电缆故障和路径中测绘一体化技术的应用

卢燕++施卫锋

摘 要：在我国的国民经济发展中，电力系统做出了不可磨灭的贡献，也已经成为保证我国经济发展的基石，而在电力系统的发展中，电缆的使用发挥了巨大的作用。时至今日，10 kV的电缆已经出现在我国的各个地区，在对电缆的测绘工作中，之前的测绘办法比较单一，仅仅是通过个人的印象来对电缆的走向进行一个模糊的判断；再或者是通过一些探测仪器来进行一个比较局部的探测，这样很难形成对电缆测绘的一体化，为电缆的总体发展带来诸多弊端。针对这个问题，相关部门研发了一款最新的能够对电缆进行迅速定位的系统，在很大程度上满足了电缆的日常维护以及对故障的及时处理。

关键词：电缆故障 路径测绘 一体化 应用

中图分类号：TM75 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）05（c）-0061-02

进入21世纪以来，我国的经济实现了举世瞩目的发展，在电力行业，我国在各个地区都已经实现了高低压线路的电缆化。而在日常的工作中，如何保证电缆的安全成了保证社会经济发展的重中之重，并直接影响到人们的生活以及生产。以往普遍使用的对电缆的监测以及排除故障的方法已经不能适应当今，并且存在一定的问题，在对电缆的故障排查中很难做到对故障点的精确定位，使得工作人员在进行检修的时候很难迅速找到故障点，严重影响对故障的排除效率。因此，如何保证能够快速实现对电缆线路的监测已经成为保障整个电力系统安全发展的重要环节。

1 常见的电缆故障以及监测

随着电缆在电力系统中使用的普及越来越高，所出现的问题也是不可避免的，在我国的电力电缆的使用中经常出现的问题大概有这么几种：一是因为外护套的破损而导致进水，造成交联电缆的损坏；二是因为电缆的实际路径跟图纸上设计的出现差别；三是工程竣工时候的资料不完整，电缆头出现严重的缺陷；其他的问题还包括对老化的评定技术缺乏严格的评定标准以及当地的环境对电缆造成的损坏等，这些都会对电缆的维修造成严重的困难。

一旦电缆出现故障，首先需要对故障进行测试，通常需要如下几个步骤：首先是对故障性质的诊断；然后对故障进行距离的测绘；最后是对故障进行精确的定点。其中性质诊断是对故障的性质做一个初步的判断，然后确定使用什么样的测试方法来对故障进行诊断；完成这步工作之后要在故障的电缆上增加一些测试的信号，这样就可以确定故障存在的距离，这也是为下一步的精准定位做的准备工作。而精准定点就是对故障的位置进行精确的定位，然后就是对故障进行实质性的修改或者排除了。

2 对电缆故障监测的方式

目前使用最广泛的测试办法是离线测距的方式，就是在故障出现之后，根据相关设备离线测量故障出现的距离。这种办法有一定的不科学的问题，比如说测距时需要很长的时间，也会给检修人员带来一定的困难。在离线测距的方式中主要包含两种方法，一种是阻抗法，一种是行波法。阻抗法主要是根据测量以及计算出的故障位置与测量端的阻抗，然后通过分析电缆线路的参数信息，最后进行计算，得出故障的距离，经常使用到的方法有电桥法，这种办法有方法简单、精度高的特点，但是能够适用的只有高阻性的故障或者是閃络性的故障，除此之外，还需要提前获知电缆的参数信息，不然就会出现很大的误差。而行波法则是根据行波的传播速度，获知行波的传播时间，来对故障的地点进行定位，通常使用的办法有低压脉冲发射法以及脉冲的电压法，其中低压脉冲发射法并不需要获取电缆的详细参数，存在的缺陷则是不能对高阻故障以及闪络性故障进行测量。

