電纜路徑儀的探測技術(shù)和性能分析

電纜路徑儀的探測技術(shù)和性能分析

摘　要
為解決目前電纜線路急待標(biāo)識的問題，介紹了電磁法測尋電纜路徑的原理及技術(shù)方法。電磁法通過發(fā)射機(jī)把某種頻率的交變電流或交變磁場施加到被測電纜上，使該電纜產(chǎn)生電磁場，用接收機(jī)在地面上測量該電磁場的強(qiáng)度及其分布，便可確定被測電纜的位置和埋深。對于不同的現(xiàn)場要求，分別講述了三種主動(dòng)施加信號的連接方式及兩種測深方法，并就平行電纜的區(qū)分問題，引入了電流測量方法，可以有效的查找電纜及區(qū)分平行電纜。從不同角度分析了應(yīng)用電磁法原理的電纜路徑儀的性能特點(diǎn)，可作為使用單位的選型依據(jù)。
關(guān)鍵詞：電纜路徑　電磁法　定位　測深

Abstract:To solve the problem which power cables urgently need to mark, introduced the electromagnetic principle and technological method for cable line location. The transmitter exerts alternating current or the alternating magnetic field with some kind of frequency to the test cable, causes the cable producing the electromagnetic field, then the receiver measures this electromagnetic field intensity and its the distribution on the ground, so it can determine the cable’s position and the burying depth. To meet different field requirement for locating cables, presented separately three kinds of connection way and two kinds of depth measurement method. The current measure method is introduced which can effectively differentiate parallel cables. Analyzed the performance characteristic of the cable tracer which applying electromagnetic principle and proposed how to select suitable units for users.
Key words:cable trace; electromagnetic principle; location; depth measurement

引言

目前，我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)大量采用電力電纜線路輸配電。然而，隨著城市的發(fā)展，原有的地貌和地下管線都有相當(dāng)大的變化，加之電網(wǎng)改造、電纜搬遷和故障電纜的修復(fù)等原因，原有的圖紙已不能正確反映電纜的敷設(shè)路徑[1, 2]和埋深，尤其是近幾年城市基礎(chǔ)建設(shè)的加快，外力對電纜的破壞顯得日益突出，成為影響電纜安全運(yùn)行的主要因素，給電網(wǎng)安全帶來了極大的威脅。因此為了保證電纜的安全運(yùn)行，就需要對電纜進(jìn)行有效地探測，建立完善的電纜線路管理系統(tǒng)。

電磁法[3]是電纜路徑探測和深度測量常用而又有效的方法，所用探測設(shè)備就是電纜路徑儀，隨著技術(shù)的進(jìn)步，各種儀器的性能及適用范圍也各不相同。本文重點(diǎn)介紹該類儀器的技術(shù)特點(diǎn)及適用范圍，以便供使用單位選擇合適的儀器。

1、電磁法探測的原理

由于敷設(shè)在地下的電纜與周圍的土壤介質(zhì)在導(dǎo)電性、導(dǎo)磁性、密度或其他理化性質(zhì)上存在著差異，從而能被探測、識別和區(qū)分。目前應(yīng)用于電纜探測的方法大致有電磁法、直流電法、地震波法、放射性跟蹤法和地質(zhì)雷達(dá)等。其中電磁法由于探測精度高、操作簡便、抗干擾能力強(qiáng)、適用范圍廣、成本低，效率高等特點(diǎn)而成為電纜探測工作中最常用的方法。

電磁法探測電纜，主要是利用電磁感應(yīng)原理。當(dāng)采用專用的發(fā)射機(jī)向待測電纜施加（直連或感應(yīng)）一定頻率的信號電流I后，該電流在待測電纜中流動(dòng)并在其周圍空間產(chǎn)生一個(gè)電磁場，其強(qiáng)度H可由下式確定：H=K·（I/R），式中K為場強(qiáng)系數(shù)，I為電流強(qiáng)度，R為電纜周圍任意一點(diǎn)距電流中心的距離，如圖1所示，圖中P為電纜周圍任意一點(diǎn)，I為電流強(qiáng)度，R為P點(diǎn)距電流中心的距離，H為P點(diǎn)的電場強(qiáng)度，Hx為場強(qiáng)的水平分量，Hz為場強(qiáng)的垂直分量。用接收機(jī)在地面上測量該電磁場的強(qiáng)度及其分布便可確定被測電纜的位置和埋深，實(shí)現(xiàn)被測電纜的定位。

夾鉗耦合法利用電纜路徑儀配備的夾鉗，夾套在電纜上，通過夾鉗的感應(yīng)線圈把信號直接加到電纜上，見圖3。