凱迪正大KD-2123電纜路徑探測儀探測的信號發（fā）射方法

凱迪正大KD-2123電纜路徑探測儀探測的信號發射方法

上一（yī）章講解了儀器的使用方法，本章（zhāng）主要結合使用者在常規現場測試使用發射機與電纜和金屬管線的幾種接線方（fāng）法。

       發射（shè）機的信號發送連接方式：直（zhí）連法、耦合法、感應（yīng）法。

直連法——較好方法

       這是（shì）較好的探測方法（fǎ），發射機輸出線紅（hóng）色端直接連（lián）接到管線的裸露金屬部分（     切勿將其接入帶電運行線路中），另（lìng）一端接地。此種方法產生（shēng）的信號最強，傳播距離最遠，適用於（yú）全（quán）部頻率工作狀態，通常低頻足以滿足測（cè）試需求。

耦合（hé）法——較佳方（fāng）法

       當不能與待測管線（xiàn）直接相連時，可以采用耦合夾鉗用耦合法探測。此種方法可以（yǐ）根據現場（chǎng）的（de）實際情況來選擇發射頻率（lǜ）：低頻、中頻、高頻（pín）、射頻。當地下管線的近端和遠端都接地良（liáng）好並形成回路，這時就使用低頻頻率（lǜ）；如果兩端接地不良好，回路電阻過大，或者低頻信號耦合不上，那就改（gǎi）用高頻來測試。選（xuǎn）擇（zé）頻率沒有固定不變的原則，下麵給出了頻率選擇的基本原則：對於高阻（zǔ）的管線（如：通信電纜，帶防腐層的管道和鑄鐵管）使用高頻和射頻。要注意頻率越高，信號越容易（yì）感應（yīng）到其它（tā）管線上，而且信號的傳播距（jù）離越短。對於一般的（de）管道和電纜的探測，使用低頻和中頻。這些頻率傳播距離比較遠，也不會感應太多的信號到其它管線上。低頻適用（yòng）於長距離追蹤。低頻信號傳播距離長（zhǎng）而且（qiě）不會感應到其它管線上。低頻率信號（hào）也適用於長（zhǎng）距離而絕緣良好的輸送管線。

感應法——可行方法

       在某些情況下，操作（zuò）者不可能接近電纜來進行直接連接（jiē）或使用耦合夾（jiá）鉗施加信（xìn）號，此時可使用發（fā）射機內置的感應天線來發射輸出信號，將信號感應到被測地下電纜上進（jìn）行定（dìng）位探測。首先，將（jiāng）發射機放置於電纜的地麵正上方，發射機放置方向應使發射機麵板上（shàng）的指示線與管線路徑方向相一致。然後使用接收機在管線上方的地麵上（shàng）就能探測出地下管線位置。這種方法（fǎ）隻能使用射頻而不能用低頻，同時被測管線的兩端都須有良好的接地即被測管線要具有良好的回路。其（qí）使用示意圖（tú）見下圖。

4.1、簡言

       一般電纜由數根（gēn）芯線（xiàn）和金屬鎧裝構成，結構（gòu）和用途的差異造成了探測時的信（xìn）號（hào）施加方式的差異，不同的接法將會產生不同的電磁場，探測效果也有所區別，因此本章對電纜探測的信號（hào）發射方式進行（háng）單獨描述。

4.2、非運行電纜的信號發射方法

4.2.1、基本接線方法：芯線-大地接法（建議使用低頻（pín）低檔）

芯線-大地接法是對離線電纜（退出運行的不帶電線纜）進行路徑探測的較好接線方式，可以充分發揮本儀器的（de）功能，並能最大程度地抗幹擾。

圖4.1芯線－大地接線法

如圖（tú）4.1所示，將電纜金屬護層兩端（duān）的（de）接地線（xiàn）均解開，低電纜的零線和地線的接地也應解開，將發射（shè）機（jī）的紅色鱷魚夾夾一條完好芯（xīn）線，黑色鱷魚夾夾在打入地下的接地釺上。在（zài）電纜的對端，對應芯線接打入地（dì）下的（de）接地釺。

注意，盡量使用接地釺（qiān），而不要直接用接地網！至少（shǎo）在電纜的對端須用接地釺，接地釺還需要離開接（jiē）地網一段距離，否（fǒu）則會在其（qí）他電纜上造成地線回流，影（yǐng）響探測效果。

       電流自發射機流經芯線，在電纜對端進入大地，流回近端返回發射機。這種接法在地麵探測時可以感應（yīng）到很強的信號，而且在本條電纜上沒有感應電（diàn）流（liú）的影響，信號特性比較明確（què），可以充分利用儀器的電流方向測量功能；信號在絕緣良（liáng）好的芯線上流過，不會流到鄰近管線上，尤其不會流到交（jiāo）叉的金屬管道上，最適於在複雜環境下進行路徑查（chá）找（zhǎo）。另外由於電纜（lǎn）接地，流經電纜的信號電壓很低，不（bú）容（róng）易對鄰線產生電（diàn）容耦合，減少幹擾。

