電纜故障和路徑中測繪一體化技術的應用

盧燕++施衛鋒

摘 要：在我國的國民經濟發展中，電力系統做出了不可磨滅的貢獻，也已經成為保證我國經濟發展的基石，而在電力系統的發展中，電纜的使用發揮了巨大的作用。時至今日，10 kV的電纜已經出現在我國的各個地區，在對電纜的測繪工作中，之前的測繪辦法比較單一，僅僅是通過個人的印象來對電纜的走向進行一個模糊的判斷；再或者是通過一些探測儀器來進行一個比較局部的探測，這樣很難形成對電纜測繪的一體化，為電纜的總體發展帶來諸多弊端。針對這個問題，相關部門研發了一款最新的能夠對電纜進行迅速定位的系統，在很大程度上滿足了電纜的日常維護以及對故障的及時處理。

關鍵詞：電纜故障 路徑測繪 一體化 應用

中圖分類號：TM75 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）05（c）-0061-02

進入21世紀以來，我國的經濟實現了舉世矚目的發展，在電力行業，我國在各個地區都已經實現了高低壓線路的電纜化。而在日常的工作中，如何保證電纜的安全成了保證社會經濟發展的重中之重，并直接影響到人們的生活以及生產。以往普遍使用的對電纜的監測以及排除故障的方法已經不能適應當今，并且存在一定的問題，在對電纜的故障排查中很難做到對故障點的精確定位，使得工作人員在進行檢修的時候很難迅速找到故障點，嚴重影響對故障的排除效率。因此，如何保證能夠快速實現對電纜線路的監測已經成為保障整個電力系統安全發展的重要環節。

1 常見的電纜故障以及監測

隨著電纜在電力系統中使用的普及越來越高，所出現的問題也是不可避免的，在我國的電力電纜的使用中經常出現的問題大概有這么幾種：一是因為外護套的破損而導致進水，造成交聯電纜的損壞；二是因為電纜的實際路徑跟圖紙上設計的出現差別；三是工程竣工時候的資料不完整，電纜頭出現嚴重的缺陷；其他的問題還包括對老化的評定技術缺乏嚴格的評定標準以及當地的環境對電纜造成的損壞等，這些都會對電纜的維修造成嚴重的困難。

一旦電纜出現故障，首先需要對故障進行測試，通常需要如下幾個步驟：首先是對故障性質的診斷；然后對故障進行距離的測繪；最后是對故障進行精確的定點。其中性質診斷是對故障的性質做一個初步的判斷，然后確定使用什么樣的測試方法來對故障進行診斷；完成這步工作之后要在故障的電纜上增加一些測試的信號，這樣就可以確定故障存在的距離，這也是為下一步的精準定位做的準備工作。而精準定點就是對故障的位置進行精確的定位，然后就是對故障進行實質性的修改或者排除了。

2 對電纜故障監測的方式

目前使用最廣泛的測試辦法是離線測距的方式，就是在故障出現之后，根據相關設備離線測量故障出現的距離。這種辦法有一定的不科學的問題，比如說測距時需要很長的時間，也會給檢修人員帶來一定的困難。在離線測距的方式中主要包含兩種方法，一種是阻抗法，一種是行波法。阻抗法主要是根據測量以及計算出的故障位置與測量端的阻抗，然后通過分析電纜線路的參數信息，最后進行計算，得出故障的距離，經常使用到的方法有電橋法，這種辦法有方法簡單、精度高的特點，但是能夠適用的只有高阻性的故障或者是閃絡性的故障，除此之外，還需要提前獲知電纜的參數信息，不然就會出現很大的誤差。而行波法則是根據行波的傳播速度，獲知行波的傳播時間，來對故障的地點進行定位，通常使用的辦法有低壓脈沖發射法以及脈沖的電壓法，其中低壓脈沖發射法并不需要獲取電纜的詳細參數，存在的缺陷則是不能對高阻故障以及閃絡性故障進行測量。

