电缆定位仪在电缆安全管理上的应用

王哲凡吕品宣承

浙江省送变电工程有限公司浙江杭州310016

摘要：用一种操作简单，携带方便的仪器对城市道路照明地埋电缆故障点快速、准确定位，是照明电缆维护者多年来的夙愿，本文主要介绍应用KYDW-1电缆故障测试仪集电缆的路径检测、埋深测定、故障定点三位一体同步完成，在电缆故障测试中的实践经验。

关键词：电缆故障；KYDW-1；故障检测

一电缆故障情况

1外力损伤

目前，相当多的路灯地埋电缆故障都是由于机械损伤引起的。供电、供水、燃气等各个部门经常重复开挖施工，对地下电缆造成损伤，导致电缆绝缘被击穿造成短路、接地甚至烧断，影响了路灯正常安全运行。

2绝缘受潮

在潮湿的气候条件下制作电缆接头且接头制作不符合要求，就会使接头渗水或侵入水蒸气，在电场的长时间作用下形成“水树枝”使电缆遭到氧化侵蚀，逐渐损害电缆的绝缘强度而造成故障。

3长期过负荷运行

由于电缆长期运行，电流的热效应较大，负载电流通过电缆时必然导致导体发热，长期运行时，过高的温度会加速绝缘的老化，以至绝缘被击穿。

4电缆接头故障

电缆接头是电缆线路中最薄弱的环节，由人员直接过失引发的电缆接头故障时常发生。如压接不紧、防水处理不好等原因，都会导致电缆头故障。

5环境和温度

电缆所处的外界环境和热源也会造成电缆温度过高、绝缘击穿，甚至爆炸起火。

二原理结构

电缆故障测试定位仪，是一种采用单片机，以CPLD（可编程逻辑门）为核心技术的高精度测试仪器，既可用于测量电缆断线、短路的部位，还可用来测量电缆的径络及埋深。它利用电缆断线处传导特性的不连续性，由测试点输入高频脉冲信号，通过测量断线处产生的回波脉冲的时间差，并根据电缆内电信号的传播速度，计算测试点与断线处的距离，从而对故障点进行定位。整个系统包括信号发生仪、电缆故障测距仪和故障定位仪3个部分，体积小、重量轻，便于现场携带。

2.1信号发生仪

信号发生仪可以发出6种不同的信号，用来分别检测闪络性故障、高电阻故障，检测电缆中的低电阻与断线故障点，以及电缆的埋深。

2.2电缆故障测距仪

具有低压脉冲反射和脉冲电流2种工作方式。其中，低压脉冲反射工作方式用于检测电缆的低电阻与断线故障点，测量各种电缆的回波速度。脉冲电流工作方式用于检测电缆的高阻与闪络性故障点，以及发射低压脉冲。

电缆故障测距仪的智能模块能自动判断故障点是否放电，计算并显示故障点距离。有波形存储、比较及放大等功能，并提供2个可移动光标，可测量波形上2点之间的距离。

2.3故障定位仪

有2种工作方式，一种是利用声磁同步检测，实现电缆高阻闪络性故障定位及电缆路径检测；另一种是利用高频感应实现电缆检测及低阻故障定位。

该仪器吸取了探矿方面的成熟技术，结合现场电缆实际检测要求，具有功能强大、智能化程度高、操作简单、测量准确、携带方便和适用广泛的特点，具有极高的实用价值

三利用KYDW-1检查电缆故障

城市区路灯线路大都为地埋电缆，特点：点长、线多、面广，电缆线路出现故障而引发的路灯大面积灭灯情况时有发生。传统的故障定点方法一般有：万用表和兆欧表测量法、瞬间通电钳形表测电流法、1/2电缆断开逐级排除法等方法。这些方法在运用过程中比较注重经验，开挖点较多，面积大，费时费工，仅能进行粗略的故障区域判断，精确定点难。因此，KYDW-1应运而生，它是一款集成路灯电缆路径检测、埋深测定和故障点定位三位一体的仪器。该检测仪，由发射机和接收机组成，发射机可根据现场情况，采用单频发射或射频发射；接收机通过感应磁棒感应信号确定地埋电缆的路径及故障点，路径、深度、故障点的测试一人同步完成；查电缆路径定位准确，操作简单。使路灯电缆线路故障测试工作变得规范轻松。下面通过几个案例来说明该仪器的使用及其优点。

