CN101446616A

CN101446616A - 查找电缆或管线故障点的方法及装置

Info

Publication number: CN101446616A
Application number: CNA2008100064898A
Authority: CN
Inventors: 田振国
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-02-29
Filing date: 2008-02-29
Publication date: 2009-06-03
Anticipated expiration: 2028-02-29
Also published as: CN101446616B

Abstract

一种能快速准确定位电缆或管线故障点的方法及装置，由移动机向所查电缆或管线发送交变的查找信号，由固定机在所查电缆或管线线段端部接收此查找信号后，比较此信号幅值或相位值的变化，即可快速判定故障点所在范围及准确位置。

Description

查找电缆或管线故障点的方法及装置

所属技术领域

本发明涉及一种查找电缆或管线故障点的方法及装置，尤其是能快速判定故障点所在范围及准确位置的方法及装置。

背景技术

目前，公知的查找电缆或管线故障点的方法及装置有以下几种：

第一种为跟踪信号强度法。由固定机向所查电缆或管线内的金属部分发送交变的查找信号，然后沿线路由移动机跟踪接收此信号，通过比较信号强度的变化而判定故障点。例如：固定机至故障点间信号强度较强，越过故障点后强度骤减。但此法只适用于少数的低阻接地及混线(即死接地、死混线)。而大多数的高阻接地及混线，由于金属部分对地分布电容及线间分布电容对查找信号的漏流远大于故障点高阻的漏流，所以故障点前后信号强度变化不大。对于地埋电缆来说，电缆埋深也将直接影响接收信号强度，所以无法以移动机接收信号强度来准确定位故障点。

第二种脉冲反射回波法。此法只适用于电缆。查找仪向被查芯线发送一脉冲信号，此信号波沿芯线向终端传播，若途中遇阻抗突变，如断线、短路、混线、接地等，则将产生反射回波信号。根据此反射信号返回的时间，再结合信号波在芯线内传播的速度(波速)即可计算出故障点距离。例如：故障点距离等于回波反射时间乘以波速再除以二。但此法也只适用于少数的低阻接地及混线，对于大部分的高阻接地及混线，由于线条阻抗变化不大，回波反射信号太小，无法辨别而难以定位。另外，即便是少数可测的低阻接地或混线，此法也只是粗测，它所计算出的距离为电缆长度，与地面上的实际距离长度将有较大误差，这是由电缆敷设弯度及备用量等因素造成的。所以此法难以准确定位故障点。

第三种为电桥法或参数值法。此法也只适用于电缆。用电桥或参数表测出芯线至故障点的阻值或参数，再根据电缆参数换算为距离。此法只适合在少数接地及混线阻值稳定不变且无其他电源干扰的情况下使用，而对于多数高阻接地及混线其阻值是极其不稳定的，且大地中有干扰电流存在，从而导致无法完成测量。另外，即使是对少数的稳定接地及混线能测定计算出距离，也只是电缆长度，而与地面上的实际距离长度有较大误差，这是由电缆敷设弯度及备用量等因素造成的，所以此法无法准确定位故障点。

第四种为高压放电听音法。此法也只适用于电缆。由高压发生器向被查芯线内发送高压脉冲，此高压经线条绝缘不良处击穿放电，将发出强烈的放电声，用听声器接收此放电声波并结合放电电波，由于二者传播速度不同，可根据收到两者的时间间隔来判定故障点远近，声波与电波时间间隔最近处为放电点即故障点。此法只能应用于高压电力电缆接地及混线的查找，对于低压电缆将无法使用，可能会造成电缆的损伤。即便是对于高压电缆，由于外界噪声的干扰及查找经验的限制，也难以准确定位故障点。

