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電纜探測(cè)設(shè)備的信號(hào)發(fā)射方法及分析

添加時(shí)間：2018-11-21 17:01:18   瀏覽：

    電纜路徑探測(cè)和唯一性鑒別在金屬管線探測(cè)中的技術(shù)要求分廠重要

，所以相對(duì)于金屬管道的單一連續(xù)金屬結(jié)構(gòu)
，電纜由數(shù)根芯線和金屬鎧裝構(gòu)成
，同時(shí)結(jié)構(gòu)和用途的差異造成了探測(cè)時(shí)的信號(hào)施加方式的差異，不同的接法將會(huì)產(chǎn)生不同的電磁場(chǎng)
，探測(cè)效果也有所區(qū)別
，下面將對(duì)電纜探測(cè)的信號(hào)發(fā)射方式進(jìn)行詳細(xì)的描述分析。
 
非運(yùn)行電纜的信號(hào)發(fā)射方法
1
、基本接線方法：芯線-大地接法
芯線-大地接法是對(duì)離線電纜（退出運(yùn)行的不帶電電纜）進(jìn)行路徑探測(cè)和鑒別的最佳接線方式
，可以充分發(fā)揮本儀器的功能，并能最大程度地抗干擾
。


        將電纜金屬護(hù)層兩端的接地線均解開(kāi)

，低壓電纜的零線和地線的接地也應(yīng)解開(kāi)
，將發(fā)射機(jī)的紅色鱷魚(yú)夾夾一條完好芯線，黑色鱷魚(yú)夾夾在打入地下的接地釬上
。在電纜的對(duì)端
，對(duì)應(yīng)芯線接打入地下的接地釬。


        注意

，盡量使用接地釬
，而不要直接用接地網(wǎng)！至少在電纜的對(duì)端必須用接地釬
，接地釬還需要離開(kāi)接地網(wǎng)一段距離
，否則會(huì)在其他電纜上造成地線回流，影響探測(cè)效果
。
電流自發(fā)射機(jī)流經(jīng)芯線
，在電纜對(duì)端進(jìn)入大地，流回近端返回發(fā)射機(jī)
。這種接法在地面探測(cè)時(shí)可以感應(yīng)到很強(qiáng)的信號(hào)
，而且在本條電纜上沒(méi)有感應(yīng)電流的影響，信號(hào)特性比較明確
，可以充分利用儀器的電流方向測(cè)量功能
；信號(hào)在絕緣良好的芯線上流過(guò)，不會(huì)流到鄰近管線上
，尤其不會(huì)流到交叉的金屬管道上
，最適于在復(fù)雜環(huán)境下進(jìn)行路徑查找。另外由于電纜接地
，流經(jīng)電纜的信號(hào)電壓很低
，不容易對(duì)鄰線產(chǎn)生電容耦合，減少干擾
。


        由于存在芯線和大地之間的分布電容

，隨距離的增加，電流會(huì)逐漸減小
。但若接地良好
，電容電流即很小，可以不予考慮
。這種方法的缺點(diǎn)是需要將電纜兩端的接地線全部解開(kāi),略顯繁瑣
。

2、相線－護(hù)層接法：
發(fā)射信號(hào)加在電纜一相和護(hù)層之間
，對(duì)端相線和護(hù)層短路
，護(hù)層兩端保持接地。
如果是單條電纜敷設(shè)，信號(hào)自發(fā)射機(jī)流經(jīng)芯線
，再經(jīng)護(hù)層和大地兩個(gè)回路返回
。因?yàn)樽o(hù)層（鎧裝及銅屏蔽層）由連續(xù)金屬組成，電阻很?div id="jfovm50" class="index-wrap">?div id="d48novz" class="flower left">
；大地回路由于存在兩端接地電阻，再加土壤電阻
，總阻值較大
，故大部分電流將通過(guò)護(hù)層返回，少部分電流通過(guò)大地返回
。由于芯線電流和護(hù)層電流反向
，能在外部一定距離產(chǎn)生磁場(chǎng)信號(hào)的有效電流為其差，數(shù)值等于通過(guò)大地返回的電阻電流
。另外由于芯線－護(hù)層回路和護(hù)層－大地回路存在互感
，通過(guò)電磁感應(yīng)也能夠在護(hù)層－大地回路產(chǎn)生感生電流。綜合效果為有效電流等于大地回路的電阻電流和感應(yīng)電流的矢量和（兩者存在相位差）
。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況的不同
，有效電流可能會(huì)占總注入電流的百分之幾到百分之十幾。
        如果存在同路徑敷設(shè)（兩端位置均相同）的其他電纜
，則返回電流主要被幾條電纜的護(hù)層分流
，例如三條電纜同路徑，則三條電纜的護(hù)層返回電流各占1/3
。有效電流正向
，占注入值的2/3，鄰線電流反向
，占1/3
。


