缆利用信号夹钳套在金属管线上, 这时信号夹钳就相当于一个可以开口的电流线圈, 而电缆中产生的感应电流, 会形成电磁场, 技术人员根据对电磁场波动情况的观测, 判断电缆的走向。这种方法操作简单, 且可以不用停电就能够快速测量电缆的位置, 因此在供电生产管理中被广泛使用。

(3) 磁偶极感应法

对于盲区的地下电缆探测可采用磁偶极感应法, 技术人员在操作过程中利用发射线圈产生一次交变电磁场, 从而使地下电缆产生感应电流, 然后技术人员通过观测电缆中感应电流在地面上产生的二次电磁场来确定电缆在地下的分布状态, 这样的探测方法可用来确定城市地下电缆的走向、平面位置和埋深, 同时由于其在探测与接受过程中均不需要接地装置, 这大大减少了探测人员的工作量, 而且该技术测量仪器轻便灵活, 可以在短时间内完成大面积的测量, 因此磁偶极感应法是目前应用最多的一种探测方法, 当然这种探测方法也存在一定的不足, 例如其探测深度一般只局限在5米以内, 且电磁感应受相邻管线干扰比较严重。

1.2 电缆的定位方法

技术人员在对电缆位置进行探测时, 为了排除其他管线的磁场干扰, 通常会采用极大值法与极小值法相结合的方式确定地下电缆位置。所谓极大值法就是技术人员在接收电磁感应的过程中先将接收线圈与地面垂直放置, 同时在电缆上方沿着垂直方向平行移动, 当线圈移动到电缆的正上方时, 接收器上、下垂直线圈电磁场的水平分量的差最大, 技术人员可以根据这个数据绘制出最大值的曲线图;所谓极小值法是指技术人员将接收器与地面成平行放置后, 再将线圈沿着水平位置移动, 在移动过程中, 如果线圈处于电缆的正上方, 电磁感应信号最弱, 此时技术人员应该根据这一数据绘制出最小值的曲线图。最后技术人员将两图综合, 通过对比分析确定电缆的准确位置。

1.3 电缆的定深方法

在确定了地下电缆的位置后, 技术人员还要对其埋线的深度进行测量, 常见的地下电缆定深法有直读法和45°法。

直读法是指技术人员在探测电缆深度时应该先利用接收器的上、下两个线圈测出电磁场的梯度, 然后用指针表头或数字式表头直接读出电缆的深度, 当然技术人员在操作中应保持接收器线圈垂直, 在直读结果时应利用相应的方法对定深修正系数进行深度校正, 这种方法由于操作简单、数据精度比较高, 在供电生产管理中的应用比较广范;45°法是指技术人员将接收器的线圈与地面成45°放置, 通过移动确定定位点值, 然后将这一数值与之前的极小值图进行对比, 二者的距离就是地下电缆的深度。

2 地下电缆探测数据在供电生产管理中的应用

2.1 电缆路径图的应用

技术人员通过对地下电缆位置、深度的测量形成数据, 进而利用数据建模绘制成电缆路径图, 而电缆路径图是供电生产管理系统进行电力抢修、检修、日常检查等工作的依据, 因此技术人员在绘制电缆路线图是应该注意以下几点: (1) 电缆路径走向图在描述电缆敷设、安装、连接、走向的具体布置及工艺要求时应该用国家标准选用电力电缆线路常用管线图形符号来表示, 以保证电力管理人员之间能够进行畅通的信息交流; (2) 技术人员在检测时可以先手工绘制出电缆线路的走向、地理位置等信息, 然后在数据整理时, 要严格按照绘图比例将电缆敷设施工现场、电缆路径、走向等要素清晰地绘制出来, 以确保现场实际测绘的真实性和准确性, 从而保证供电管理人员能够按照相应的比例对故障电缆进行预测并检修; (3) 技术人员应该参照电缆设计的规范, 依据城市规划测绘部门给出的道路信息, 正确标注电缆线路方位、走向、敷设深度、弯曲弧度与地理指向等信息, 以降低供电管理部门在检修电缆时对城市功能造成的影响。

2.2 电缆沟剖面图的应用

电缆沟剖面图包括横断面图和纵断面图, 供电生产管理系统通过对电缆沟剖面图的分析, 可以确定地下电缆的具体位置、走向以及与其他管线的相对位置关系, 这对于地下电缆的设计、运行具有重要的意义, 因此供电系统在设计与建设电缆沟的过程中首先要做好施工各阶段的自验、互验工作, 以确保电缆线路投运后能够安全、可靠地运行;其次电缆路径的放线验收、电缆沟道开挖验收、混凝土包封验收等工作都要进行严格的阶段性检查, 以保证供电部门能够顺利地实现电力输送;最后供电系统对电缆沟的沟道深度、平整度等数据进行测量, 以保证电力检修工作能够有序地开展。

2.3 遂道三维动态情况分析

通过对地下电缆数据的收集, 技术人员可以利用专业软件制作地下电缆的三维动态图, 三维动态图中的地形地貌模块能够展现地下电缆隧道、变电站附近的地形地貌;线路走廊模块能够虚拟展现输电线路走廊线路、杆塔、附属绝缘子、金具设备及其真实位置连接关系;线路飞行浏览模块可以模拟虚拟情景, 让技术人员在地下电缆的走廊行走;地下管网模块能够虚拟展现地下电缆、电缆沟、电缆井真实位置及其连接关系;线路交叉跨越分析及展示模块可以在三维场景中指定线路和交叉参考图层, 以实现管线的交叉跨越搜索和快速定位;最短抢修路径分析模块可以根据抢修地点、抢修队伍出发地, 基于路网数据自动分析出最优抢修路径并在三维场景中展示。这些功能模块对于提高供电系统输送电力的效率, 提高供电管理水平有重要意义。

3 结束语

总之, 地下电缆探测技术为供电部门实现科学的电力管理提供了基础, 供电部门根据对测量数据的分析, 可以准确地判断地下电缆的位置及质量, 而这对于地下电缆的维护、修理和更新具有重要的作用, 因此, 随着地下电缆探测技术的成熟以及探测技术在供电生产管理系统中广泛应用, 未来的地下电缆的质量将会得到进一步的提高。

参考文献

[1]郝印涛.地下电缆探测技术在供电生产管理中的应用[J].电力勘测设计, 2008, No.3606:64-68.