第五种为地面插测法。此法适用于地埋电缆或管线，可查因绝缘层破损而造成其内金属部分对大地绝缘不良点。由发送器向对地绝缘不良的金属部分发送查找信号，使其与大地经破损点构成漏泄回路，则在破损点周围大地中形成以破损点为中心向外扩散的电场。查找时沿所查电缆或管线径路用两根导电棒逐段插入大地，当进入漏泄电场区时，则可接收漏泄的查找信号，将此信号送入接收器进行处理，则可判定漏泄点所在。此法虽能准确定位故障点，但必须沿整条径路步行并不间断的逐段插测，查找速度慢，耗时费力效率低。

综上所述，目前查找电缆或管线故障点的方法存在着不能准确定位故障点或查找速度慢，耗时费力效率低的不足。

发明内容

为克服现有的电缆或管线故障点查找方法及装置存在的不能准确定位故障点或查找速度慢，耗时费力效率低的不足，本发明提供一种新的方法及装置，它不仅能准确定位故障点，而且能采用分段判定逐步缩小范围使查找快速，省时省力效率高。

本发明解决问题所采用的方法是：沿所查电缆或管线线路上不同位置向其内部所查金属部分发送交变的查找信号；在所查电缆或管线线段的端部接收所查金属部分上的查找信号；接收查找信号的幅值或相位值或两者将随线路上发送位置的不同而变化，比较这种变化即可判定故障点所在范围及准确位置。

利用上述方法查找电缆或管线故障点的装置是这样设计的：本装置包括移动机和固定机，移动机沿所查电缆或管线径路直接或通过感应线圈间接向电缆或管线内部所查金属部分发送交变的查找信号；固定机在所查电缆或管线线段端部一端或两端直接或通过感应线圈间接接收所查金属部分上的查找信号后经电路处理得出幅值或相位值或两者供比较。当改变移动机在径路上的发送位置时，则固定机所接收查找信号的幅值或相位值或两者也将发生变化，比较这种变化，即可准确定位故障点，并可通过分段判定逐步缩小范围使查找快速，省时省力效率高。

理论分析及实践证明，通过接收查找信号幅值变化来查找故障点时，所查电缆或管线线段两端都要设固定机，以进行两端幅值的比较。另外，由于感应线圈间接接收的幅值不如直接接收的幅值准确，而相位值则不受此影响，所以利用幅值变化查找故障点时应选择直接接收，而利用相位变化查找故障点时则不受此限制。因此，可按以下方案选择接收方式：可在所查电缆或管线线段的两端都设固定机，它们连接电缆或管线内部的所查金属部分直接接收其上的查找信号，经电路处理后得出幅值或相位值或两者供比较；也可在所查电缆或管线线段的一端或两端设固定机，它们可直接或通过感应线圈间接接收所查金属部分上的查找信号，经电路处理后得出相位值供比较。

为查找工作便利，移动机与固定机间或固定机与固定机间或两者可通过电缆或管线通道或无线通道或两者进行信息传递。如可传递所查电缆或管线的径路信号，便于移动机正确的在径路上工作；可传递相互比较接收查找信号幅值或相位值或两者的变化信息；可传递判定故障点在移动机哪一侧的信息等等，并告知查找者，更加方便查找工作。

本发明的有益效果是：能准确定位电缆或管线故障点位置，并可通过分段判定逐步缩小范围，使查找快速，省时省力效率高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明方法及装置查找故障点的原理示意图