        相線－護(hù)層法的優(yōu)點(diǎn)在于接線簡(jiǎn)單，不需要解開(kāi)接地線

。缺點(diǎn)是當(dāng)多條電纜同路徑敷設(shè)時(shí)
，各條電纜信號(hào)相差不大，僅靠信號(hào)幅值有時(shí)難以區(qū)分
；當(dāng)單線敷設(shè)時(shí)
，有效電流大幅減少，信號(hào)較弱
，而且有效電流中含有感應(yīng)電流成分
，目標(biāo)電纜和鄰近管線的感應(yīng)信號(hào)相位相同
，在使用智能模式時(shí)
，有可能無(wú)法根據(jù)電流方向排除鄰線干擾。
 
3、護(hù)層－大地接法：
將電纜近端的護(hù)層接地線解開(kāi)
，低壓電纜的零線和地線的接地也應(yīng)解開(kāi)
，對(duì)端的電纜護(hù)層保持接地，信號(hào)加在護(hù)層和接地釬之間 （不可使用接地網(wǎng)）
，電纜相線保持懸空
。電流自發(fā)射機(jī)流經(jīng)護(hù)層，在電纜對(duì)端進(jìn)入大地
，流回近端返回發(fā)射機(jī)
。這種接法不存在屏蔽，因而在地面上產(chǎn)生的信號(hào)最 強(qiáng)
，信號(hào)特性也比較明確
。同樣，由于護(hù)層－大地分布電容的存在
，信號(hào)會(huì)自近向遠(yuǎn)逐漸衰減
。
        潛在的問(wèn)題：護(hù)層外部的絕緣層若有破損，部分電流將由破損點(diǎn)流入大地
，造成破損點(diǎn)后的電流突然減小
，減小幅度與破損點(diǎn)的接地電阻有關(guān)。


運(yùn)行電纜的信號(hào)發(fā)射方法

1

、零線／地線／護(hù)層注入法：
        這是一種對(duì)運(yùn)行中的低壓電纜進(jìn)行探測(cè)的方法
，因?yàn)樵S多低壓電纜的護(hù)層不作接地，或護(hù)層不連續(xù)
，或接地不夠良好
，無(wú)法使用卡鉗耦合法。
本方法不需要電纜作任何改動(dòng)
，而且注入的是高頻信號(hào)
，不會(huì)對(duì)運(yùn)行線路產(chǎn)生不良影響。
在用戶端
，將發(fā)射機(jī)的紅色鱷魚(yú)夾接零線
、地線或護(hù)層，黑色鱷魚(yú)夾接打入地下的接地釬
。


2

、卡鉗耦合法：
        這是一種探測(cè)運(yùn)行電纜較理想的方法，不需要電纜作任何改動(dòng)即可測(cè)試
，并且操作遠(yuǎn)離高壓
，非常安全，電纜全長(zhǎng)上都有信號(hào)
，沒(méi)有距離限制
。
電纜護(hù)層兩端必須良好接地，否則耦合電流隨接地電阻的增大而減小。
兩端未接地
，或電纜護(hù)層中間斷開(kāi)
，不能使用卡鉗耦合法。


        本方法適用于普通三相統(tǒng)包運(yùn)行電纜的探測(cè)

。發(fā)射機(jī)輸出接卡鉗
，將卡鉗卡住電纜本體（注意不能卡接地線以上部分），卡鉗等效為變壓器的初級(jí)
，電纜金屬護(hù)套－大地回路等效為變壓器的次級(jí)（單匝）