對于電力運(yùn)維企業(yè)、城市管廊運(yùn)維機(jī)構(gòu)、工礦企業(yè)動力部門而言,突發(fā)的地下電纜故障往往會帶來大面積停電、生產(chǎn)停滯、公共服務(wù)中斷等損失,如何高效實(shí)現(xiàn)電纜故障*定點(diǎn)、縮短搶修時(shí)長,是B端和G端用戶共同關(guān)注的核心問題。當(dāng)前主流的電纜故障定位技術(shù)中,聲磁同步法與電磁同步法憑借抗干擾性強(qiáng)、定位精度穩(wěn)定的優(yōu)勢,已經(jīng)成為定點(diǎn)儀的核心技術(shù)路線,不少用戶在采購定點(diǎn)儀、開展作業(yè)時(shí)也常常困惑兩種技術(shù)的適用場景、性能差異,以及符合行業(yè)規(guī)范的選型和作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
從實(shí)際需求來看,B端用戶在電纜故障定位作業(yè)中,更關(guān)注不同場景下的定位效率、定點(diǎn)儀的采購運(yùn)維成本、操作便捷性等實(shí)際問題,比如工業(yè)區(qū)周邊存在強(qiáng)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(diǎn);而G端用戶則更關(guān)注電纜故障定位作業(yè)的合規(guī)性、檢測數(shù)據(jù)的可溯源性、定點(diǎn)儀的資質(zhì)認(rèn)證等問題,比如檢測流程是否符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、檢測報(bào)告是否具備法律效力、能不能對接智慧運(yùn)維臺賬系統(tǒng)。
電纜故障定位通常分為粗測和*定點(diǎn)兩個階段,粗測階段主要通過脈沖反射法等技術(shù)確定故障點(diǎn)的大致范圍,而電纜故障*定點(diǎn)則是在粗測的基礎(chǔ)上,將故障點(diǎn)位置縮小到1米以內(nèi)的范圍,方便開挖搶修,是整個搶修流程中影響作業(yè)效率的核心環(huán)節(jié)【1】。
傳統(tǒng)的電纜故障*定點(diǎn)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(luò)類常見故障,這類方法也逐漸被搭載新技術(shù)的定點(diǎn)儀替代。而聲磁同步法與電磁同步法的出現(xiàn),有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)方法的不足,成為當(dāng)前定點(diǎn)儀的主流技術(shù)路線。
聲磁同步法的核心原理是利用故障點(diǎn)放電時(shí)產(chǎn)生的兩種同步信號實(shí)現(xiàn)定位:當(dāng)給故障電纜施加高壓脈沖信號時(shí),故障點(diǎn)的絕緣擊穿會同時(shí)產(chǎn)生向外擴(kuò)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(diǎn)儀的接收端會同時(shí)采集這兩種信號,通過計(jì)算兩種信號到達(dá)傳感器的時(shí)間差,即可換算出傳感器與故障點(diǎn)的實(shí)際距離,*終實(shí)現(xiàn)電纜故障*定點(diǎn)【2】。
和傳統(tǒng)的單一聲測法相比,聲磁同步法的抗干擾能力更強(qiáng),設(shè)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(yè)區(qū)、主干道周邊場景下,也能準(zhǔn)確識別故障點(diǎn)的放電聲波。多數(shù)聲磁同步法定點(diǎn)儀的定位誤差可以控制在0.5米以內(nèi),完全滿足開挖作業(yè)的精度要求。
目前聲磁同步法的定點(diǎn)儀已經(jīng)廣泛應(yīng)用于10kV-35kV配網(wǎng)直埋電纜、穿管電纜的故障檢測,尤其適合高阻故障、閃絡(luò)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(diǎn)儀采用先進(jìn)的聲磁同步檢測技術(shù),可精準(zhǔn)定位電纜故障點(diǎn),適用于各種復(fù)雜環(huán)境下的電纜故障檢測,不少區(qū)縣配網(wǎng)運(yùn)維企業(yè)、工礦企業(yè)采購后,搶修時(shí)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(diǎn)儀時(shí),可重點(diǎn)關(guān)注聲波增益調(diào)節(jié)范圍、采樣頻率、電池續(xù)航等參數(shù),增益調(diào)節(jié)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(qiáng)。這類設(shè)備的采購成本適中,操作門檻低,普通運(yùn)維人員經(jīng)過簡單培訓(xùn)即可上手,適合多數(shù)中小規(guī)模的運(yùn)維團(tuán)隊(duì)配置。