由於存在芯線（xiàn）和大地（dì）之間的分布電容，隨距離的（de）增加，電流會逐漸減小（xiǎo）。但若接地良好，電容電流即很小，可以不予考慮。這種方法（fǎ）的缺點是需要將電纜（lǎn）兩（liǎng）端的接地線全部解開,略顯繁瑣。

4.2.2、護層－大地接法：（建議使用低頻（pín）低檔）

圖4.2 護（hù）層－大地接線法

       如圖4.2所示，將電纜近端的（de）護層接地線解開，低壓電（diàn）纜（lǎn）的零線和（hé）地線的接地也應解開，對端的電（diàn）纜護層保持接地，信號加在護（hù）層和接地（dì）釺（qiān）之間（不可使用接地網），電纜相（xiàng）線保持懸空。電流自發射機流經護層，在電（diàn）纜對端進入大地，流回近端返回（huí）發射機。這種（zhǒng）接法不存在屏蔽，因而在地麵上產生的信號最強，信號特性也比較明確。同樣，由於護（hù）層－大地分（fèn）布電容的存在，信號會自近向遠逐漸衰減。

      潛在的問（wèn）題：護層（céng）外部的絕緣層若有破損，部分電流將（jiāng）由破損點流入（rù）大（dà）地，造成破（pò）損點後的電流突然減小，減小幅（fú）度與破損點的接地電阻有關。

4.2.3、相線－護層（céng）接法：

圖（tú）4.3相線－護層接法

       如圖4.3所示，發射信號（hào）加在電纜一相（xiàng）和（hé）護層之間，對端相線和護層（céng）短路，護層兩端保持接地。

如果是單條電纜敷設，信號自發射機流經芯線，再經護層和大地兩個回路返回。因為護層（鎧裝及（jí）銅屏蔽層）由連續金屬組成，電阻很小；大地回路由於存在兩端接地電阻，再加土壤電（diàn）阻（zǔ），總阻值較大，故大部分（fèn）電流將通過護層返（fǎn）回，少部分電流通（tōng）過（guò）大地返回（huí）。由於芯線電（diàn）流和護層電流反（fǎn）向，能在外部一定距離產生磁場信號的有效電流為其差，數值等於通過大地返回的電阻電流。另（lìng）外由於芯線－護層回路和護層－大地回路存在互感，通過電磁感應也能夠（gòu）在護層－大地回路產生感生電流。綜合效果為有效電流等於大地回路的電阻電流和感應電流的矢量和（兩者存在相位差）。根據現場情況的不同，有效（xiào）電流可能會占總注（zhù）入電流的百分之幾到百分之十幾（jǐ）。

       如果存在同路（lù）徑敷（fū）設（兩端位置均相同（tóng））的其他電纜，則返回電流主要被幾條電纜的護層分流，例如三條電纜（lǎn）同路徑，則（zé）三條電纜的護層返回電流各占1/3。有效電流正（zhèng）向，占（zhàn）注入值的2/3，鄰線電流反向，占1/3。如（rú）圖4.4所示。

      相線與護層法的（de）優點在於接線簡單，不（bú）需（xū）要解開接地線。缺點是當多條電纜（lǎn）同路徑敷設時，各條（tiáo）電（diàn）纜（lǎn）信號相差不大，僅（jǐn）靠（kào）信（xìn）號幅值有時難以區（qū）分；當單線（xiàn）敷設時，有（yǒu）效電流大幅減少，信號較弱，而且有效電流中含有（yǒu）感應電流成分，目標電纜和鄰近管線的感應（yīng）信號相位相同，在使用時，有可能無法根據電（diàn）流大小排除鄰（lín）線（xiàn）幹擾。

4.2.4、相間接法（fǎ）：(建議使用高頻信號)

如圖4.5所示，發射信號加在電纜兩相之間，電纜的對端兩相線短路。兩相在電纜內部扭絞，其電流值相同且方向相反（fǎn）。由於兩相線雖（suī）相距很近，但仍有一（yī）定間隔（gé），故兩相線和接收機線圈（quān）之間的距離會有微小差異，兩相線（xiàn）在（zài）此處產生的磁場方向相反，但強度因距（jù）離的差異而（ér）不會幾乎相同，雖大部（bù）分相互（hù）抵消，但（dàn）仍（réng）有小部分殘餘，金屬（shǔ）護層的屏蔽作用（yòng）會將其進一（yī）步削弱，最後（hòu）的剩餘信號方能被接收（shōu）。因為扭絞的原因，信號會沿（yán）地下管線有周期性（xìng）的幅值和方向的變化。

在一個扭絞周期內，對外輻射（shè）的磁通因方向連續變化（huà）360°而相互抵消，故不會在護層和大地回路產生感應電流。由於有效信號很小（xiǎo），使用高頻信號將比低頻信號更（gèng）易於探測。一般不建議使用者操（cāo）作此種接發。