案例一：送电时空气开关有时跳闸，有时又不跳闸但不能使用多长时间。

故障地点：矿山路1号箱变

故障性质：道路施工造成损伤。

测试过程：

1在箱变处将接地线拆下，用万用表测量电阻，发现对地的阻值低。

2利用仪器，在箱变处选择对地电阻最小相始作为测试相。则将发射机的输出信号连接此相，将“控制开关”置向“故障”中的音频或射频，同时将接收机的“射频—音频”置向与发射机相对应的信号；沿着电缆的路径向前去探测故障点了，每隔3—4米探测一下，观察接收机的表头有没有稳定的指示（探测时，将探测弓放稳且反转测两次，观察表头指示，如果不稳定，来回摆动，说明附近没有故障点，继续往前测），当表头指示的颜色与探测弓指前方的颜色相同时，说明故障点在前面，相反则说明故障点在后面，也就是走过了故障点，应反向探寻，找到指针转换点时，也就找到故障点了。故障点的准确定位用仪器的探测弓在此处前后、左右“十”字定位法定位在一点。

3开挖确认，以所定故障点位置为基准开挖，挖出电缆看此段没有穿管且电缆外皮破损，电缆的五根铜线已经外露且有打火烧伤的痕迹，修复后线路正常。

4分析：此处为后修的路，而且电缆偏移没有在原来的走向上。是修路开挖时将电缆损伤。

案例二：一般断线故障的排除

故障现象：能送电工作，但在某一灯杆后灯都不亮。

故障地点：北三环N19箱变处

故障性质：电缆断线。

测试过程：

1故障区域判断传统方法用送电判别，某一灯杆后灯不亮，就说明这一灯杆和下一灯杆之间断线。有了仪器后，无需送电，利用仪器特有的区域判断功能，在箱变故障相始端接入发射机的输出信号。

2路径测试及故障精确定点在使用路径测试功能过程中，若接收机信号出现突然衰减点，我们初步判断此点是可疑故障点。再用探测弓“十”字定位法，在这可疑点附近进行精确定位，通过探测弓“十”字定位法测试也判断在此点。两种方法测试的故障点一致，我们很肯定故障点就在此点。挖开证明无误。修复后线路正常。

案例三：灯杆内电缆两相短路接地：送电时空气开关跳闸，不能正常送电。

故障地点：纺一路箱变

故障性质：两相短路接地

测试过程：

1.故障区域判断这种故障用仪器能方便判断出故障区域（方法同案例一之步骤1）。在箱变故障相始端接入发射机的输出信号。

2.路径测试及故障的精确定点用仪器测路径，从信号施加点到中间灯杆信号一直保持在一定值上，但是一过灯杆信号就发生衰减，判断故障点在此灯杆处，再用探测弓“十”字定位法测试也判断在此灯杆处。根据经验，此路段的接线盒是铁壳的，铁壳的接线盒容易把电缆磨破造成短路或接地。打开灯杆检查门证明无误。

四总结

1在测试中首先要清楚测试步骤：

（1）确定故障电缆的故障相及故障类型；

（2）采用区域判断法是解决路灯电缆故障效率最有效的步骤；

（3）选择定点方法，不同类型的故障需不同的定点方法。测试中必须依据具体情况选择最佳测试方案。

2尽量用多种方法测试验证，若多种方法的测试结果一致，说明故障定点肯定是正确的。

3仪器虽功能强大、性能优越，但它是辅助人来解决问题的一种工具，它不可能直接告诉人们线路和故障的具体位置，但是，操作者可很容易根据仪器所反映的各种信息加以判断作出结论。

以上案例仅是我在调研路灯电缆故障检修过程中的几个典型案例。利用此仪器能快速、准确地找到故障点；及时对故障点施行修复。在路径测试、埋深测试时也非常简单。

参考文献：

[1]刘光源.《实用维修电工手册》.上海：上海科技出版社，1993

[2]官国雄.《城市照明管理师》.北京：中国建筑工业出版社，2009