带电电缆识别技术分析

发表时间:2019/8/8   来源:《防护工程》2019年10期   作者:何少林
[导读] 本文就识别带电电缆技术进行问题的发现和解决,并对不同的识别技术进行比较,进行最优化选择。

浙江图维科技股份有限公司  浙江杭州  310000
        摘要:电是人们日常生活中不可缺少的重要组成部分,而电缆是电的主要载体,生活中经常会遇到电缆标识模糊不清等问题,造成安全事故和经济损失,带电电缆识别技术成为重中之重,本文就识别带电电缆技术进行问题的发现和解决,并对不同的识别技术进行比较,进行最优化选择。
        关键词:带电电缆;识别技术;探测
       
       
        一、电力电缆发展现状
        中国经济的快速增长,电力工业、城市轨道交通业、汽车及轮船制造业的规模不断扩大,对电缆的需求量不断增加,成为仅次于汽车行业的第二大行业。技术的不断发展,低温,超导电力电缆的不断研究,带动着中国成为第一大生产国家。从改革开放到现在的不断更新和研究,电力电缆的质量和安全性能已经大大增强,占地少、可靠性高、分布电容大、点击可能性小、维护工作量少等优点,使得在中国的使用率遥遥领先,对电力电缆的安全保障工作,是现如今电缆行业的努力的方向。随着技术进步和电网快速发展,定期检修和故障相结合,有效保障电网的安全运行,避免了许多设备事故发生。
        二、带电电缆识别技术遇到的问题
        1.对未加负荷的电缆进行误判
        正常使用的电缆,本身就会附加有电压,但是未施加负荷时,整个电缆中不会有电流产生,当时用仪器对电缆进行检测时,因为不会检测到磁场而对电缆的带电性进行误判,导致工作失误[1]。
        2.对未通电的电缆进行误判
        当在密布管线的环境内,放置有同方向铺设的电缆,及时该电缆不带电,但在另外的电缆电流的影响下,产生感应电流,进而产生感应磁场,会让仪器产生错误判断,进而对未通电的电缆进行带电标示。
        3.对大规模布线的环境中电缆带电性判断失误
        当环境中不只单单存在几根电缆线时,大规模的电缆布置,会让整个狭小空间能产生等同于电缆带50Hz的交流电产生的磁场,无法将电缆和电磁发生信号进行对应,造成判断的失误,另外所测电缆不在同一环境中,有墙体阻隔等环境因素都会导致识别工作难以顺利进行。
        三、带电电缆识别技术常用方法
        带电电缆识别,是基于集中铺设数量达到一定数量的环境中,对所需要正确选择需要维护或者更换的带电电缆进行准确的查找,在狭小密闭的空间内,线缆布置情况非常复杂,通过常规的目测寻线,往往会因为环境问题产生困难,难以达到识别要求,就需要采取更先进的识别方式,对线缆进行正确寻线。如通过捕捉局部放电的声、光、热、以及放电生成物等进行检测。
        1.脉冲极性法
        为了使识别方法更加严谨,使带电电缆的判断结果更加准确,就需要赋予带电电缆不同于其他电缆的特殊信号,一般采用信号发生器来赋予电缆单极性电压脉冲信号,并保证在电缆的远端具有良好的接地性,可以保证电缆芯线中能通过较大的电流。为了保证单极性电压脉冲信号的方向,必须使其单独通过待测电缆,而电流反向回流,会因为单极性的脉冲信号的方向,而与待测电缆产生明显的信号差别,从而能正确的找到所需电缆。另外,在给电缆加入单极性的脉冲信号的同时,会使得电流的幅度增加,能够通过峰值来完成对电缆的识别,脉冲极性法,是如今使用的较为先进的检测方法。



