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        供電生產(chǎn)管理中地下電纜探測(cè)技術(shù)的應(yīng)用探微

        2016-12-31 00:00:00周志豪
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2016年20期

        摘 要:隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快,城市的土地資源越來(lái)越緊張,一些高空架線逐漸變成了地下電纜,而供電生產(chǎn)部門要想實(shí)現(xiàn)對(duì)地下電纜的有效管理,就必須對(duì)電纜的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集與分析。文章通過(guò)對(duì)地下電纜的探測(cè)、定位、定深等技術(shù)的闡述,分析技術(shù)人員應(yīng)該如何利用這些方法實(shí)現(xiàn)對(duì)地下電纜的測(cè)量,同時(shí)測(cè)量的數(shù)據(jù)應(yīng)該如何應(yīng)用到供電生產(chǎn)管理中來(lái)。

        關(guān)鍵詞:供電部門;地下電纜;探測(cè)技術(shù);應(yīng)用

        引言

        在一些城市建設(shè)的影視資料中,我們經(jīng)常能夠看見(jiàn)城市,尤其是一些發(fā)達(dá)城市上空布滿了密密麻麻的線纜,而這種\"城市蜘蛛網(wǎng)\"的現(xiàn)象在當(dāng)下的城市中已經(jīng)很少見(jiàn)到了,原因就是隨著城市的發(fā)展,人們?yōu)榱斯?jié)約土地資源,將逐漸增多的高空電纜轉(zhuǎn)鋪到地下。雖然地下電纜的好處多多,但管理起來(lái)卻比高空電纜復(fù)雜得多,因此供電部門要想利用電纜實(shí)現(xiàn)電力輸送的目的,就必須對(duì)地下電纜的位置、走向、深度等信息進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)量,以保證地下電纜檢修等工作的正常開(kāi)展。

        1 地下電纜探測(cè)技術(shù)的概述

        1.1 電纜的探測(cè)方法

        (1)磁電充電法

        磁電充電法又稱直連法,當(dāng)?shù)叵码娎|存在出露情況時(shí),可以采用該方法。技術(shù)人員在探測(cè)過(guò)程中將電磁發(fā)射器的一端接電纜,另一端接地,然后將電流直接注入地下金屬管線,最后觀察并測(cè)量電纜中電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)以實(shí)現(xiàn)對(duì)地下電纜進(jìn)行掃描定位與連續(xù)追蹤,進(jìn)而區(qū)分電纜與相鄰管線,這種方法由于電纜中電流產(chǎn)生的信號(hào)比較強(qiáng),因此其管線的分辨率和垂直測(cè)深精度都比較高。

        (2)信號(hào)夾鉗法

        技術(shù)人員對(duì)于有地面出露情況的電纜利用信號(hào)夾鉗套在金屬管線上,這時(shí)信號(hào)夾鉗就相當(dāng)于一個(gè)可以開(kāi)口的電流線圈,而電纜中產(chǎn)生的感應(yīng)電流,會(huì)形成電磁場(chǎng),技術(shù)人員根據(jù)對(duì)電磁場(chǎng)波動(dòng)情況的觀測(cè),判斷電纜的走向。這種方法操作簡(jiǎn)單,且可以不用停電就能夠快速測(cè)量電纜的位置,因此在供電生產(chǎn)管理中被廣泛使用。

        (3)磁偶極感應(yīng)法

        對(duì)于盲區(qū)的地下電纜探測(cè)可采用磁偶極感應(yīng)法,技術(shù)人員在操作過(guò)程中利用發(fā)射線圈產(chǎn)生一次交變電磁場(chǎng),從而使地下電纜產(chǎn)生感應(yīng)電流,然后技術(shù)人員通過(guò)觀測(cè)電纜中感應(yīng)電流在地面上產(chǎn)生的二次電磁場(chǎng)來(lái)確定電纜在地下的分布狀態(tài),這樣的探測(cè)方法可用來(lái)確定城市地下電纜的走向、平面位置和埋深,同時(shí)由于其在探測(cè)與接受過(guò)程中均不需要接地裝置,這大大減少了探測(cè)人員的工作量,而且該技術(shù)測(cè)量?jī)x器輕便靈活,可以在短時(shí)間內(nèi)完成大面積的測(cè)量,因此磁偶極感應(yīng)法是目前應(yīng)用最多的一種探測(cè)方法,當(dāng)然這種探測(cè)方法也存在一定的不足,例如其探測(cè)深度一般只局限在5米以內(nèi),且電磁感應(yīng)受相鄰管線干擾比較嚴(yán)重。

