對于電力運維企業、城市管廊運維機構、工礦企業動力部門而言,突發的地下電纜故障往往會帶來大面積停電、生產停滯、公共服務中斷等損失,如何高效實現電纜故障*定點、縮短搶修時長,是B端和G端用戶共同關注的核心問題。當前主流的電纜故障定位技術中,聲磁同步法與電磁同步法憑借抗干擾性強、定位精度穩定的優勢,已經成為定點儀的核心技術路線,不少用戶在采購定點儀、開展作業時也常常困惑兩種技術的適用場景、性能差異,以及符合行業規范的選型和作業標準。
從實際需求來看,B端用戶在電纜故障定位作業中,更關注不同場景下的定位效率、定點儀的采購運維成本、操作便捷性等實際問題,比如工業區周邊存在強電磁干擾、穿管電纜聲波信號弱的場景下,能不能快速完成電纜故障*定點;而G端用戶則更關注電纜故障定位作業的合規性、檢測數據的可溯源性、定點儀的資質認證等問題,比如檢測流程是否符合行業標準、檢測報告是否具備法律效力、能不能對接智慧運維臺賬系統。
電纜故障定位通常分為粗測和*定點兩個階段,粗測階段主要通過脈沖反射法等技術確定故障點的大致范圍,而電纜故障*定點則是在粗測的基礎上,將故障點位置縮小到1米以內的范圍,方便開挖搶修,是整個搶修流程中影響作業效率的核心環節【1】。
傳統的電纜故障*定點方法包括跨步電壓法、聲測法等,普遍存在抗干擾能力弱、適用場景有限的問題,比如聲測法容易受周邊施工振動、交通噪聲的影響,跨步電壓法僅適用于金屬外皮接地的低阻故障,無法覆蓋高阻、閃絡類常見故障,這類方法也逐漸被搭載新技術的定點儀替代。而聲磁同步法與電磁同步法的出現,有效彌補了傳統方法的不足,成為當前定點儀的主流技術路線。
聲磁同步法的核心原理是利用故障點放電時產生的兩種同步信號實現定位:當給故障電纜施加高壓脈沖信號時,故障點的絕緣擊穿會同時產生向外擴散的聲波振動信號,以及向電纜兩端傳播的電磁波信號,定點儀的接收端會同時采集這兩種信號,通過計算兩種信號到達傳感器的時間差,即可換算出傳感器與故障點的實際距離,*終實現電纜故障*定點【2】。
和傳統的單一聲測法相比,聲磁同步法的抗干擾能力更強,設備可以通過濾波算法排除非同步的振動信號干擾,即使在周邊有施工振動、車流噪聲的工業區、主干道周邊場景下,也能準確識別故障點的放電聲波。多數聲磁同步法定點儀的定位誤差可以控制在0.5米以內,完全滿足開挖作業的精度要求。
目前聲磁同步法的定點儀已經廣泛應用于10kV-35kV配網直埋電纜、穿管電纜的故障檢測,尤其適合高阻故障、閃絡性故障這類放電特征明顯的電纜故障定位場景。康高特偃月聲磁同步法電纜故障精定點儀采用先進的聲磁同步檢測技術,可精準定位電纜故障點,適用于各種復雜環境下的電纜故障檢測,不少區縣配網運維企業、工礦企業采購后,搶修時長較之前縮短了60%以上。
對于B端用戶而言,選擇聲磁同步法定點儀時,可重點關注聲波增益調節范圍、采樣頻率、電池續航等參數,增益調節范圍越廣,適配的埋深場景越多;采樣頻率越高,識別弱信號的能力越強。這類設備的采購成本適中,操作門檻低,普通運維人員經過簡單培訓即可上手,適合多數中小規模的運維團隊配置。
電磁同步法的核心原理是通過電磁場的相位差和強度變化實現電纜故障*定點:作業時發射端會向故障電纜注入特定頻率的交變電磁信號,故障點位置的電磁場會出現明顯的相位突變和強度衰減,定點儀的接收端通過同步采集電纜路徑上的電磁場參數,對比信號的相位差和強度變化,即可準確鎖定故障點的位置【3】。
和聲磁同步法相比,電磁同步法的*大優勢是不受地質條件和埋深的影響,當電纜埋深超過2米、或者周邊存在積水、凍土、硬質路面的場景下,聲波信號衰減速度快,聲磁同步法的識別精度會下降,而電磁同步法的信號可以穿透各類介質,仍然能保持穩定的電纜故障定位精度。同時電磁同步法不需要故障點放電即可檢測,尤其適合低阻故障、斷線故障、金屬性短路故障這類放電特征不明顯的故障類型,也可用于裸鎧裝電纜、海底電纜、超高壓電纜的電纜故障*定點。
對于G端用戶而言,電磁同步法定點儀的檢測數據可以實現數字化存儲,所有定位參數、信號波形都可以導出留存,形成的檢測報告可以作為故障定責、運維臺賬更新的依據,符合市政、電網等機構的運維管理要求。目前部分高端定點儀已經同時集成了聲磁同步法和電磁同步法兩種技術,可根據故障類型自動切換檢測模式,適配全場景的電纜故障定位需求。
無論是B端還是G端用戶,在選擇定點儀和開展電纜故障定位作業時,都可以結合自身需求參考以下標準:
針對B端用戶,首先要明確自身的主要作業場景,如果以10kV配網直埋、穿管電纜故障檢測為主,選擇單一聲磁同步法的定點儀即可滿足需求,采購成本更低,操作也更簡便;如果需要處理不同電壓等級、不同埋深的電纜故障,或者經常在凍土、積水等特殊場景作業,可以選擇同時支持兩種技術的設備,覆蓋更多應用場景。采購時要確認廠商是否提供免費培訓、定期校準、上門維修等售后服務,降低后續的運維成本。
針對G端用戶,首先要確認定點儀是否具備第三方*機構出具的檢測報告,技術參數是否符合《電力設備專用測試儀器通用技術條件》等行業標準的要求,確保檢測數據的合法性。同時要確認設備是否支持數據導出、對接現有智慧運維系統,滿足故障數據溯源、臺賬更新的管理要求。作業時要嚴格遵循《電業安全工作規程》的相關要求,做好現場安全防護,留存完整的作業記錄和檢測報告,滿足運維審計的要求【4】。
定點儀的校準周期建議不超過12個月,確保檢測精度穩定,部分定點儀還支持藍牙連接手機APP,直接生成檢測報告,提升作業效率。在實際作業過程中,建議用戶先通過粗測確定故障點的大致范圍,再結合故障類型選擇對應的*定點技術:如果是高阻故障先采用聲磁同步法檢測,如果是低阻故障先采用電磁同步法檢測,兩種方法結合使用,可以進一步提升電纜故障*定點的效率,減少開挖工作量。
【1】DL/T 849.1-2020 電力設備專用測試儀器通用技術條件 *部分:電纜故障測試儀
【2】GB/T 35698-2017 電力電纜故障檢測方法
【3】CJJ 56-2012 市政工程勘察規范
【4】DL 408-2018 電業安全工作規程 發電廠和變電站電氣部分