技術(shù)文章=>用脈沖磁場(chǎng)法探測(cè)電纜路徑和鑒別電纜
前言
電纜路徑的探測(cè)與電纜的鑒別在電纜故障尋測(cè)工作中是必不可少的，在對(duì)電纜故障進(jìn)行測(cè)距后，要根據(jù)電纜的路徑走向，找出故障點(diǎn)的大體方位來。由于有些電纜是直埋式或埋設(shè)在電纜溝道內(nèi)的，在圖紙資料不齊全，不能明確判斷電纜路徑時(shí)，這就需要專用儀器來測(cè)量電纜路徑。在地下管道中找出故障電纜或需移動(dòng)的電纜，這也牽涉到電纜的鑒別。本文結(jié)合實(shí)際問題，談?wù)劽}沖磁場(chǎng)法在電纜路徑的探測(cè)和電纜鑒別兩方面的應(yīng)用。
2對(duì)脈沖磁場(chǎng)法探測(cè)電纜路徑及鑒別電纜的探討
隨著城市環(huán)境的不斷改善，城市10kV配電架空線路逐漸被中壓橡塑絕緣電力電纜所代替，電力電纜使用日益廣泛，電纜故障率也相對(duì)增加，電纜路徑的遷移也時(shí)有發(fā)生。因此，電力部門有必要來尋求以*快速度在*短時(shí)間內(nèi)探測(cè)電纜路徑和鑒別出故障或需遷移電纜的方法，以解決實(shí)際問題。
探測(cè)電纜路徑和鑒別電纜的方法有音頻感應(yīng)法和脈沖磁場(chǎng)法兩種。音頻感應(yīng)法是一種傳統(tǒng)的探測(cè)和鑒別方法，而脈沖磁場(chǎng)法則是*近提出來的一種新的電纜路徑探測(cè)原理，對(duì)電纜的鑒別也非常有效。
脈沖磁場(chǎng)法是利用高壓試驗(yàn)設(shè)備對(duì)電纜施加高壓沖擊脈沖，就會(huì)在電纜周圍產(chǎn)生脈沖磁場(chǎng)再利用接收線圈分別在電纜路徑兩邊測(cè)量變化的磁場(chǎng)，然后根據(jù)脈沖磁場(chǎng)相反的初始極性來識(shí)別所尋找的電纜。
2.1 應(yīng)用脈沖磁場(chǎng)法的幾點(diǎn)體會(huì)
(1) 探測(cè)者必須了解脈沖磁場(chǎng)法的工作原理：
探測(cè)者若要成功地利用脈沖磁場(chǎng)法探測(cè)和鑒別電纜，首先應(yīng)對(duì)其工作原理有概括了解，原理接線如圖1所示。
T1——調(diào)壓器T2——試驗(yàn)升壓器D——硅堆G——球間隙C——電容
首先，通過調(diào)節(jié)調(diào)壓器升壓對(duì)電容C充電，充到球間隙G擊穿時(shí)，電容C對(duì)電纜放電，這一過程相當(dāng)于把直流電源電壓突然加到電纜上去，在電纜周圍產(chǎn)生脈沖磁場(chǎng)。
另外，球間隙擊穿與否與兩球間距離及所加電壓幅值有關(guān)，距離越大，擊穿所需電壓越高，通過球間隙加到電纜上的電壓越高，但電壓太高勢(shì)必?fù)p壞電纜良好的絕緣層。
因此，合理調(diào)節(jié)球間隙(兩球間的距離)，使電纜上得到合適的電壓是非常重要的，加在電纜上的電壓不能超過規(guī)定的直流試驗(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn)值。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為加在電纜上的電壓值達(dá)到3～4kV時(shí)，在其周圍便能產(chǎn)生足夠強(qiáng)的磁場(chǎng)供儀器檢測(cè)即可。