        脉冲极性法,目前采用最多是电缆相位分析识别,由信号采集装置采集待测电缆的采样信号,授时装置给信号采集装置所采集的采样信号中加入时间脉冲信号,信号放大装置对信号采集装置所采集的采样信号进行滤波、放大处理,经信号过零鉴相处理装置及比较装置对信号进行过零鉴相处理,使其能在实际的过零点在比较器中及时翻转,通过MCU处理装置将翻转信号输入MCU处理器进行处理,计算出接收信号峰值相对于时间信号的时间差,换算为相位差,判定装置根据所述相位差与基准相位差进行比较,判定待测电缆的类型,显示装置将判定结果输出至显示装置显示构成,检测电缆的相位以及是否为目标电缆。
        2.音频信号法
        在电缆的一端,在导体对地或两相导体间通入音频电流信号,因为电缆周围的磁场强度与该点与通电导体的距离成反比,且电缆的导体与电缆的轴线不在同一直线,距离通电导体越近,电磁场的强度越大[1]。通过测量电缆周围任意一点的磁场的变化,即可识别出所寻找的电缆。当电缆相对地通电时,将音频信号接入到一相导体和地间,在另一端电缆处,将一相导体与电缆外皮进行短接处理,并将带有电信号的电流通入电缆。在测试端,用音频信号接收器对不同电缆进行声音监测,接收机上的信号指针可以实时监控音频信号的强弱,由工作原理可以知道,当距离所识别电缆的通电导体最近,声音最大,可以正确辨识电缆。当电缆相间通电时,同样的将音频信号接入到两相导体间,在另一端电缆处将两导体进行短接处理,并将带音频信号的电流通入电缆中,在测试端,用音频信号接收器对电缆进行声音检测,并通过接收机上的信号指针进行判断,处于两相导体正上和正下方时,指针所示音频信号最大,耳机中听到的声音最响,即可正确的对电缆进行识别。
        3.工频感应法
        对于电缆线路布置状况较简单,开挖现场不复杂的情况,通常使用特制的感应线圈,将其置于电缆上,通过耳机可以听到从电缆中传出的由50Hz交流电产生的交变磁场,当电缆芯线中的电流越大,听到的电信号就越强,通过这种方法可以正确的判断电缆的带电性,是现在技术中传统的识别方法。
        4.磁场状态法
        当电缆通电时,在表面会产生感应磁场,当断电时,感应磁场也会消失,通过对几条线缆进行断电、通电处理,在测试端对其电磁场进行测量,选出状态改变的电缆进行标记,多次试验准确判断出所选电缆,通常这种方法需要识别装置,使用磁性传感器来判断电缆中是否有电流通过,为了防止周围电缆磁场的影响,通常选择灵敏度不高的感应器,并安装信号变换器和信号放大器,将交变信号转变为直流信号,并对其进行放大处理,并进行波形整形,并设置信号输出件,对电缆状态进行反馈。
        四、带电电缆识别技术对比
        不同的电缆识别方式应用的场景和环境不同,对不同的电缆识别技术进行对比,方便于在不同的工作环境下,进行最优化选择。
        脉冲极性法,能够适应电缆布置环境复杂的场景,能够快速准确的对电缆进行判断,灵敏度高,结果准确,但必须保证待识别的电缆在工作范围内。音频信号法,这种通过对电信号进行音频信号赋予的方法,可以正确的识别电缆,并能够对电缆的走向和位置进行判断,不过检测时的接入方式在一定程度上产生局限性,并且较高灵敏度的音频接收器会因为周围环境而产生误差,造成判断失误[3]。工频感应法和磁场状态法,通常只能适用于电缆环境布置简单的情况,可以快速的对电缆进行识别。工频感应法,如果周围电缆增多,感应现象的产生,极易使判断产生误差,而磁场状态法,在测试次数上会比其他几种方式多,一定程度上增加了工作难度。
        从各种识别技术的优劣程度来看,脉冲极性法是识别带电线缆的较为理想的方法,保证了技术人员的安全性和检测结果的准确性,但灵敏度要求过高对技术人员也是全新的考验。不同的识别方法能够适用于不同的环境,仅仅利用一种识别技术手段,很难完美的保证工作,通常需要多种识别手段同时进行,能够得出最准确的结果,另外,提升技术人员的专业素养,能够对测试仪器正确的使用和结果准确判断,并能够对检测结果进行周期性记录及更新,确保电缆识别工作的顺利进行。
        结语
        总之,我们要加强对技术人员的培训工作,对电缆识别技术进行创新性发展,使其能够对各种各样环境下的带电电缆进行快速、准确、有效的识别,保证电缆的维护工作的顺利进行,更好的保障人们的生活质量。
        参考文献:
        [1]唐立珠,刘葱柏,刘雪冬,等电力电缆识别技术研究[J].电子设计工程,2017,25(22):166-169.
        [2]顾金,钱忠,杨维荣.带电电缆识别仪在低压电缆台区普查工作中的应用研究[J].电力与能源,2018,39(03):320-323.
        [3]杨匀阳,赖志松,叶斌,等低压电缆线路快速识别方法[J].电气工程应用,2019(01):6-10.

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