除了上述传统的几种监测方式之外，在如今使用最多以及发展最迅速的是在线测距，这种方式是根据GIS技术来完成对故障的测量以及精确的定位的。GIS技术可以把地图的独特的视觉效果以及地理的信息进行分析，并且可以与数据库进行集成，然后去完成一些查询、管理以及统计的工作。GIS技术之所以能够得到广泛的使用，除了上述的特点之外，还可以对其他系统的信息进行科学化的区分，还能够对空间的信息进行管理以及分析，正是因为GIS技术拥有的这些优势，才使它能够在更加广泛的公共以及个人的企事业单位中发挥巨大的作用，可以帮助企业进行事件的解释、预测结果以及对战略进行规划等。

而在电力系统活动中，使用GIS技术可以在电力系统中对各电缆的信息进行输入，然后将测试的结果与GIS数据库相连，就能够很快地对故障的发生位置进行定位，为工作人员的维修节省了大量的时间，从而大幅度提升电缆故障排除的效率。当然，GIS技术能拥有如此完美的工作能力，它需要一些必要的条件支持，比如：完善的电缆以及地理的信息资料、完善的软硬件设施以及安全的在线监测的并行应用等。除了这种方式之外，还有一种属于高速光电传感技术的电缆故障测距方式，这种技术就是利用故障在发生的同时，在故障发生的点向电缆的两端传播浪涌电流，然后根据这种电流到达电缆两端的时间差，再利用设计好的公式以及浪涌电流在电流中传播的速度，来对电缆所发生的故障的位置进行计算，这种方式同样可以对故障的位置进行一个非常精准的定位。

3 综合GPS与路径探测技术实现测绘的一体化

现如今，全球定位系统（GPS）已经在各种行业或者领域得到了大范围的使用，电力行业也不例外。

首先是对地下电缆的监测，对于地下电缆进行监测传统的方式是使用路径测试以及测绘来实现外业的工作，最后再根据内业的工作形成图表。这样的方法也存在一定的问题，比如说在进行多次工作之后一些表示点就会受到破坏，这样就需要进行重复的作业，最终使得设备出现问题造成测绘数据的不准确。

针对上述的问题，可以使用彩屏智能数字管线探测仪，还可以使用自主研发的通讯模块与GPS进行结合，通过对经纬度数据的实时采集，最终形成内外业数字一体化的探测。这种方式可以将数据自动的存放于外部的GPS手持机中，降低人工的作业记录，进而大幅度提升工作的效率。最后通过对数据的提交，并进行修正之后直接呈现在GPS或者是免费的地图中。

最后介绍一些系统的软硬件平台的一些主要的功能。首先是路径探测测绘一体化的流程，这需要有一台精确、可靠、方便操作以及抗干扰能力超强的电缆路径仪，这样可以对电缆的位置以及走向进行实时的测寻。然后是对电缆路径进行查找，并与通讯模块以及GPS手持机进行同步的连接，来对经纬度以及高程数据等重要数据进行采集，这样就可以更快地帮助系统绘制出电缆的路径，完成高精度的绘制目标，最终为建立电路的数据路径库做好准备。此外，还需要注意一点，就是GPS的信息库的随时更新，因为地理的信息也会不断发生变化，人类的一些活动也可能对电缆造成一定的影响，因此需要人们对电缆信息的采集设备与GPS的信息库进行实时更新，对出现差异的信息进行及时修正，只有这样才能保证电缆的路径与实际的状况始终保持一致，保证系统绘制的电缆路径的数据是最精确的。

4 结语

在当前的经济社会活动中，保证电力的安全运行就是保证经济的安全发展，而电缆的安全运行则是电力系统安全运行的重要前提。在对电缆的安全监测的过程中，综合电缆故障定位仪器发挥了巨大的作用，它可以对电路的路径、GPS的一体化以及生成电路的敷设路径做出巨大的贡献，可以实现多种电路故障的精准定位，从而在很大程度上提升了整个电力系统的工作效率，保障了电力的安全运行，提高了人们对生活以及生产的要求。

参考文献

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