電纜故障及定位論文

高壓電纜故障分析及定位.引言電力電纜在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣，保障電纜線路的安全運(yùn)行是對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求。隨著社會(huì)的高速發(fā)展，土地資源日趨緊張，電力線路逐漸由以往占地多的明線方式改為地埋方式。特別是最近幾年，隨著我國城鄉(xiāng)及國防現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展和科技的不斷進(jìn)步，使電力電纜的應(yīng)用更加廣泛，其數(shù)量成倍增長。電纜線路的安全運(yùn)行與人們的生產(chǎn)、生活息息相關(guān)，電纜線路的故障隱患嚴(yán)重地威脅著人民生命財(cái)產(chǎn)的安全，電纜故障對(duì)社會(huì)造成的影響也越來越大。突發(fā)的斷電事故不僅會(huì)給人們的正常生產(chǎn)和生活造成嚴(yán)重混亂，也會(huì)給電力公司造成巨大的損失。人們己經(jīng)不能接受因電纜線路故障造成工礦生產(chǎn)事故，或銀行系統(tǒng)、鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)、機(jī)場(chǎng)調(diào)度系統(tǒng)和生活供電的中斷。另一方面，電纜線路的故障檢測(cè)比架空輸電線路故障檢測(cè)任務(wù)要艱巨很多，因?yàn)殡娎|線路不像架空線路那樣具有直接可觀測(cè)性。如果電纜故障的檢測(cè)結(jié)果與實(shí)際故障相差較大，那么也就失去了意義。所以，電纜故障檢測(cè)要求精確度更高的方法。2.電纜基本信息與常見故障分析2.1電纜的分類電纜的分類主要以絕緣材料考慮，分為油浸紙絕緣電纜、塑料絕緣電纜和橡膠絕緣電纜。具體分為表2-1:表2-1電纜分類電纜油浸紙絕緣電纜粘性浸漬紙絕緣型油浸紙干絕緣型不滴油浸漬紙絕緣型塑料絕緣電纜聚氯乙烯聚乙烯絕緣型聚氯乙烯聚乙烯交聯(lián)聚乙烯絕緣型(簡稱交聯(lián)電纜)橡膠絕緣電纜2.2電纜的型號(hào)電力電纜的型號(hào)組成和含義：圖2-1電力電纜組成示意圖表2-2電纜型號(hào)含義代號(hào)含義絕緣代號(hào)Z-油浸紙絕緣X-橡膠絕緣Y-聚氯乙烯絕緣YJ(J)-交聯(lián)聚乙烯絕緣導(dǎo)體代號(hào)T-銅芯（一般省略）L-鋁芯內(nèi)護(hù)層代號(hào)H-橡膠護(hù)套Q-鉛包L-鋁包Y-聚氯乙烯或聚乙烯護(hù)套派生代號(hào)P-貧油式(干絕緣)D-不滴油F-分相鉛包外護(hù)層代號(hào)22-內(nèi)鋼帶鎧裝聚氯乙烯23-內(nèi)鋼帶鎧裝聚乙烯護(hù)套2.3交聯(lián)電纜的結(jié)構(gòu)以110kV交聯(lián)電纜為例，其單相結(jié)構(gòu)圖2-2所示：圖2-2為交聯(lián)聚乙烯電力電纜斷面構(gòu)造示圖。圖2-2電纜橫截面示意圖絕緣交聯(lián)聚乙烯層線芯鋁導(dǎo)線或半銅導(dǎo)線半導(dǎo)體膠層銅帶屏蔽填料塑料內(nèi)襯鎧裝層塑料外護(hù)層2.4交聯(lián)電纜的型號(hào)及意義一般交聯(lián)電纜的型號(hào)表示為：YJL(T)ZUO/U(kV)YJ：交聯(lián)聚乙烯電纜（稱交聯(lián)電纜）L(T)：鋁芯（或銅芯，銅芯材料一般4寫）Z：護(hù)套名稱UO：為電纜線芯對(duì)地或?qū)饘倨帘螌娱g的額定電壓（kV）U：表示電纜的額定線電壓（kV）如：YJL22-64/110表示的意義為額定線電壓110kV鋁芯內(nèi)鋼帶鎧裝聚氯乙烯護(hù)套交聯(lián)聚乙烯電纜。