電磁同步法的核心原理是通過電磁場的相位差和強(qiáng)度變化實(shí)現(xiàn)電纜故障*定點(diǎn):作業(yè)時(shí)發(fā)射端會向故障電纜注入特定頻率的交變電磁信號,故障點(diǎn)位置的電磁場會出現(xiàn)明顯的相位突變和強(qiáng)度衰減,定點(diǎn)儀的接收端通過同步采集電纜路徑上的電磁場參數(shù),對比信號的相位差和強(qiáng)度變化,即可準(zhǔn)確鎖定故障點(diǎn)的位置【3】。
和聲磁同步法相比,電磁同步法的*大優(yōu)勢是不受地質(zhì)條件和埋深的影響,當(dāng)電纜埋深超過2米、或者周邊存在積水、凍土、硬質(zhì)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(zhì),仍然能保持穩(wěn)定的電纜故障定位精度。同時(shí)電磁同步法不需要故障點(diǎn)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(diǎn)。
對于G端用戶而言,電磁同步法定點(diǎn)儀的檢測數(shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字化存儲,所有定位參數(shù)、信號波形都可以導(dǎo)出留存,形成的檢測報(bào)告可以作為故障定責(zé)、運(yùn)維臺賬更新的依據(jù),符合市政、電網(wǎng)等機(jī)構(gòu)的運(yùn)維管理要求。目前部分高端定點(diǎn)儀已經(jīng)同時(shí)集成了聲磁同步法和電磁同步法兩種技術(shù),可根據(jù)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(diǎn)儀和開展電纜故障定位作業(yè)時(shí),都可以結(jié)合自身需求參考以下標(biāo)準(zhǔn):
針對B端用戶,首先要明確自身的主要作業(yè)場景,如果以10kV配網(wǎng)直埋、穿管電纜故障檢測為主,選擇單一聲磁同步法的定點(diǎn)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(jīng)常在凍土、積水等特殊場景作業(yè),可以選擇同時(shí)支持兩種技術(shù)的設(shè)備,覆蓋更多應(yīng)用場景。采購時(shí)要確認(rèn)廠商是否提供免費(fèi)培訓(xùn)、定期校準(zhǔn)、上門維修等售后服務(wù),降低后續(xù)的運(yùn)維成本。
針對G端用戶,首先要確認(rèn)定點(diǎn)儀是否具備第三方*機(jī)構(gòu)出具的檢測報(bào)告,技術(shù)參數(shù)是否符合《電力設(shè)備專用測試儀器通用技術(shù)條件》等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求,確保檢測數(shù)據(jù)的合法性。同時(shí)要確認(rèn)設(shè)備是否支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出、對接現(xiàn)有智慧運(yùn)維系統(tǒng),滿足故障數(shù)據(jù)溯源、臺賬更新的管理要求。作業(yè)時(shí)要嚴(yán)格遵循《電業(yè)安全工作規(guī)程》的相關(guān)要求,做好現(xiàn)場安全防護(hù),留存完整的作業(yè)記錄和檢測報(bào)告,滿足運(yùn)維審計(jì)的要求【4】。
定點(diǎn)儀的校準(zhǔn)周期建議不超過12個月,確保檢測精度穩(wěn)定,部分定點(diǎn)儀還支持藍(lán)牙連接手機(jī)APP,直接生成檢測報(bào)告,提升作業(yè)效率。在實(shí)際作業(yè)過程中,建議用戶先通過粗測確定故障點(diǎn)的大致范圍,再結(jié)合故障類型選擇對應(yīng)的*定點(diǎn)技術(shù):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(jié)合使用,可以進(jìn)一步提升電纜故障*定點(diǎn)的效率,減少開挖工作量。
【1】DL/T 849.1-2020 電力設(shè)備專用測試儀器通用技術(shù)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(guī)范
【4】DL 408-2018 電業(yè)安全工作規(guī)程 發(fā)電廠和變電站電氣部分