        1.2 電纜的定位方法

        技術(shù)人員在對(duì)電纜位置進(jìn)行探測(cè)時(shí),為了排除其他管線的磁場(chǎng)干擾,通常會(huì)采用極大值法與極小值法相結(jié)合的方式確定地下電纜位置。所謂極大值法就是技術(shù)人員在接收電磁感應(yīng)的過(guò)程中先將接收線圈與地面垂直放置,同時(shí)在電纜上方沿著垂直方向平行移動(dòng),當(dāng)線圈移動(dòng)到電纜的正上方時(shí),接收器上、下垂直線圈電磁場(chǎng)的水平分量的差最大,技術(shù)人員可以根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)繪制出最大值的曲線圖;所謂極小值法是指技術(shù)人員將接收器與地面成平行放置后,再將線圈沿著水平位置移動(dòng),在移動(dòng)過(guò)程中,如果線圈處于電纜的正上方,電磁感應(yīng)信號(hào)最弱,此時(shí)技術(shù)人員應(yīng)該根據(jù)這一數(shù)據(jù)繪制出最小值的曲線圖。最后技術(shù)人員將兩圖綜合,通過(guò)對(duì)比分析確定電纜的準(zhǔn)確位置。

        1.3 電纜的定深方法

        在確定了地下電纜的位置后,技術(shù)人員還要對(duì)其埋線的深度進(jìn)行測(cè)量,常見(jiàn)的地下電纜定深法有直讀法和45°法。

        直讀法是指技術(shù)人員在探測(cè)電纜深度時(shí)應(yīng)該先利用接收器的上、下兩個(gè)線圈測(cè)出電磁場(chǎng)的梯度,然后用指針表頭或數(shù)字式表頭直接讀出電纜的深度,當(dāng)然技術(shù)人員在操作中應(yīng)保持接收器線圈垂直,在直讀結(jié)果時(shí)應(yīng)利用相應(yīng)的方法對(duì)定深修正系數(shù)進(jìn)行深度校正,這種方法由于操作簡(jiǎn)單、數(shù)據(jù)精度比較高,在供電生產(chǎn)管理中的應(yīng)用比較廣范;45°法是指技術(shù)人員將接收器的線圈與地面成45°放置,通過(guò)移動(dòng)確定定位點(diǎn)值,然后將這一數(shù)值與之前的極小值圖進(jìn)行對(duì)比,二者的距離就是地下電纜的深度。

        2 地下電纜探測(cè)數(shù)據(jù)在供電生產(chǎn)管理中的應(yīng)用

        2.1 電纜路徑圖的應(yīng)用

        技術(shù)人員通過(guò)對(duì)地下電纜位置、深度的測(cè)量形成數(shù)據(jù),進(jìn)而利用數(shù)據(jù)建模繪制成電纜路徑圖,而電纜路徑圖是供電生產(chǎn)管理系統(tǒng)進(jìn)行電力搶修、檢修、日常檢查等工作的依據(jù),因此技術(shù)人員在繪制電纜路線圖是應(yīng)該注意以下幾點(diǎn):(1)電纜路徑走向圖在描述電纜敷設(shè)、安裝、連接、走向的具體布置及工藝要求時(shí)應(yīng)該用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選用電力電纜線路常用管線圖形符號(hào)來(lái)表示,以保證電力管理人員之間能夠進(jìn)行暢通的信息交流;(2)技術(shù)人員在檢測(cè)時(shí)可以先手工繪制出電纜線路的走向、地理位置等信息,然后在數(shù)據(jù)整理時(shí),要嚴(yán)格按照繪圖比例將電纜敷設(shè)施工現(xiàn)場(chǎng)、電纜路徑、走向等要素清晰地繪制出來(lái),以確?,F(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)繪的真實(shí)性和準(zhǔn)確性,從而保證供電管理人員能夠按照相應(yīng)的比例對(duì)故障電纜進(jìn)行預(yù)測(cè)并檢修;(3)技術(shù)人員應(yīng)該參照電纜設(shè)計(jì)的規(guī)范,依據(jù)城市規(guī)劃測(cè)繪部門給出的道路信息,正確標(biāo)注電纜線路方位、走向、敷設(shè)深度、彎曲弧度與地理指向等信息,以降低供電管理部門在檢修電纜時(shí)對(duì)城市功能造成的影響。