2.5交聯(lián)電纜的優(yōu)點(diǎn)交聯(lián)電纜電氣性能和耐熱性能強(qiáng)，傳輸容量大，結(jié)構(gòu)輕便，易于彎曲；附件接頭簡單，安裝、敷設(shè)方便，不受高度落差的限制；特別是沒有漏油和引起火災(zāi)的危險(xiǎn)，具有維護(hù)和環(huán)保清潔之優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在應(yīng)用主要是110kV、220kV電壓等級(jí)。電力電纜故障是指在供電過程中發(fā)生干擾、局部電流不均勻造成的。為確定電纜故障位置。必須了解電力電纜的各種參數(shù)分布，來推斷和測(cè)試故障點(diǎn)。電力電纜可看成有許多多的電阻（R）、電導(dǎo)（G）、電容（C）和電感（L）等效元件相聯(lián)接組成的，這些元件稱為電纜的分布參數(shù)。一小段電纜的等效電路圖如圖2-3所示圖2-3一小段電纜的等效電路理論上要求這些參數(shù)均勻的分布在整條電纜中，也就是說這些參數(shù)與電纜總長要成比例。這些參數(shù)不僅適用于兩條線芯之間，而且也適用于線芯與屏蔽之間。當(dāng)電纜發(fā)生故障時(shí)，初步確定電纜故障位置起決定作用的參數(shù)為特征阻抗和波速度V。電纜的特性阻抗z表示導(dǎo)線某一點(diǎn)上特性電壓與特性電流之比，因此它不受位置和時(shí)間的限制，只與電纜結(jié)構(gòu)、絕緣材料和導(dǎo)體材料有關(guān)。波速度V是指脈沖電壓波從電纜一端傳到另一端需要一定時(shí)間，是電纜長度與傳播時(shí)間之比。如果在運(yùn)行和測(cè)試狀態(tài)下的這些電纜特性參數(shù)均無變化，即可認(rèn)為這條電纜無故障，但只要電纜某個(gè)位置存在特勝阻抗發(fā)生變化，電纜的均勻性就會(huì)受到影響，電纜就稱為有故障電纜。2.6電力電纜故障及分析由于電力電纜的絕緣材料、運(yùn)行方式、工作電壓等不同，導(dǎo)致了大量的各種各樣電纜故障，按故障性質(zhì)分主要有：接地故障、短路故障、斷線故障、閃絡(luò)故障和綜合故障；按故障電阻值分為：低阻故障和高阻故障。傳統(tǒng)上把電纜故障點(diǎn)的直流電阻小于電纜特性阻抗稱為低阻故障，反之則稱為高阻故障。2.6.1接地故障電纜－線芯或數(shù)線芯接地而發(fā)生的故障。當(dāng)電纜絕緣由于各種原因被擊穿后發(fā)生低阻接地故障或高阻接地故障，按脈沖反射儀測(cè)試波形劃分，一般接地電阻在1KΩ以下為低阻故障，以上為高阻故障。2.6.2短路故障電纜線芯之間絕緣完全破損形成短路而發(fā)生的故障。一般線芯之間電阻RF小于lOΩ。2.6.3斷線故障電纜一線芯或數(shù)線芯斷開而發(fā)生的故障。通常是由于電纜線芯被短路電流燒斷或外力破壞引起。2.6.4閃絡(luò)故障電纜進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)絕緣間隙放電，造成絕緣擊穿，此為擊穿故障。在某種情況下，絕緣擊穿后又恢復(fù)正常，即使提高試驗(yàn)電壓也不再擊穿，此為封閉性故障。此時(shí)電纜存在故障，但該故障點(diǎn)沒有形成通道，這兩種故障都屬于閃絡(luò)故障。該故障大多情況發(fā)生在電纜接頭或終端內(nèi)，主要表現(xiàn)為：當(dāng)試驗(yàn)電壓升到某一值時(shí)，電纜泄漏電流突然升高，并且測(cè)量表針呈規(guī)律性擺動(dòng)，降低電壓時(shí)現(xiàn)象消失，測(cè)量絕緣電阻值仍很高。2.6.5綜合故障同時(shí)具有上述兩種以上的故障稱為綜合故障。2.7電纜常規(guī)試驗(yàn)及標(biāo)準(zhǔn)介紹2.7.1絕緣電阻測(cè)試國網(wǎng)運(yùn)行規(guī)程一般要求運(yùn)行中電力電纜絕緣電阻值不得低于500兆歐。