电缆敷设路径追踪装置的研制

《电缆敷设路径追踪装置的研制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第��卷第�期��������-�10�����年�月��������������������-�������电缆敷设路径追踪装置的研制陈仕姜�严丹昭�岑旭�陈伟(福州电业局�福建福州������)摘要�介绍了��-�����电缆路径探测及识别设备的工作原理�通过改进电力电缆路径探测及识别设备的性能�利用双音频�低频�大功率卡钳电磁感应等技术�满足了电力生产实际需求�提高了电力电缆管理水平�关键词�路径探测�识别设备�电力电缆�电磁感应中图分类号������文献标识码��文章编号�����-�10�������

2、��-��0�-��近年来�电力电缆供电以安全�可靠�有利于美是��(�-���及���化城市及厂矿布局等优点�被大量使用�但其埋设于电缆周围的磁场可看成由导体与外皮之间的电地下�当电缆路径资料不完善时�在电缆运行期间查流�产生的磁场以及金属外皮与大地之间的电流��找其路径十分困难�以往的电缆路径探测及识别设产生的磁场迭加形成�备存在缺陷�福州电业局利用双音频�低频�大功率大地中返回电流的分布较复杂�理论分析表明�卡钳感应等技术�改进电力电缆路径探测和识别设在研究磁场的分布时�可在电缆下选用载流导体来备�提高其

3、性能�近似等效大地返回电流�二者距离为�����的大小取决于信号的频率�电缆的埋设深度及周围大地的电1地下电缆磁场分析阻率等因素�大地和地面的空气导磁率均接近真空目前的技术手段主要通过检测地下电缆地面的的导磁率�电缆周围的磁场可近似看成电流为���距磁场来探测电缆路径或一些短路和电阻很低的电缆离为��的上下平行载流导体产生的合成磁场�如图故障�以下通过实验�分析地下电缆地面磁场的产生�所示�及分布规律�1.1相地连接时电缆的磁场相地连接是指将信号源接到电缆的一相导体与电缆的金属护套外皮(简称外皮�之间�经电缆末

4、端的短路环或故障点形成回路�相地连接存在两个电流回路(图�为其等效电路图��一是导体与外皮形(��等效电路(��磁场分布成的回路�二是外皮与大地构成的回路�两个回路之间有互感(��产生的磁耦合以及互阻抗(外皮阻抗�图�大地电流等效电路及其磁场分布造成的电耦合�电源施加在导体与外皮之间的回路�1.�相相连接时电缆的磁场产生电流��由于电磁耦合�在外皮与大地之间的回相相连接是指将信号源接到待测电缆的两相导路产生电流���因此�导体�外皮与大地的电流分别体之间�两个相导体与电缆末端的短路环(路径探测时�或故障点(低阻

5、故障时�形成回路�如图�所示�图�相地连接等效电路图�相相连接接线示意图-�-电缆的三相导体沿电缆扭绞前进�地面的磁场随电缆导体所在平面与地面的相对位置的变化而变化�当两个导体所在的平面与地面垂直时�地面的磁场分布与相地连接时的磁场类似�但由于两个导体之间的距离很小�在电流相同的情况下�相相连接时地面磁场强度相比小很多�当两个导体所在的平面与地面平行时�地面上的磁场分布如图�所示�两图�芯线电流的磁场信号个导体产生的磁场在电缆的正上方迭加�使磁场强度达到最大值�在稍偏离正上方的位置磁场将相抵���暂态脉冲电流的

6、磁场消�使磁场强度急剧下降�以上关于电缆磁场的分析均针对正弦稳态电流�而电缆故障点放电电流是暂态脉冲电流�在分析暂态脉冲电流产生的磁场时�可把暂态脉冲电流看成许多不同频率的正弦稳态电流的代数和�分别计算每一频率分量产生的磁场�然后将其合成�实际应用中�可近似认为暂态电流的磁场与稳态电流磁场的变化规律基本一致����������电缆路径探测及识别设备介绍图�平行导体地面上方磁场分布��-10/20电缆路径探测及识别设备由��-10接收机及��-20发射机组成�可用于地下管线�高电缆金属护套外皮两端接地�外皮与大地

7、构成低压电缆及金属管线�的路径探测�深度测量及唯一回路�电缆导体电流产生的磁场在这一回路产生感性鉴别�特别适用于低压电缆的无损故障定位�应电流�外皮回路的感应电流产生的部分磁场与导��������发射机的组成及工作原理体回路的磁场相抵消�即屏蔽层发挥了作用��地面��-20发射机的组成如图�所示���-20发射的实际磁场强度比以上分析的小�金属外皮的屏蔽机由晶振向���提供高精度的定时脉冲����定时作用随频率的增加而增强�器输出高频率且稳定的方波��种方波输出由������芯线�大地接法控制的组合逻辑合成特定

8、的波形�该波形经放大器将信号源接在芯线和大地之间�电流流经芯线�整形�功率放大后�再送至输出变压器�变压器有多在电缆对端进入大地�从大地流回近端�返回信号源个输出抽头����控制的继电器阵列将输出阻抗和�如图���这种接法在地面上可产生很强的信号�因负载阻抗相匹配�达到最大功率输出状态后�送至仪电缆上没有感应电流的影响�信号特性比较明确�且器的输出插座�经夹钳送至待测电缆�在绝缘良好的