4.3、運行電纜的信號發（fā）射方法

4.3.1、零線／地（dì）線（xiàn）／護層注入法：

這是一種對運行中（zhōng）的低（dī）壓（yā）電（diàn）纜進行探測的方法，因為許多低壓電纜（lǎn）的護層不作接地（dì），或護層不連續，或接地不夠（gòu）良好，無法測量。本方法（fǎ）不（bú）需要（yào）電纜作任何改動，而且注入（rù）的是高頻信號，不會對運行（háng）線路產（chǎn）生不良影響。

在用戶端，將發射機的紅色鱷魚夾接（jiē）零線、地線或護層，黑色鱷魚夾接（jiē）打入地下的接地釺。如圖4.6所示。

圖4.6零（líng）線／地線／護層（céng）注入（rù）法

注意事項：

1)須在用戶端發射信號，如果在（zài）變電室端發射信號，將在大多數出線上均注（zhù）入信號，造成無法（fǎ）區分目標電纜。

2)電纜帶電，接（jiē）線須（xū）由具有相關資質（zhì）或資格的電（diàn）力工作人員操作（zuò）！

3)接地釺位置的選擇：為保證輸出效果，應將接地釺打在距（jù）離管道5m之外，而且接地線應盡量（liàng）和管道方向垂（chuí）直（zhí）。

4)如果（guǒ）零線（xiàn）在用戶端不接地，則優先使用零線注（zhù）入信號。

5)低（dī）壓電纜的護層可能不連（lián）續，如果護層注入（rù）信號太弱，或探測過程中在地（dì）下管線某處信號中斷，可換用零線／地線進行注入。

6)由於大多數出線（xiàn）的（de）零線／地線或護層在變電室（shì）並聯，所以其他電纜（lǎn）出線（xiàn）上會有部分電流被分流，也（yě）能探測到信號，但強度較弱，實際測試中應注意區分。

7)探測高（gāo）壓運行電纜（lǎn）時，如果收（shōu）不到（dào）信號或信號很（hěn）弱，說明電纜兩端護層（céng）接地（dì）電阻過大，這時可以通過護層（céng）注入。

8)探測單芯超高（gāo）壓運行電纜時，可使用護層注入法。

4.3.2夾鉗耦合法（效果（guǒ）好，推薦帶電運行電纜用此種方法）

當不能（néng）與待測運行電纜直接相連時，可以采用耦合夾鉗進行耦合法探測。這時被測電纜的近（jìn）端和遠端都須接地以形成回路。接線見圖（tú）4.7。

這是（shì）一種對運行中的電纜進行探測的方法（fǎ），尤其是對高壓運行電纜的（de）路徑查（chá）找極為方便。本方法不需要電纜作任（rèn）何改動，而且可以注入（rù）的多種頻率信號，不會對運行線路產生不良影響。

4.4感應輻射法（建議使用射頻信號）

當不（bú）能接近電纜來進行直接連接或使用（yòng）耦合夾鉗，此時可使用發射機內置的感應天線來發射輸（shū）出（射頻）信號，將信號感應到被測地下線纜上來進行定位探測。首先，將發射（shè）機放置於電纜的地麵正上方，發射機放置（zhì）方向應使發射機麵板上（shàng）的校準線與地下管線方向相一致。然後使用接收機在電（diàn）纜地麵上方（fāng）就能探測出地下電纜位置，如圖4.8所示。

如果是盲測，兩個人分別持發射機和接收機（jī），麵對麵相距15米（mǐ）左右，發射（shè）機用內置天線射頻工作，接收機（jī）用波峰法接收方式，在待探測範圍內移動，信號強的地方（兩個測試者的連（lián）線）有埋設的線纜。

4.5安全警告！

1)由於帶電運行電纜查找涉及設施及人身安全，須（xū）在儀器給出結果的（de）基礎上（shàng），先根據各種現場信（xìn）息（如電纜（lǎn）直徑等）進行排除，剩餘的要充分分析各條並行電纜的電流強度，最後作出判斷。

2)儀器的正確判（pàn）斷建（jiàn）立在（zài）正確的操作上，請務保證（zhèng）接線方式以及測試操作的正確性。

3)如果兩條或幾條（tiáo）電（diàn）纜均顯示探測信號強弱一（yī）樣，或者全部（bù）顯示探測不到信號，且測試電流值不大，則須引（yǐn）起（qǐ）特別注意，不要輕易（yì）下結論，出現這種情況（kuàng）很可能是發射（shè）機接（jiē）線方法有誤，以下幾種錯誤應首先檢查：

a.地線連接不正確（què）。

b.頻率選（xuǎn）擇（zé）錯誤。

c.探測中沒有找到目（mù）標電纜，而是隻追蹤到鄰線。

d.信（xìn）號發射功率方法選用不當。

e.如果還不能判斷，請使用（yòng）其它方法進一步探測！

另外需要電纜故障測試儀的客戶（hù），歡迎隨時（shí）谘詢！

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