2.7.2交流耐壓試驗(yàn)交流耐壓試驗(yàn)的機(jī)理：交聯(lián)電纜在交流電壓作用下，取決于介質(zhì)的介電常數(shù)，其介電常數(shù)為2.1-2.3，因此，不受濕度的影響，電場(chǎng)強(qiáng)度分布是穩(wěn)定的，能模擬運(yùn)行工況。而直流耐壓電場(chǎng)分布取決于材料的體積電阻率，不能反映實(shí)際運(yùn)行工況。交聯(lián)電纜的弱點(diǎn)是絕緣內(nèi)易發(fā)生水樹枝，對(duì)于交流電壓單純的水樹枝還能保持相當(dāng)?shù)哪蛪褐担⒛鼙３忠欢螘r(shí)間。直流耐壓對(duì)于水樹枝加速絕緣劣化，以至運(yùn)行后在工頻電壓作用下被擊穿。實(shí)踐表明，交流電壓下電纜絕緣最易發(fā)生擊穿的地點(diǎn)而在直流電壓下不能擊穿。直流耐壓存儲(chǔ)積累單極性殘余電荷，需要很長時(shí)間才能釋放，很容易疊加到工頻電壓數(shù)值上，導(dǎo)致電纜絕緣擊穿。因此，直流耐壓不能代替交流耐壓，交流耐壓更加有效的發(fā)現(xiàn)交聯(lián)電纜的缺陷。2.8交聯(lián)電纜試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的介紹目前，交聯(lián)電纜的交接、預(yù)試國標(biāo)中交流耐壓試驗(yàn)值還沒有規(guī)定，一般只做直流耐壓試驗(yàn)，只有IEC和部分地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)中有所規(guī)定。IEC和華北電力集團(tuán)公司頒發(fā)《電力設(shè)備交接和預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》有關(guān)交聯(lián)電纜交流耐壓值標(biāo)準(zhǔn)介紹:IEC規(guī)定：交接耐壓：√3UO(50Hz)5分鐘或UO24小時(shí)。華北規(guī)定：交接：√3UO5分鐘(50Hz)預(yù)試：1.36UO5分鐘(50Hz)推薦標(biāo)準(zhǔn)：在國標(biāo)沒有規(guī)定之前，交聯(lián)電纜交接、預(yù)試可按下列進(jìn)行：交接：√3UO5分鐘(50Hz)預(yù)試：1.36UO5分鐘(50Hz)3.電纜故障的定位技術(shù)及路徑儀信息3.1識(shí)別故障并確定故障性質(zhì)將電纜脫離供電系統(tǒng)，首先用兆歐表測(cè)量每相對(duì)地絕緣電阻，如果絕緣電阻為零，再用萬用表測(cè)量故障電阻，以判斷是高阻故障還是低阻故障，然后測(cè)量相間絕緣電阻，判斷是否存在相間短路，有準(zhǔn)確的電纜故障性質(zhì)判定結(jié)論后，便可選擇合適的測(cè)試方法和儀器。3.2電纜故障預(yù)定位從電纜一端測(cè)試，給出測(cè)試端到故障點(diǎn)的距離，也就是地埋電纜從測(cè)試端到故障點(diǎn)的長度。3.3電纜故障精定位由于地埋電纜的長度在地面丈量會(huì)存在誤差，再加上脈沖反射儀（TDR或雷達(dá)）的測(cè)距誤差，所以需要對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行精確定點(diǎn)。3.4電纜故障預(yù)定位方法從電纜故障類型可分為斷線故障、低阻絕緣故障、高阻絕緣故障和閃絡(luò)故障，不同故障所采用的測(cè)試方法和測(cè)試儀器也不同，必須分別對(duì)待。3.4.1低壓脈沖法低壓脈沖法可對(duì)斷線故障、短路故障、低阻故障和電纜全長進(jìn)行預(yù)定位，同時(shí)也可識(shí)別電纜的中間接頭。其原理為：脈沖發(fā)射儀給電纜發(fā)射低壓脈沖，該脈沖沿電纜傳播直到特性阻抗不匹配點(diǎn)（如斷線點(diǎn)、短路點(diǎn)、終端點(diǎn)等），在這些點(diǎn)上會(huì)引起脈沖波的反射，并返回到測(cè)試端，脈沖反射儀給出測(cè)試軌跡，見圖3-1。