電纜故障定位儀在ROV臍帶纜檢測中的應用

曹江 邱可(海洋石油工程股份有限公司深圳分公司，廣東 深圳 518067)

ROV在海洋石油中廣泛應用于鉆井支持，包括完成尋找裸眼井口，安裝導管支持，安裝防噴器，更換防噴器墊圈，水下檢查等；導管架安裝，包括地貌調查、導管架就位、插樁引導、打樁監測、灌漿支持、安裝后調查等；導管架及水下設施檢測，包括導管架的外觀、海生物、損傷、異物，海生物清理、桿件測厚檢測、陽極電位檢測、ACFM(交流電磁場檢測)檢測、桿件進水檢測等；海底管線/電纜鋪設水下支持，包括在海底管線、電纜鋪設過程中連續水下觀察等，它已成為海洋石油開發必不可少的裝備之一。

臍帶纜是ROV必不可少的一部分，為其提供電力，傳遞水上模塊的控制信號與水下傳感器的反饋信號。隨著ROV在海洋石油開發應用的深入，一方面由于在項目作業過程中，ROV需要調整首向等導致臍帶纜受力旋轉，另一方面受臍帶纜芯線老化的影響，臍帶纜發生故障的概率大大增加。怎樣快速解決臍帶纜故障越來越受到人們的重視。電纜故障定位儀能快速定位長電纜的斷路、短路和高壓短路故障。本文介紹電纜故障定位儀在ROV臍帶纜檢測中的應用。

1 電纜故障定位儀FL-20A簡介

特點:

★快速定位長電纜斷路、短路和高壓短路

★全程自動測試

★操作簡單

★彩色觸摸屏幕

★緊湊，重量輕

★友好語言的操作界面(多種語言選擇含中文)

一卷卷不合格的多芯電纜和屏蔽電纜堆放在車間是一個代價高昂的問題。直到現在，運用一臺模擬電纜缺陷定位儀檢測電纜斷路與短路問題，既需要相關的專業知識，又需要時間和耐心。因為這種檢測過程用到的儀器繁瑣乏味，并需要不斷進行靈敏度校正，檢測完成之后還需要進行數學計算。

數字化的全自動電纜故障定位儀FL-20A，既可以大量減少檢測所用的時間，又大大降低了執行檢測人員的專業要求。在不破壞電纜外皮的情況下，可以快速精確的定位導體和屏蔽間的斷路，金屬性短路、高壓短路。檢測人員只需將檢測的電纜兩端與FL-20A的測試探頭連接起來，然后在數字觸摸屏上輸入電纜的長度，選擇“短路”或者“斷路”就可以開始檢測了，這些操作都是非常簡單的。該儀器可以快速地計算缺陷位置與每個探頭之間的距離，以英尺或米為單位顯示，并提供一個建議修剪的范圍。不合格的部分可以修復或者剪斷，合格部分可以重新利用，這將為生產商節省大量的成本。

2 ROV臍帶纜檢測實例

本文以Quantum18 ROV臍帶纜檢測為例，介紹了電纜故障定位儀FL-20A的使用，測試過程及測試結果的驗證。

2.1 Quantum 18 ROV簡介

Quantum18 ROV是SMD公司生產的150HP工作級ROV，由潛器、TMS、控制系統、收放系統等幾個部分組成，攜帶的水下設備包括聲納、羅盤、高度計、深度計、機械手、攝像頭等。從2010年購買至今，先后參與了近20個大中型項目，在今年三月參加哈斯基船舶與ROV支持服務項目時，臍帶纜多根電源芯線出現高壓絕緣問題，嚴重影響設備的穩定性。由于沒有專業定位芯線高壓絕緣故障點的儀器，只能使用自有設備TDR500(時域反射計)與Megger(兆歐表)進行檢測，由于TDR500只能檢測近端的短路故障，我們從ROV終端開始排查了近500米臍帶纜也沒解決高壓絕緣問題。為了快速找到故障點，租用外部設備電纜故障定位儀FL-20A對Quantum18的臍帶纜進行了檢測。

2.2 電纜故障定位儀FL-20A的使用

電纜故障定位儀FL-20A可以快速精確的定位導體和屏蔽間的斷路，金屬性短路、高壓短路。高壓絕緣故障的檢測步驟如下:

①為電纜故障檢測儀接通AC/220V交流電源并打開電源開關。

②電纜故障定位儀有紅、藍、綠三種夾鉗，將紅、藍夾鉗分別接測試導體的首末兩端，綠夾鉗接被高壓絕緣故障導體的任何一端。

③進行耐壓測試，先設定耐壓電壓值，再啟動測試程序，雙手同時按住電纜故障檢測儀左右兩側安全開關，直到屏幕顯示測試結果才松開，電纜故障檢測儀輸出測試結果為:耐壓不良。

④高壓絕緣測試(查找故障點):返回顯示屏首頁，輸入被測電纜總長度(提示:長度的準確性對測試結果極為重要)，雙手同時按住電纜故障定位儀左右兩側安全開關，直到屏幕顯示測試結果才松開。

⑤剪斷故障處的電纜，重復步驟2，顯示測試結果Pass通過，無耐壓不良。

2.3 Quantum18臍帶纜故障檢測

Quantum18 ROV臍帶纜長28 00米，其中白線，綠線，橙線與地線高壓絕緣有問題，使用FL-20A電纜故障定位儀對各故障芯線逐一進行測試，得出如下數據:

測試地線與其他四根線的高壓絕緣故障點 測試綠線與其他四根線的高壓絕緣故障點

白線橙線地線綠線1.3%1.4%1.4%37米38米39米

白線橙線綠線地線2.6%4.0%1.3%73米112米37米

測試白線與其他四根線的高壓絕緣故障點測試橙線與其他四根線的高壓絕緣故障點

綠線橙線地線白線2.6%2.6%2.6%73米74米74米

綠線白線地線橙線4.1%4.0%4.1%113米112米113米

基本結論:地線有多處高壓絕緣故障點，最遠離終端113米，綠線高壓絕緣故障點在38米，白線高壓絕緣故障點在74米，橙線高壓絕緣故障點在113米。

2.4 臍帶纜故障點切除與測試結果驗證

Quantum18臍帶纜最遠短路點在113米，從ROV終端方向切掉113米臍帶纜后用FL-20A進行高壓絕緣測試，沒有發現故障，驗證了FL-20A設備測試的準確性。

3 結語

通過以上對電纜故障定位儀在ROV臍帶纜檢測應用的實例介紹，可以看出，電纜故障定位儀可以精確定位臍帶纜芯線的高壓絕緣故障點，可以完全代替傳統的TDR與Megger的作用，并且在準確度和維修成本等方面，有著無可比擬的優勢。