電纜路徑儀的探測技術和性能分析

摘　要
為解決目前電纜線路急待標識的問題，介紹了電磁法測尋電纜路徑的原理及技術方法。電磁法通過發射機把某種頻率的交變電流或交變磁場施加到被測電纜上，使該電纜產生電磁場，用接收機在地面上測量該電磁場的強度及其分布，便可確定被測電纜的位置和埋深。對于不同的現場要求，分別講述了三種主動施加信號的連接方式及兩種測深方法，并就平行電纜的區分問題，引入了電流測量方法，可以有效的查找電纜及區分平行電纜。從不同角度分析了應用電磁法原理的電纜路徑儀的性能特點，可作為使用單位的選型依據。
關鍵詞：電纜路徑　電磁法　定位　測深

Abstract:To solve the problem which power cables urgently need to mark, introduced the electromagnetic principle and technological method for cable line location. The transmitter exerts alternating current or the alternating magnetic field with some kind of frequency to the test cable, causes the cable producing the electromagnetic field, then the receiver measures this electromagnetic field intensity and its the distribution on the ground, so it can determine the cable’s position and the burying depth. To meet different field requirement for locating cables, presented separately three kinds of connection way and two kinds of depth measurement method. The current measure method is introduced which can effectively differentiate parallel cables. Analyzed the performance characteristic of the cable tracer which applying electromagnetic principle and proposed how to select suitable units for users.
Key words:cable trace; electromagnetic principle; location; depth measurement

引言

目前，我國城鄉電網大量采用電力電纜線路輸配電。然而，隨著城市的發展，原有的地貌和地下管線都有相當大的變化，加之電網改造、電纜搬遷和故障電纜的修復等原因，原有的圖紙已不能正確反映電纜的敷設路徑[1, 2]和埋深，尤其是近幾年城市基礎建設的加快，外力對電纜的破壞顯得日益突出，成為影響電纜安全運行的主要因素，給電網安全帶來了極大的威脅。因此為了保證電纜的安全運行，就需要對電纜進行有效地探測，建立完善的電纜線路管理系統。

電磁法[3]是電纜路徑探測和深度測量常用而又有效的方法，所用探測設備就是電纜路徑儀，隨著技術的進步，各種儀器的性能及適用范圍也各不相同。本文重點介紹該類儀器的技術特點及適用范圍，以便供使用單位選擇合適的儀器。

1、電磁法探測的原理

由于敷設在地下的電纜與周圍的土壤介質在導電性、導磁性、密度或其他理化性質上存在著差異，從而能被探測、識別和區分。目前應用于電纜探測的方法大致有電磁法、直流電法、地震波法、放射性跟蹤法和地質雷達等。其中電磁法由于探測精度高、操作簡便、抗干擾能力強、適用范圍廣、成本低，效率高等特點而成為電纜探測工作中最常用的方法。

電磁法探測電纜，主要是利用電磁感應原理。當采用專用的發射機向待測電纜施加（直連或感應）一定頻率的信號電流I后，該電流在待測電纜中流動并在其周圍空間產生一個電磁場，其強度H可由下式確定：H=K·（I/R），式中K為場強系數，I為電流強度，R為電纜周圍任意一點距電流中心的距離，如圖1所示，圖中P為電纜周圍任意一點，I為電流強度，R為P點距電流中心的距離，H為P點的電場強度，Hx為場強的水平分量，Hz為場強的垂直分量。用接收機在地面上測量該電磁場的強度及其分布便可確定被測電纜的位置和埋深，實現被測電纜的定位。

夾鉗耦合法利用電纜路徑儀配備的夾鉗，夾套在電纜上，通過夾鉗的感應線圈把信號直接加到電纜上，見圖3。