圖3-1低壓脈沖法測(cè)試示意圖故障距離L是由下面公式3-1計(jì)算：L=Vt/2(3-1)其中，V是波速度，如油浸紙絕緣電纜的波速度為160m/μs，交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜的波速度為172m/μts。t是發(fā)射脈沖從測(cè)試端到故障點(diǎn)，再由故障點(diǎn)返回到測(cè)試端的往返時(shí)間，由脈沖反射儀測(cè)出，單位為微秒（μs）。3.4.2高壓弧反射法關(guān)于電纜的高阻故障、閃絡(luò)故障，低壓脈沖法就無能為力了，但可設(shè)法使故障電阻瞬時(shí)短路，就可以用脈沖反射儀測(cè)出故障波形。這一測(cè)試過程的設(shè)想就為高壓弧反射法誕生奠定了基礎(chǔ)，該方法可用于查尋高阻故障、閃絡(luò)故障。主要設(shè)備有：直流高壓單元、高壓沖擊單元、脈沖發(fā)生器、禍合單元、脈沖反射儀。直流高壓給高壓沖擊單元中的電容器充電，然后由球隙放電，產(chǎn)生一個(gè)高壓脈沖傳輸?shù)焦收想娎|的線芯，高壓脈沖在故障點(diǎn)擊穿燃弧，高阻故障點(diǎn)瞬時(shí)產(chǎn)生閃絡(luò)放電，故障點(diǎn)由于電弧接地而導(dǎo)通，呈現(xiàn)低阻狀態(tài)，同時(shí)脈沖發(fā)生器由內(nèi)部通信裝置觸發(fā)而產(chǎn)生低玉測(cè)量脈沖，此脈沖在故障點(diǎn)處由于電弧短路而被反射，從而測(cè)出故障軌跡波形。脈沖反射儀自動(dòng)把f民玉波形和高壓波形顯示在屏幕上，故障點(diǎn)處會(huì)有明顯的發(fā)散，見圖3-2，蘭色曲線為故障電纜的全長波形，紅色曲線為高阻或閃絡(luò)故障波形，故障點(diǎn)自動(dòng)定位。圖3-2高壓弧反射法測(cè)試示意圖3.5電力電纜故障精定點(diǎn)方法當(dāng)給故障電纜線芯加上一個(gè)足夠高的沖擊電壓和沖擊能量時(shí)，故障點(diǎn)會(huì)擊穿并發(fā)生閃絡(luò)放電，在故障點(diǎn)就會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的“啪、啪”放電聲，這種聲音可傳到地面，一般閃絡(luò)放電間隔為6-15秒。3.5.1聲測(cè)定點(diǎn)法當(dāng)電纜故障預(yù)定位給出故障距離后，在故障電纜測(cè)試端給故障線芯加上沖擊高壓，使故障點(diǎn)閃絡(luò)放電，同時(shí)用定點(diǎn)儀（含探頭、接收機(jī)、耳機(jī)）在預(yù)定故障點(diǎn)附近的地面來聽測(cè)故障點(diǎn)的放電聲，聽測(cè)出最響點(diǎn)，即為故障點(diǎn)的準(zhǔn)確位置，見圖3-3。圖3-3聲測(cè)定點(diǎn)示意圖3.5.2聲磁同步定點(diǎn)法當(dāng)采用沖擊放電時(shí)，在故障點(diǎn)除產(chǎn)生放電聲外，還會(huì)產(chǎn)生高頻電磁波向地面?zhèn)鞑?。在地面用聲磁探頭可同時(shí)接收聲信號(hào)和磁信號(hào)，電磁波起輔助作用，用來確定所聽到的聲音是否是故障點(diǎn)的放電聲，由于聲波與電磁波的傳播速度不同，在地面每一點(diǎn)可用聲磁同步定點(diǎn)儀測(cè)出聲信號(hào)和磁信號(hào)的時(shí)間差，時(shí)間差最小點(diǎn)即為故障點(diǎn)的準(zhǔn)確位置，見圖3-4圖3-4聲磁時(shí)間差測(cè)定點(diǎn)示意圖3.5.3音頻感應(yīng)法當(dāng)電纜故障點(diǎn)處于相間短路或相地短路（死接地）時(shí)（RF<10(Ω），用沖擊放電器沖擊，故障點(diǎn)不放電，也就是說故障點(diǎn)不產(chǎn)生放電聲，所以不能用聲測(cè)法精定故障點(diǎn)。