陳婷婷

海底電纜為海上作業(yè)平臺(tái)或海島之間提供電力輸送，是至關(guān)重要的能源保障。一旦海底電纜出現(xiàn)故障，作業(yè)平臺(tái)或海島內(nèi)的生產(chǎn)生活將會(huì)受到嚴(yán)重影響。海底電纜路由搜尋及故障點(diǎn)定位的準(zhǔn)確程度，直接影響海纜搶修的時(shí)效性，現(xiàn)將海纜搶修中對(duì)海底電纜路由及故障點(diǎn)定位的方法進(jìn)行介紹，以供參考。

海底電纜;路由定位;故障點(diǎn)定位;方法

1.引言

我國(guó)東南沿海一帶，不僅島嶼眾多，近幾年海上工業(yè)發(fā)展迅速，而海島或海上作業(yè)平臺(tái)的生產(chǎn)生活依賴于電力能源的保障。由于海洋作業(yè)平臺(tái)或海島與內(nèi)陸隔絕，唯一的電力資源依靠海底電纜提供，海底電纜的重要性不言而喻。一旦發(fā)生海纜故障，不僅影響海洋作業(yè)平臺(tái)及海島內(nèi)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出，還嚴(yán)重影響到島民的正常生活。

為此，海纜搶修專業(yè)隊(duì)伍必須重視海底電纜搶修中的問(wèn)題，及時(shí)分析各種海底電纜故障案例，研究問(wèn)題的根源及解決策略，盡可能的縮短海底電纜的搶修時(shí)間，為海上作業(yè)平臺(tái)及海島內(nèi)的生產(chǎn)生活提供堅(jiān)強(qiáng)電力保障。

2.海纜路由、故障點(diǎn)探測(cè)工作方法介紹

2.1 施放測(cè)試信號(hào)

海纜路由及故障點(diǎn)施放測(cè)試信號(hào)發(fā)信機(jī)接線示意圖。詳見(jiàn)：圖一·海纜發(fā)信機(jī)接線示意圖。

2.2 海纜路由探測(cè)的方法

2.2.1 “峰值法”探測(cè)簡(jiǎn)介

用“峰值法”探測(cè)海纜的位置，是將探棒平行海平面、垂直海纜走向穿越海纜可粗測(cè)海纜位置。如下圖所示，探棒由遠(yuǎn)逐漸靠近海纜時(shí)接收機(jī)收到的信號(hào)也逐漸增強(qiáng)。當(dāng)探頭在電纜正上方通過(guò)時(shí)，接收的信號(hào)最強(qiáng)。反之，探棒逐漸遠(yuǎn)離海纜時(shí)接收機(jī)收到的信號(hào)也逐漸減弱。通常用定位設(shè)備記錄下信號(hào)最強(qiáng)點(diǎn)位置，即表示采到一個(gè)海纜位置。詳見(jiàn)：圖二·“峰值法”探測(cè)示意圖。

2.2.2 “零值法”探測(cè)簡(jiǎn)介

用“零值法”探測(cè)海纜位置，是將探棒垂直海平面、垂直海纜走向穿越海纜可精測(cè)海纜位置。如下圖所示，接收機(jī)收到的信號(hào)有一個(gè)弱、漸強(qiáng)、強(qiáng)、零、強(qiáng)、漸弱、弱的過(guò)程。其中信號(hào)突然變零時(shí)，探棒的正下方即為海纜位置。同樣此點(diǎn)也要用定位設(shè)備記錄下來(lái)。詳見(jiàn)：圖三·“零值法”探測(cè)示意圖。

