電纜路徑的探測與電纜的鑒別（一）
在對電纜故障進(jìn)行測距之后，要根據(jù)電纜的路徑走向，找出故障點(diǎn)的大體方位來。由于有些電纜是直埋式或埋設(shè)在溝道里，而圖紙資料又不齊全，不能明確判斷電纜路徑，這就需要專用儀器測量電纜路徑。在地下管道中，往往是多條電纜并行排列，還需要從多條電纜中找出故障電纜。下面我們首先對地下電纜的磁場進(jìn)行簡單地分析，然后分別介紹探測電纜路徑以及識別電纜的方法。
一、地下電纜磁場分析
目前，現(xiàn)場上主要是檢測地下電纜上方地面上的磁場來探測電纜路徑；對一些短路或電阻很低的電纜故障點(diǎn)來說，由于很難檢測到故障點(diǎn)放電的聲音，也主要是通過檢測地面上磁場的變化來確定故障點(diǎn)位置。為了便于讀者理解利用磁場進(jìn)行電纜路徑探測及故障定點(diǎn)的原理，本章簡單地分析地下電纜地面上磁場的產(chǎn)生及分布規(guī)律。
1.相地連接時電纜的磁場
相地連接是指將信號源接到待測電纜的一相導(dǎo)體與電纜的金屬護(hù)套外皮（簡稱外皮）之間，經(jīng)電纜末端的短路環(huán)或故障點(diǎn)形成回路，如圖6.1所示。
在相地連接時主要存在著兩個電流回路，一個是導(dǎo)體與外皮形成的回路，再就是外皮與大地構(gòu)成的回路，其等效電路如圖6.2所示，兩個回路之間有互感（M）產(chǎn)生的磁耦合以及互阻抗（外皮阻抗）造成的電耦合。電源施加在導(dǎo)體與外皮之間的回路里，產(chǎn)生電流I；由于有電磁耦合，在外皮與地之間的回路產(chǎn)生電流I’，這樣導(dǎo)體、外皮與大地中的電流分別是I、（I-I’）及I’。電流I’的大小與信號的頻率、電纜的材料及周圍介質(zhì)等因素有關(guān)，它是隨著頻率的增加而減少的；對一般的電力電纜來說，在數(shù)千赫茲的頻率范圍內(nèi)，電流I’在10%I的數(shù)量級上變化。
圖6.1 相地連接接線示意圖
圖6.2 相地連接等效電路
電纜周圍的磁場可以看成是由在導(dǎo)體與外皮之間流動的電流I產(chǎn)生的磁場以及金屬外皮與大地之間的電流I’產(chǎn)生的磁場迭加形成的。電纜的導(dǎo)體是包在環(huán)形金屬外皮里邊的，回路電流I在電纜上方地面上產(chǎn)生的磁場很小，地面上的磁場主要是在金屬外皮與大地之間的回路電流I’產(chǎn)生的。
（a）
(b)
(a)等效電路 （b）磁場分布
圖6.3 大地電流等效電路及其磁場分布
大地中返回電流的分布是比較復(fù)雜的，理論分析表明，在研究磁場的分布時，可用在電纜下距離為h’的一載流導(dǎo)體來近似等效大地返回電流，h’的大小取決于信號的頻率、電纜的埋設(shè)深度及周圍大地的電阻率等因素。大地和地面上的空氣導(dǎo)磁率均接近真空中的導(dǎo)磁率，電纜周圍的磁場可以近似看成電流為I’的距離為h’的上下平行的載流導(dǎo)體產(chǎn)生的合成磁場，其磁力線在與電纜垂直的橫斷面上從電纜的一側(cè)上來越過電纜進(jìn)入另一側(cè)，如果電纜是與地面平行敷設(shè)的，在電纜的正上方磁力線與地面是平行的，磁場強(qiáng)度在電纜的正上方也達(dá)到最大值，如圖6.3所示。
客服1