此時(shí)應(yīng)采用音頻感應(yīng)法來探測(cè)定位故障點(diǎn)。該方法需要相當(dāng)?shù)墓收蠝y(cè)試經(jīng)驗(yàn)和對(duì)電纜各方面的情況（如接頭位置、埋設(shè)深度等）有詳細(xì)的了解，才能取得較好的效果。其測(cè)試原理是多芯電纜紐絞結(jié)構(gòu)，當(dāng)音頻信號(hào)傳輸?shù)诫娎|故障線芯時(shí)，在故障點(diǎn)前會(huì)產(chǎn)生有規(guī)則升降的電磁信號(hào)，到故障點(diǎn)電磁信號(hào)突然增大，過故障點(diǎn)電磁信號(hào)下降并保持均勻，見圖3-5。圖3-5音頻感應(yīng)法定位示意圖3.6電纜路徑儀的探測(cè)技術(shù)和性能分析電磁法是電纜路徑探測(cè)和深度測(cè)量常用而又有效的方法，所用探測(cè)設(shè)備就是電纜路徑儀，隨著技術(shù)的進(jìn)步，各種儀器的性能及適用范圍也各不相同。以下將重點(diǎn)介紹該類儀器的技術(shù)特點(diǎn)及適用范圍，以便供使用單位選擇合適的儀器。3.6.1電磁法探測(cè)的原理由于敷設(shè)在地下的電纜與周圍的土壤介質(zhì)在導(dǎo)電性、導(dǎo)磁性、密度或其他理化性質(zhì)上存在著差異，從而能被探測(cè)、識(shí)別和區(qū)分。目前應(yīng)用于電纜探測(cè)的方法大致有電磁法、直流電法、地震波法、放射性跟蹤法和地質(zhì)雷達(dá)等。其中電磁法由于探測(cè)精度高、操作簡便、抗干擾能力強(qiáng)、適用范圍廣、成本低，效率高等特點(diǎn)而成為電纜探測(cè)工作中最常用的方法。電磁法探測(cè)電纜，主要是利用電磁感應(yīng)原理。當(dāng)采用專用的發(fā)射機(jī)向待測(cè)電纜施加（直連或感應(yīng)）一定頻率的信號(hào)電流I后，該電流在待測(cè)電纜中流動(dòng)并在其周圍空間產(chǎn)生一個(gè)電磁場(chǎng)，其強(qiáng)度H可由下式確定H=K·（I/R），式中K為場(chǎng)強(qiáng)系數(shù)，I為電流強(qiáng)度，R為電纜周圍任意一點(diǎn)距電流中心的距離，如圖3-6所示，圖中P為電纜周圍任意一點(diǎn)，I為電流強(qiáng)度，R為P點(diǎn)距電流中心的距離，H為P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，Hx為場(chǎng)強(qiáng)的水平分量，Hz為場(chǎng)強(qiáng)的垂直分量。用接收機(jī)在地面上測(cè)量該電磁場(chǎng)的強(qiáng)度及其分布便可確定被測(cè)電纜的位置和埋深，實(shí)現(xiàn)被測(cè)電纜的定位。圖3-6電纜周圍電磁場(chǎng)會(huì)布3.6.2信號(hào)連接方式電纜路徑儀從發(fā)射機(jī)的連接方式來講可分為直連法、夾鉗禍合法、磁感應(yīng)法。下面分別敘述：直連法是將發(fā)射機(jī)一端接地，另一端接到被測(cè)電纜上（此時(shí)要確保電纜不帶電），這樣由發(fā)射機(jī)發(fā)出的信號(hào)直接加到被查電纜上。它的特點(diǎn)是：信號(hào)強(qiáng)、定位、定深精度高，易分辯相鄰電纜，見圖3-7。圖3-7直連方式示意圖夾鉗藕合法利用電纜路徑儀配備的夾鉗，夾套在電纜上，通過夾鉗的感應(yīng)線圈把信號(hào)直接加到電纜上，見圖3-8。圖3-8夾鉗禍合方式示意圖這種方法的特點(diǎn)是信號(hào)強(qiáng)，定位、定深精度高，尤其是運(yùn)行中的電纜，不需停電便可測(cè)試。