2.2.3 工作船航行方法

在開(kāi)展“零值法”或“峰值法”測(cè)量時(shí)，除了正確使用探測(cè)儀器外，工作船的行進(jìn)路徑也是能否準(zhǔn)確探測(cè)到海纜的關(guān)鍵，工作船工作船以“S”型行進(jìn)方式在海纜上進(jìn)行行駛，在采用“零值法”測(cè)量時(shí)，船只不需垂直于被測(cè)海纜走向，但在穿越海纜上方時(shí)的夾角不得≤45°，該工作船行進(jìn)方式在海上較為方便，易判斷、精度高，是海纜路由探測(cè)中較為常用的方法;在采用“峰值法”測(cè)量時(shí)，船只需垂直于被測(cè)海纜走向，該工作船行進(jìn)方法在海上作業(yè)存在一定難度，極少采用。詳見(jiàn)：圖四·“零值法”探測(cè)工作船行進(jìn)路徑示意圖。

2.3 海纜故障點(diǎn)定位方法

用“零值法”、“峰值法”的探測(cè)方法只能找到海纜的路徑，但要找到故障海纜的破損點(diǎn)或斷頭需在海纜路由測(cè)試后，繼續(xù)開(kāi)展更為密集的過(guò)纜踩點(diǎn)探測(cè)，在采到第一個(gè)海纜位置點(diǎn)后，工作船沿海纜向斷頭方向以“S”形航線前進(jìn)，邊采點(diǎn)邊靠近斷頭，開(kāi)始“S”的跨度可大一點(diǎn)，當(dāng)以“S”形航線的方式?jīng)]有采到海纜位置時(shí)，即表示工作船已超過(guò)斷頭，此時(shí)可反方向小跨度以“S”形航線采海纜位置，為提高精度可在斷頭附近反復(fù)多測(cè)。詳見(jiàn)：圖五·海纜故障點(diǎn)探測(cè)工作船行進(jìn)路徑示意圖。

3.海纜探測(cè)工作中需要注意的事項(xiàng)

3.1 發(fā)信機(jī)安裝與調(diào)試注意事項(xiàng)

3.1.1 發(fā)信機(jī)接地釬位置調(diào)試

發(fā)信機(jī)布置在海纜終端桿位置，因大多數(shù)終端桿位置都臨近海邊，離海邊遠(yuǎn)的地質(zhì)基本為砂巖為主，地質(zhì)的電阻值較高;離海邊近的地質(zhì)基本為海水浸潤(rùn)的砂土地質(zhì)，地質(zhì)的電阻值較低。發(fā)信機(jī)在使用的過(guò)程中遇到地質(zhì)的電阻值差或電阻值好時(shí)，發(fā)信機(jī)的發(fā)信電流無(wú)法達(dá)到發(fā)射穩(wěn)定信號(hào)的要求，故工作人員需對(duì)發(fā)信機(jī)的接地電阻進(jìn)行合理調(diào)整，確保發(fā)信機(jī)能滿足發(fā)送穩(wěn)定信號(hào)。當(dāng)遇到電阻較高的地質(zhì)時(shí)，操作方法，一是適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)發(fā)信機(jī)的接地端的接線，將接地極引至植被較豐富的土壤濕潤(rùn)處，安裝接地釬;二是采用加長(zhǎng)型接地極;當(dāng)遇到電阻較好的地質(zhì)時(shí)，操作方法，使用長(zhǎng)度短的接地釬。

3.1.2 發(fā)信機(jī)工作信號(hào)頻率調(diào)整

設(shè)備使用前需進(jìn)行故障海域的頻率篩選過(guò)濾，在海纜路由搜尋和故障定位前對(duì)該海域內(nèi)的信號(hào)頻率進(jìn)行線篩選的操作步驟指定為首選項(xiàng)，要求作業(yè)人員必須嚴(yán)格按要求實(shí)施。待頻率篩選后，需進(jìn)行接收端頻率與發(fā)信機(jī)頻率一致性的核對(duì)工作。