除了上述傳統的幾種監測方式之外，在如今使用最多以及發展最迅速的是在線測距，這種方式是根據GIS技術來完成對故障的測量以及精確的定位的。GIS技術可以把地圖的獨特的視覺效果以及地理的信息進行分析，并且可以與數據庫進行集成，然后去完成一些查詢、管理以及統計的工作。GIS技術之所以能夠得到廣泛的使用，除了上述的特點之外，還可以對其他系統的信息進行科學化的區分，還能夠對空間的信息進行管理以及分析，正是因為GIS技術擁有的這些優勢，才使它能夠在更加廣泛的公共以及個人的企事業單位中發揮巨大的作用，可以幫助企業進行事件的解釋、預測結果以及對戰略進行規劃等。

而在電力系統活動中，使用GIS技術可以在電力系統中對各電纜的信息進行輸入，然后將測試的結果與GIS數據庫相連，就能夠很快地對故障的發生位置進行定位，為工作人員的維修節省了大量的時間，從而大幅度提升電纜故障排除的效率。當然，GIS技術能擁有如此完美的工作能力，它需要一些必要的條件支持，比如：完善的電纜以及地理的信息資料、完善的軟硬件設施以及安全的在線監測的并行應用等。除了這種方式之外，還有一種屬于高速光電傳感技術的電纜故障測距方式，這種技術就是利用故障在發生的同時，在故障發生的點向電纜的兩端傳播浪涌電流，然后根據這種電流到達電纜兩端的時間差，再利用設計好的公式以及浪涌電流在電流中傳播的速度，來對電纜所發生的故障的位置進行計算，這種方式同樣可以對故障的位置進行一個非常精準的定位。

3 綜合GPS與路徑探測技術實現測繪的一體化

現如今，全球定位系統（GPS）已經在各種行業或者領域得到了大范圍的使用，電力行業也不例外。

首先是對地下電纜的監測，對于地下電纜進行監測傳統的方式是使用路徑測試以及測繪來實現外業的工作，最后再根據內業的工作形成圖表。這樣的方法也存在一定的問題，比如說在進行多次工作之后一些表示點就會受到破壞，這樣就需要進行重復的作業，最終使得設備出現問題造成測繪數據的不準確。

針對上述的問題，可以使用彩屏智能數字管線探測儀，還可以使用自主研發的通訊模塊與GPS進行結合，通過對經緯度數據的實時采集，最終形成內外業數字一體化的探測。這種方式可以將數據自動的存放于外部的GPS手持機中，降低人工的作業記錄，進而大幅度提升工作的效率。最后通過對數據的提交，并進行修正之后直接呈現在GPS或者是免費的地圖中。

最后介紹一些系統的軟硬件平臺的一些主要的功能。首先是路徑探測測繪一體化的流程，這需要有一臺精確、可靠、方便操作以及抗干擾能力超強的電纜路徑儀，這樣可以對電纜的位置以及走向進行實時的測尋。然后是對電纜路徑進行查找，并與通訊模塊以及GPS手持機進行同步的連接，來對經緯度以及高程數據等重要數據進行采集，這樣就可以更快地幫助系統繪制出電纜的路徑，完成高精度的繪制目標，最終為建立電路的數據路徑庫做好準備。此外，還需要注意一點，就是GPS的信息庫的隨時更新，因為地理的信息也會不斷發生變化，人類的一些活動也可能對電纜造成一定的影響，因此需要人們對電纜信息的采集設備與GPS的信息庫進行實時更新，對出現差異的信息進行及時修正，只有這樣才能保證電纜的路徑與實際的狀況始終保持一致，保證系統繪制的電纜路徑的數據是最精確的。

4 結語

在當前的經濟社會活動中，保證電力的安全運行就是保證經濟的安全發展，而電纜的安全運行則是電力系統安全運行的重要前提。在對電纜的安全監測的過程中，綜合電纜故障定位儀器發揮了巨大的作用，它可以對電路的路徑、GPS的一體化以及生成電路的敷設路徑做出巨大的貢獻，可以實現多種電路故障的精準定位，從而在很大程度上提升了整個電力系統的工作效率，保障了電力的安全運行，提高了人們對生活以及生產的要求。

參考文獻

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