磁感應(yīng)法是將發(fā)射機(jī)放置在電纜上方，利用發(fā)射機(jī)的發(fā)射線圈產(chǎn)生電磁場(chǎng)，從而在電纜中產(chǎn)生感應(yīng)電流，該電流在電纜周圍產(chǎn)生二次電磁場(chǎng)，接收婦L接收電纜周圍產(chǎn)生的二次電磁場(chǎng)信號(hào)，從而可定位電纜。其特點(diǎn)是發(fā)射、接收均不需接地，操作靈活，方便、效率高、效果好?？捎糜谒阉麟娎|，但在電纜密集或相鄰電纜較近的場(chǎng)合，應(yīng)慎用，見圖3-9。圖3-9磁感應(yīng)方式示意圖上述三種方法可以有效的定位已知電纜，然而對(duì)于未知來源和去向的電纜，就需要另一種方法一盲查，來定位電纜，如施工前對(duì)工地的勘察。盲查需要兩個(gè)操作者，一人手提發(fā)射機(jī)，另一人操作接收機(jī)。兩者相距約35英尺（12m），平行橫向和縱向走過被測(cè)地區(qū)。當(dāng)操作者一起橫向走過被測(cè)地區(qū)，經(jīng)過地下電纜時(shí)，接收機(jī)指示電纜存在，在搜索路線上標(biāo)出各電纜的位置。見圖3-10。在橫向搜索完成后，搜索方向改變90度，搜索同一地區(qū)。兩個(gè)方向搜查結(jié)束后，回到出發(fā)點(diǎn)，再用磁感應(yīng)法（見圖3-10）跟蹤各標(biāo)出的電纜。圖3-10盲查示意圖3.6.3電纜定位、定深的方法從接收機(jī)定位方法來講分為兩大類：極大值法、極小值法。在電纜周圍空間任一點(diǎn)處，由電纜中流動(dòng)的電流信號(hào)產(chǎn)生的電磁場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)H是由該信號(hào)電流的電流強(qiáng)度I和該點(diǎn)距電流中心的距離R決定的。而該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)H在空間上可沿水平方向分解為水平分量Hx，可用水平線圈探測(cè)；而沿垂直方向可分解為垂直分量Hz，可用豎直線圈探測(cè)。在電纜上半空間電磁場(chǎng)的水平分量Hx和垂直分量Hz的分布特征如圖3-11所示。極大值法是用水平線圈測(cè)量電磁場(chǎng)的水平分量，由于電纜形成二次電磁場(chǎng)的水平分量在電纜正上方時(shí)為最大，所以在電纜正上方投影位置上出現(xiàn)最大值，見圖6。圖3-11極大值法示意圖極小值法是用豎直線圈測(cè)量電磁場(chǎng)的垂直分量，由于電纜正上方垂直分量為零，故在電纜正上方為極小值，見圖3-12。圖3-12極小值法示意圖極大值法的特點(diǎn)是磁場(chǎng)幅度大且寬，易發(fā)現(xiàn)電纜極小值法定位精度高且受附近電纜影響較大，故而可先采用極大值法找到電纜大致位置，然后用極小值精確定位。電纜路徑儀常用的兩種測(cè)深方法：一種是直讀法；一種是45o法。直讀法是利用上下兩個(gè)線圈測(cè)量電磁場(chǎng)的梯度從而確定電纜埋深。在接收機(jī)中設(shè)置測(cè)深按鈕，用指針表頭或數(shù)字顯示器直接讀出電纜的埋深，這種方法比較簡單、方便、快捷，見圖3-13。該測(cè)深方法在電磁場(chǎng)信號(hào)弱時(shí)誤差較大。圖3-13直讀法測(cè)深示意圖45o測(cè)深法是先精確定位電纜位置，然后用探測(cè)線圈與地面成45o角狀態(tài)，再沿著電纜方向橫向移動(dòng)，尋找“極小值”點(diǎn)，該極小值點(diǎn)與定位點(diǎn)之間的距離11或I2，等于電纜的埋深T，見圖3-14。該方法測(cè)深較為準(zhǔn)確，而且可以減小由磁場(chǎng)變形引起的誤差。此外，如果操作者想定位公用地溝中的某一導(dǎo)體，而發(fā)射機(jī)的信號(hào)可能感應(yīng)到更淺或?qū)щ娦院玫膶?dǎo)體。