3.1.3 發(fā)信機(jī)電流電壓調(diào)試

當(dāng)設(shè)備接地及頻率篩選工作完成后，進(jìn)入發(fā)信機(jī)工作電壓及電流的調(diào)整階段，調(diào)整發(fā)信機(jī)信號(hào)的電流值，調(diào)整發(fā)信機(jī)電流的方式是采用逐步提升電壓0-350V，電壓逐步攀升后，發(fā)信機(jī)電流也隨之逐步攀升，當(dāng)故障海纜長(zhǎng)度小于5km時(shí)，發(fā)信機(jī)電流需控制在800mA以內(nèi);當(dāng)故障海纜長(zhǎng)度大于5km時(shí)發(fā)信機(jī)電流需控制在980mA以內(nèi);并保持電流數(shù)值穩(wěn)定，電流數(shù)值波動(dòng)不超過(guò)±15mA;如遇電流數(shù)值波動(dòng)超過(guò)±15mA時(shí)，就說(shuō)明接地電阻值發(fā)生明顯變化，需重新對(duì)接地電阻進(jìn)行微調(diào)，如調(diào)整后還無(wú)法解決電流波動(dòng)值超過(guò)±15mA時(shí)，需關(guān)機(jī)重新進(jìn)行接地釬位置調(diào)整，待調(diào)整后再重復(fù)進(jìn)行發(fā)信機(jī)電流電壓調(diào)整。

3.2 接收器（水面）探棒使用注意事項(xiàng)

3.2.1 海上探測(cè)船舶選擇

海上探測(cè)工作需借助工作船才能完成，但探測(cè)信號(hào)的接收會(huì)受工作船船殼材質(zhì)的影響，當(dāng)使用金屬材質(zhì)的船體時(shí)，如探棒與船體最小距離≤1m時(shí)，接收信號(hào)會(huì)受到船體金屬殼的屏蔽影響，導(dǎo)致接收數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確或接收不到信號(hào)。故探測(cè)的工作船優(yōu)先選擇玻璃鋼或木質(zhì)的船體，如工作船材質(zhì)無(wú)法滿足時(shí)，必須保持探棒與船體最小距離應(yīng)≥1.5米，減少應(yīng)船體屏蔽影響信號(hào)的接收。其次需保證探棒在工作中不受到海浪的沖擊及探測(cè)行進(jìn)過(guò)程中探棒不搖晃。

3.2.2 海上工作環(huán)境選擇

探測(cè)工作的準(zhǔn)確度還受到海況的影響，當(dāng)風(fēng)力≥4級(jí)，浪高大于0.5m時(shí)，會(huì)影響探測(cè)時(shí)的準(zhǔn)確度，故當(dāng)風(fēng)力≥4及，浪高大于0.5m時(shí)需暫停海纜路由故障點(diǎn)定位探測(cè)工作。其次是在漲退潮過(guò)程中，盡量利用漲退潮開(kāi)始前1-2小時(shí)或漲退潮結(jié)束的時(shí)段進(jìn)行海纜路由及故障點(diǎn)搜尋探測(cè)工作。故在開(kāi)展海纜路由及故障點(diǎn)定位前需對(duì)作業(yè)時(shí)段的海況及天氣狀況做好預(yù)先信息收集工作。

4.結(jié)束語(yǔ)

海底電纜是大陸與海島、海上作業(yè)平臺(tái)相連接的海底電力大動(dòng)脈，我們必須給予重點(diǎn)的保護(hù)，當(dāng)海纜發(fā)生故障時(shí)，作為海纜搶修隊(duì)的一員，我們必須用最短的時(shí)間恢復(fù)海纜，以保證海島人民的生產(chǎn)及生活影響減少到最低。故縮短海底電纜搶修時(shí)間是驗(yàn)證供電優(yōu)質(zhì)服務(wù)尤為重要的因素。結(jié)合整個(gè)海纜搶修工序，海纜路由及故障點(diǎn)定位工作是制約海纜搶修時(shí)效的最為關(guān)鍵步驟，只有提高故障海纜路由及故障點(diǎn)的查找速度及準(zhǔn)確度，才能真正提升海纜搶修的時(shí)效。

參考文獻(xiàn)

[1]王裕霜·國(guó)外海底電纜輸電工程綜述 [J]·南方電網(wǎng)技術(shù)·2012.6（2）：26-30;

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