        2.2 電纜溝剖面圖的應(yīng)用

        電纜溝剖面圖包括橫斷面圖和縱斷面圖,供電生產(chǎn)管理系統(tǒng)通過(guò)對(duì)電纜溝剖面圖的分析,可以確定地下電纜的具體位置、走向以及與其他管線的相對(duì)位置關(guān)系,這對(duì)于地下電纜的設(shè)計(jì)、運(yùn)行具有重要的意義,因此供電系統(tǒng)在設(shè)計(jì)與建設(shè)電纜溝的過(guò)程中首先要做好施工各階段的自驗(yàn)、互驗(yàn)工作,以確保電纜線路投運(yùn)后能夠安全、可靠地運(yùn)行;其次電纜路徑的放線驗(yàn)收、電纜溝道開(kāi)挖驗(yàn)收、混凝土包封驗(yàn)收等工作都要進(jìn)行嚴(yán)格的階段性檢查,以保證供電部門能夠順利地實(shí)現(xiàn)電力輸送;最后供電系統(tǒng)對(duì)電纜溝的溝道深度、平整度等數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量,以保證電力檢修工作能夠有序地開(kāi)展。

        2.3 遂道三維動(dòng)態(tài)情況分析

        通過(guò)對(duì)地下電纜數(shù)據(jù)的收集,技術(shù)人員可以利用專業(yè)軟件制作地下電纜的三維動(dòng)態(tài)圖,三維動(dòng)態(tài)圖中的地形地貌模塊能夠展現(xiàn)地下電纜隧道、變電站附近的地形地貌;線路走廊模塊能夠虛擬展現(xiàn)輸電線路走廊線路、桿塔、附屬絕緣子、金具設(shè)備及其真實(shí)位置連接關(guān)系;線路飛行瀏覽模塊可以模擬虛擬情景,讓技術(shù)人員在地下電纜的走廊行走;地下管網(wǎng)模塊能夠虛擬展現(xiàn)地下電纜、電纜溝、電纜井真實(shí)位置及其連接關(guān)系;線路交叉跨越分析及展示模塊可以在三維場(chǎng)景中指定線路和交叉參考圖層,以實(shí)現(xiàn)管線的交叉跨越搜索和快速定位;最短搶修路徑分析模塊可以根據(jù)搶修地點(diǎn)、搶修隊(duì)伍出發(fā)地,基于路網(wǎng)數(shù)據(jù)自動(dòng)分析出最優(yōu)搶修路徑并在三維場(chǎng)景中展示。這些功能模塊對(duì)于提高供電系統(tǒng)輸送電力的效率,提高供電管理水平有重要意義。

        3 結(jié)束語(yǔ)

        總之,地下電纜探測(cè)技術(shù)為供電部門實(shí)現(xiàn)科學(xué)的電力管理提供了基礎(chǔ),供電部門根據(jù)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的分析,可以準(zhǔn)確地判斷地下電纜的位置及質(zhì)量,而這對(duì)于地下電纜的維護(hù)、修理和更新具有重要的作用,因此,隨著地下電纜探測(cè)技術(shù)的成熟以及探測(cè)技術(shù)在供電生產(chǎn)管理系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用,未來(lái)的地下電纜的質(zhì)量將會(huì)得到進(jìn)一步的提高。

        參考文獻(xiàn)

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        [2]趙長(zhǎng)亮,王宇.供電生產(chǎn)管理中地下電纜探測(cè)技術(shù)的運(yùn)用[J].中國(guó)電力教育,2012,No.25330:149-150.

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