如果遇到此種情況，用深度按鈕測(cè)量時(shí)，可能測(cè)得不合理的深度，而用45度法測(cè)量，可以進(jìn)一步確定多個(gè)導(dǎo)體的存在，以及多個(gè)導(dǎo)體的深度。首先找到第一根導(dǎo)體的深度，然后繼續(xù)離開導(dǎo)體，標(biāo)出各導(dǎo)體的深度。然后向另一側(cè)移動(dòng)，見圖3-15。圖3-1445o測(cè)深法示意圖圖3-15公用地溝中多個(gè)導(dǎo)體深度測(cè)量示意圖總之，選用何種測(cè)深方法，應(yīng)根據(jù)使用的儀器和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況而定。不論采用那種方法，在測(cè)深點(diǎn)前后各4米范圍內(nèi)應(yīng)是單一電纜，中間不應(yīng)有分支或彎曲，且相鄰電纜不要太近，否則影響測(cè)深精度。3.7電纜路徑儀選型為了幫助使用單位以較低的投入獲得最大的效益，在眾多國外、國內(nèi)電纜定位產(chǎn)品中選擇適合本單位需要的儀器，在此，本文從技術(shù)性能方面提出以下幾點(diǎn)選型原則，供大家參考。3.7.1平面定位方式定位電纜平面位置是電纜探測(cè)中最重要的一步，電纜定位精度取決于儀器所具備的定位方法，目前定位方法有極大值法（用水平線圈探測(cè)）、極小值法（用垂直線圈探測(cè)）及最佳極大值洲水平線圈與垂直線圈同時(shí)探測(cè)）。換句話說，電纜定位儀的定位方法越多，定位精度越高，抗干擾越強(qiáng)。3.7.2工作頻率工作頻率選擇的合適與否直接影響著探測(cè)效果的好壞。比如：選擇了較高的工作頻率，對(duì)有接頭的電纜有較好的揮側(cè)農(nóng)果，但是信號(hào)衰減快，抗干擾性差．篇感應(yīng)到相鄰電纜上，難以區(qū)分相鄰電纜二相反，較低的頻率信號(hào)衰減慢，探測(cè)距離大，抗干擾性強(qiáng)，易區(qū)分相鄰電纜，但對(duì)有接頭的電纜探測(cè)效果較差。因此，要求電纜路徑儀應(yīng)具有2一3檔頻率，這樣就克服了以往儀器靈敏度差、抗干擾性差等弱點(diǎn)，提高了分辨能力。3.7.3探測(cè)深度和距離探測(cè)深度主要取決于發(fā)射機(jī)的輸出功率，就磁感應(yīng)法而言，發(fā)射機(jī)放置于地面給電纜施加電磁場(chǎng)，如果發(fā)射機(jī)輸出功率小就很難給電纜禍合信號(hào)，以至在地面無法探測(cè)到電纜周圍的電磁場(chǎng)信號(hào)。目前電纜路徑儀的輸出功率為：<1W-2W-3W-5W-l0W->l0W等。電纜的探測(cè)距離與發(fā)射機(jī)的輸出功率成正比。3.7.4測(cè)深精度目前，許多電纜路徑儀采用直讀法、45o法探測(cè)電纜埋深，直讀法操作簡單，顯示直觀，只有在電磁場(chǎng)信號(hào)較或時(shí)，才具有較高的測(cè)深精度。45o法測(cè)深較穩(wěn)定，且能避免磁場(chǎng)變形引起的干擾3.7.5區(qū)分平行電纜當(dāng)探測(cè)單一電纜時(shí)，一般電纜路徑儀均具有較好的探測(cè)精度。但當(dāng)平行電纜同時(shí)存在時(shí)，就很難區(qū)分哪一條是要找的電纜，解決這一問題的方法就是探測(cè)電纜的電流信號(hào)大小。目標(biāo)電纜中電流值大，而相鄰電纜電流值??；這樣就解決了平行電纜的區(qū)分問題，見圖3-16。圖3-16區(qū)分相鄰導(dǎo)體示意圖4.電纜故障舉例及分析2008年7月，安徽省合肥金源熱電廠就發(fā)生了三起電纜故障：1號(hào)輸備變電纜C相，2號(hào)輸煤變電纜A相，2號(hào)防凍變電纜A相，在進(jìn)行直流耐壓時(shí)擊穿。特便是1號(hào)輸備變電纜比較長，利用一般的方法進(jìn)行故障點(diǎn)查尋時(shí)，所得結(jié)果誤差較大，但利用高壓弧反射法進(jìn)行電纜故障的粗測(cè)。