楊輝

摘 要：文章主要介紹了脈沖電流法技術在測磁電纜檢修中的實際應用，結合實例運用脈沖電流法查尋測磁電纜故障，定位故障點開展檢修，并對常見的測磁電纜故障進行了分析，驗證了該方法在檢修測磁電纜故障上的可行性。運用脈沖電流法可以迅速、準確地判定測磁電纜故障，具有較好的應用前景。

關鍵詞：脈沖電流法；測磁電纜；電纜故障定位儀；斷路故障；短路故障

中圖分類號：TM247 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）33-0136-02

1 概述

某型測磁儀測磁電纜是由三股銅芯電纜包裹絕緣膠皮構成，通過它連接測磁儀控制臺和測磁探頭，將測磁探頭采得的電信號傳輸給控制臺，控制臺對電信號進行轉(zhuǎn)換放大并將磁場值顯示出來。

在實際作業(yè)中，由于操作人員使用不當，往往會導致在搬運、使用測磁探頭的過程中測磁電纜機械牽引力過大或折彎角度過大，從而導致電纜機械損傷，出現(xiàn)芯線斷路的情況；在進行測磁工作時，測磁環(huán)境臨近海水區(qū)域，比較潮濕，鹽度較大，長時間的工作容易發(fā)生電化學反應腐蝕電纜外皮，導致潮氣侵入絕緣破壞，芯線之間出現(xiàn)短路；在炎熱的夏季，露天環(huán)境下電纜表面溫度往往可以達到六七十度，溫度過高也常常導致電纜薄弱處和對接頭處存在被擊穿的可能；測磁電纜與控制臺和測磁探頭的連接工藝不到位也可能造成虛焊，導致在工作中容易出現(xiàn)斷路。

測磁電纜的損壞嚴重影響磁場測量工作，如何迅速查找電纜故障問題，快速開展測磁電纜檢修成為一項重要的工作。通過相關研究發(fā)現(xiàn)，脈沖電流法作為一種靈敏的局部放電檢測法，是一種相對成熟的檢測方法，在電力電纜故障定位和檢修中運用廣泛。測磁電纜與電力電纜使用用途雖然不同，但實際工作性質(zhì)一樣，運用該方法檢測測磁電纜，實際可行，對于快速修復電纜故障、迅速恢復測磁工作具有十分重要的意義。

2 原理

脈沖電流是指方向不變，強度隨時間周期性改變的電流，也叫脈動電流。脈沖電流法[1]開展電纜檢測工作，是通過脈沖發(fā)生器首先發(fā)射一個高壓脈沖電流將電纜故障點擊穿，使用脈沖反射儀采集并記錄下故障點擊穿產(chǎn)生的行波電流信號，檢測行波電流信號在測量端與故障點往返一趟的時間來計算故障距離，如圖1所示。

采用基于行波原理的脈沖電流法常用于電纜故障的測距與定位，具有適用范圍廣，測距精度高的特點， 在準確、迅速、經(jīng)濟地查尋電纜故障點方面具有重要意義和實際應用價值，可以廣泛的用于電纜的封閉性故障準確定位、在線檢測零值絕緣子、電力電纜局放的檢測、常規(guī)電力變壓器局放檢測以及小電流接地系統(tǒng)的單相接地故障等，其應用潛力巨大，可以作為電纜故障測距的主導方法之一。

3 應用方法

對測磁電纜進行檢測時，運用脈沖電流法將高頻率的脈沖發(fā)送到兩股平行的電纜中，該脈沖沿電纜傳播，直到阻抗失配的地方[2]，如短路點、斷路點和終端點等。在這些點上都會引起波的反射，在短路點反射波的極性與發(fā)射脈沖的極性相反；在斷路點（包括電纜終端）反射波的極性與發(fā)射脈沖的極性相同。反射脈沖回到電纜測試端時被設備接收，檢測反射波的時間和極性，就可計算故障點的位置和判斷故障性質(zhì)。

4 應用實例

4.1 檢測儀器及對象

本例檢測儀器采用Bicotest的T625電纜故障定位儀 ，該儀器適用于任何金屬電纜，測試范圍可達20km，測磁電纜長度100余米，該儀器符合測磁電纜檢測要求。該型測磁儀每套共有10根測磁電纜，在歷年的使用中，累計發(fā)生十余例故障，經(jīng)置換法判斷，測磁探頭和控制儀均正常，故障原因直接指向測磁電纜，因此對測磁電纜的檢修成為了保障儀器正常使用的必須工作。