(2) 防止高壓觸電：應(yīng)用脈沖磁場(chǎng)法探測(cè)電纜路徑和鑒別電纜時(shí)，加在電纜上的電壓低者有幾千伏，高者達(dá)到萬伏以上。因此，在探測(cè)過程中必須在被探測(cè)電纜兩端分別設(shè)置遮欄，懸掛“高壓危險(xiǎn)，嚴(yán)禁入內(nèi)”標(biāo)示牌，并設(shè)專人監(jiān)護(hù)，謹(jǐn)防高壓傷人。
(3) 探測(cè)者必須掌握升壓速度及數(shù)值：采用脈沖磁場(chǎng)法對(duì)電容器升壓充電過程中，為防止損壞電壓表和沖擊電容器，必須平穩(wěn)、勻速升壓，一般以1～2kV/s為宜。
脈沖磁場(chǎng)法是在被探測(cè)電纜上施加直流沖擊電壓，而通常我們將用作監(jiān)測(cè)電壓的電壓表接于低壓側(cè)(即測(cè)量調(diào)壓器的輸出電壓)。因此，操作者必須正確掌握從低壓側(cè)反映出的電壓換算到高壓側(cè)輸出直流高壓的計(jì)算方法(即高壓側(cè)直流電壓和低壓側(cè)交流有效值的換算方法)，以便隨時(shí)監(jiān)測(cè)施加在電纜上的電壓值。其換算公式如下：
式中U高——試驗(yàn)調(diào)壓器高壓側(cè)額定電壓
U低——試驗(yàn)調(diào)壓器低壓側(cè)額定電壓
U直——輸出的直流電壓
例如：要探測(cè)一條10kV交聯(lián)聚乙烯電力電纜的路徑，要求在電纜上施加3kV直流電壓，按圖1所示接線采用脈沖磁場(chǎng)法(假設(shè)球間隙在3kV時(shí)擊穿)，試驗(yàn)調(diào)壓器高壓側(cè)額定電壓為50kV，低壓側(cè)額定電壓為200V，則電壓表讀數(shù)應(yīng)為：
(4) 探測(cè)者必須熟悉磁場(chǎng)接收儀的使用方法：當(dāng)采用脈沖磁場(chǎng)法測(cè)電纜路徑和鑒別電纜時(shí)，不僅在故障點(diǎn)前或周圍產(chǎn)生脈沖磁場(chǎng)，而在電纜的全長范圍內(nèi)都能產(chǎn)生磁場(chǎng)。檢測(cè)磁場(chǎng)的儀器較多，本人所知的有淄博、武漢、西安等地生產(chǎn)的電纜故障定點(diǎn)儀，這里側(cè)重談?wù)勎揖植捎蒙綎|淄博科匯有限公司生產(chǎn)的電纜故障定點(diǎn)儀(T-502)的使用方法。
當(dāng)運(yùn)用脈沖磁場(chǎng)法在電纜全長范圍內(nèi)產(chǎn)生脈沖磁場(chǎng)后，首先選定一個(gè)點(diǎn)放置探頭，觀察儀器觸發(fā)后顯示的磁場(chǎng)波形，若波形開始是向上的，則方向是“+”，T-502所顯示的波形如圖2所示，反之是“-”，波形如圖3所示。再沿電纜路徑的垂直方向在另一點(diǎn)放置探頭，當(dāng)儀器再次觸發(fā)后觀察磁場(chǎng)波形，如果在這兩點(diǎn)得到的磁場(chǎng)方向不同，說明電纜位于兩點(diǎn)之間，否則電纜位于這兩點(diǎn)的同側(cè)，應(yīng)繼續(xù)沿這個(gè)方向或反方向移動(dòng)探頭，直至找出電纜的位置，鑒別出所找的電纜。再沿電纜路徑方向移動(dòng)探頭，重復(fù)上述步驟，定出電纜位置，則多個(gè)位置的連線便是電纜的路徑。