而后，利用音頻法進(jìn)行電纜故障的精確定點(diǎn)，僅僅用了五個(gè)小時(shí)就找出了故障點(diǎn)。其探測(cè)過程如下，1號(hào)輸備變電纜電纜C相在進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn)過程中擊穿以后就馬上進(jìn)行了絕緣電阻的測(cè)試，測(cè)得該故障相絕緣電阻為2MΩ，屬于高阻接地型故障。由于2號(hào)輸煤變有缺陷，而1號(hào)輸備變?nèi)绻辉诙唐趦?nèi)投入運(yùn)行，將嚴(yán)重影響熱電廠輸煤系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，近而影響熱電廠雙機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行。因?yàn)樯鲜鲭娎|故障的探尋方法還處于理論階段，沒有進(jìn)行過實(shí)際的應(yīng)用，為了更穩(wěn)妥、更可靠的找出電纜故障點(diǎn)，我們還是利用了以前進(jìn)行電纜故障探測(cè)所用的電阻電橋法進(jìn)行測(cè)試。但用電阻電橋法進(jìn)行探測(cè)的一個(gè)前提條件就是電纜故障必須是低阻接地型故障。所以，我們對(duì)故障點(diǎn)采用了“燒穿”法，使高阻接地故障變?yōu)榈妥杞拥毓收?。但由于現(xiàn)在的電纜絕緣物一般為多種組分混合以后的聚合物，“燒穿”后，其絕緣物一小部分會(huì)炭化，大部分會(huì)熔化為糊狀液體，過不了多長時(shí)間，熔化了的絕緣物會(huì)固化，其絕緣又會(huì)恢復(fù)性升高。導(dǎo)致探測(cè)工作進(jìn)度緩慢。最后決定使用已有理論基礎(chǔ)且具備探測(cè)條件的上面所述的探測(cè)法進(jìn)行1號(hào)輸備變電纜電纜A相故障點(diǎn)的定位工作。利用高壓孤反射法進(jìn)行電纜的粗測(cè)，故障點(diǎn)為距離配電室124米處。實(shí)際故障點(diǎn)為距離配電室124.3米處。經(jīng)分析及現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)后認(rèn)為，原因?yàn)殡娎|受潮，絕緣進(jìn)水所至。隨后又利用該方法在短時(shí)間內(nèi)成功的進(jìn)行了2號(hào)輸煤變電纜A相，2號(hào)防凍變電纜A相故障點(diǎn)的定位工作。2010年8月安徽省合肥金源熱電廠電所1號(hào)變電纜A相在作交流耐壓試驗(yàn)時(shí)，當(dāng)電壓升至7.5KV時(shí)發(fā)生擊穿。利用上述電纜接地故障探測(cè)方法進(jìn)行了故障點(diǎn)的定位工作，僅僅用了兩個(gè)小時(shí)就在距配電室36米處找到了故障點(diǎn)的準(zhǔn)確位置。同期，我們還利用上面所介紹的電纜斷線故障測(cè)試方法成功地為熱電廠排除了一起電纜斷線故障。其具體過程如下：2010年12月，熱電廠由于電纜故障使其皮帶電機(jī)停運(yùn)，生產(chǎn)活動(dòng)被迫中斷。要求我們?yōu)槠洳檎译娎|故障點(diǎn)。當(dāng)我們到達(dá)以后，馬上進(jìn)行了電纜故障性質(zhì)的確定工作。通過進(jìn)行電纜的絕緣測(cè)試和綜合評(píng)估后，認(rèn)為此次電纜故障為一起控制電纜的斷線故障。于是馬上利用上面所介紹的電纜斷線故障測(cè)試方法進(jìn)行了電纜故障點(diǎn)的定位工作。測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，此電纜故障的故障點(diǎn)位于距測(cè)試側(cè)電纜頭32米處。實(shí)地檢查后發(fā)現(xiàn)此電纜故障點(diǎn)位于距測(cè)試側(cè)電纜頭31.96米