4.2 檢測方法

當測磁電纜發(fā)生故障后，應第一時間判定測磁電纜的故障性質(zhì)，故障性質(zhì)有兩種，一種是電纜在中間某個位置折斷，這是斷路；另一種是三芯電纜之間出現(xiàn)粘連的情況，即產(chǎn)生了短路。首先將電纜脫離測磁探頭，然后用電纜故障定位儀測量故障線對，確定故障位置和性質(zhì)，從而進行有針對性的修復。

檢測的方法是采取測磁電纜三芯線兩兩配對檢測的形式，將三芯線分成三組，將測試導線插入測磁電纜連接控制臺端的航空插頭中，選取三芯線中的一組相連，根據(jù)電纜的類型在T625儀器上設置其介電值，儀器在發(fā)射脈沖信號后，自動接收反射脈沖，并將相關的信息顯示到液晶顯示屏上，然后測試其余兩組，得到三組的信息后進行分析判斷。

4.3 檢測分析

測磁電纜的故障主要有斷路和短路兩種，它們呈現(xiàn)出的圖形是不一樣的。通常顯示的圖形有以下三種：圖2、圖3中反射波出現(xiàn)波峰，說明芯線在波峰處出現(xiàn)斷路；圖4中反射波出現(xiàn)波谷，說明芯線在波谷處出現(xiàn)短路。

圖2顯示在110.1m處出現(xiàn)波峰，根據(jù)測磁電纜總長度為100余米的情況，表示反射信號來自于電纜末端，故障性質(zhì)為斷路。針對這種情況，故障有兩種可能，一種是電纜與測磁探頭的連接出現(xiàn)問題，連接焊點脫落，重新焊接即可；另一種可能是與測磁探頭相連接的電纜末端出現(xiàn)芯線斷路情況。進行修理的話，首先拆開測磁探頭，檢查電纜與磁場傳感器焊接點是否良好，如無故障則判斷為芯線短路。該故障經(jīng)實際修理發(fā)現(xiàn)為芯線斷路，截斷電纜芯線短路處以下電纜，重新連接測磁探頭，故障排除。

圖3顯示在2.501m處出現(xiàn)波峰，表示反射信號來自于電纜前端，故障性質(zhì)為斷路。針對這種情況，故障也有兩種可能，一種是電纜與航空插頭焊接出現(xiàn)問題，連接焊點脫落；另一種是與航空插頭相連接處的電纜端出現(xiàn)芯線斷路情況。進行修理的話，需要拆開航空插頭，首先檢查電纜與插頭焊接是否接觸良好，如有虛焊則重新焊接，焊接后繼續(xù)用電纜故障定位儀測量電纜芯線，如儀器屏幕顯示仍為圖3，則判斷為航空插頭附近的電纜出現(xiàn)芯線斷路情況。該故障經(jīng)實際修理發(fā)現(xiàn)既有虛焊情況，也有芯線斷路情況，還有兩種故障都出現(xiàn)的情況，需要在實際檢修中加以注意。

需要特別指出的是，在電纜前端和末端均有故障的情況下，顯示圖形為圖3，這種情況將前端故障修好后，使用電纜故障定位儀進行檢測后圖形顯示為圖2，然后按照針對圖2顯示圖形的修理方法進行修理即可。

圖4顯示在2.501m處出現(xiàn)波谷，表示反射信號來自于電纜前端，故障性質(zhì)為短路，說明測磁電纜的三芯線之間在該處出現(xiàn)短路，檢修方法與圖3類同，目前該故障出現(xiàn)情況較少。

5 結束語

采用脈沖電流法的電纜故障定位儀查尋測磁電纜故障具有以下幾個優(yōu)點：一是儀器使用方便，直接分開測磁電纜與控制臺即可操作；二是故障點定位直觀，可以直接顯示出故障點在何處；三是查找故障快捷準確，有利于快速修復測磁電纜，迅速恢復測磁工作。

實踐證明，脈沖電流法在查尋測磁電纜斷路、短路故障十分可行，具有定位準、速度快等特點，相比于以往的修理方法使修復效率提高一倍以上。該方法可推廣應用于安裝在海底、高處等相對不方便檢修位置的磁探頭故障查找，解決水下和高處檢修的難題，具有較大的實用價值，應用前景廣闊。

參考文獻：

[1]余能武.基于脈沖電流法的電力電纜局部放電檢測技術的應用研究[D].輸變電設備狀態(tài)檢修技術交流研討會論文集，2010.

[2]張振生.基于脈沖電流法判斷輸電線電暈放電研究[J].電力學報，2012（04）.

[3]祖崇.電力電纜的故障點定位及故障維修要點分析[J].科技創(chuàng)新與應用，2016（30）：204.endprint