图2是本发明方法及装置查找高阻断路故障点实施例的电路分析图

图3是本发明方法及装置查找接地及混线故障点实施例的电路分析图

图中包括电缆或管线1，绝缘层2，金属部分3，移动机4，固定机5，大地6。

具体实施方式

在图1即本发明方法及装置查找故障点的原理示意图中，大地6中埋有电缆或管线1，其金属部分3由绝缘层2包敷保护。对电缆来说，金属部分3可以是相互绝缘的多芯金属导线及屏蔽层、铠装带等，图中只以单芯线示意。当电缆或管线1在Y点发生损伤造成绝缘层2破损及金属部分3不良，如电缆芯线断线、混线、接地，管线防腐绝缘层破损接地等，需要查找处理。查找时移动机4沿所查电缆或管线1径路移动，并向大地6中所埋的电缆或管线1内不良金属部分3发送交变的查找信号。移动机4的发送方式即可采用图中所示通过开放式棒形感应线圈垂直于电缆或管线1线路间接感应发送，也可通过闭合式钳形感应线圈卡住电缆或管线1间接感应发送，也可将发送线加在不良金属部分3上直接发送。固定机5置于所查电缆或管线1线段A端或B端或两者接收不良金属部分3所带的查找信号。固定机5的接收方式即可采用图中所示通过接收线加在不良金属部分3上直接接收，也可通过开放式棒形感应线圈垂直于电缆或管线1线路间接感应接收，也可通过闭合式钳形感应线圈卡住电缆或管线1间接感应接收。固定机5接收到查找信号后经电路处理得出此信号的幅值或相位值或两者供比较，实践证明，此信号的幅值及相位值是随移动机4在径路上不同的发送位置而变化的，尤其是在故障点Y点两侧这种变化非常明显，比较这种变化即可准确判定故障点位置，并可通过分段判定逐步缩小范围使查找快速，省时省力效率高。

在图2即本发明方法及装置查找高阻断路故障点实施例的电路分析图中，C为电缆或管线内不良金属部分3对地分布电容，R_i为高阻断路故障点Y处的高值电阻，C_i为故障点Y处的线间分布电容。在电缆或管线的A端或B端或两者的不良金属部分3直接接有固定机5，移动机4在电缆或管线径路上不同的感应发送位置分别为X、Z点。分图2a为电路原理图。分图2b、2c分别为移动机4在电缆或管线径路上X点与Z点位置感应发送时的等效电路图。分图2d为固定机5接收查找信号幅值变化曲线，图中实线U_A为A端固定机5的幅值变化曲线，点划线U_B为B端固定机5的幅值变化曲线，由图可看出，两曲线对应故障点Y处有一交叉点，交叉点处U_A值等于U_B值，而在A至Y间U_A值大于U_B值，在B至Y间U_B值大于U_A值，所以通过比较U_A值U_B值即可判定故障点Y在移动机4的哪一侧，如当由两端固定机5得出U_A大于U_B值时，则可判定故障点在移动机4的B端侧，当U_A小于U_B值时，则可判定故障点在移动机4的A端侧，运用分段判定逐步缩小范围，即可快速准确的查到U_A值等于U_B值的故障点Y处。分图2e为固定机5接收查找信号相位变化曲线，图中实线Φ_A为A端固定机5的相位变化曲线，点划线Φ_B为B端固定机5的相位变化曲线，由图可看出，Φ_A及Φ_B在对应故障点Y处都有一个相位突变，所以可由Φ_A或Φ_B或两者的变化，通过分段判定逐步缩小范围，即可快速准确的查到故障点。

在图3即本发明方法及装置查找接地及混线故障点实施例的电路分析图中，C为电缆或管线内不良金属部分3对地或其他金属部分间的分布电容；R_d为接地或混线故障点Y处的接地或混线电阻；在电缆或管线的A端或B端或两者的不良金属部分3直接接有固定机5，移动机4在电缆或管线径路上不同的感应发送位置分别为X、Z点。分图3a为电路原理图。分图3b、3c分别为移动机4在电缆或管线径路上X点与Z点位置感应发送时的等效电路图。分图3_d为固定机5接收查找信号幅值变化曲线，图中实线U_A为A端固定机5的幅值变化曲线，点划线U_B为B端固定机5的幅值变化曲线，由图可看出，两曲线对应故障点Y处有一交叉点，交叉点处U_A值等于U_B值，而在A至Y间U_A值大于U_B值，在B至Y间U_B值大于U_A值，所以通过比较U_A值U_B值即可判定故障点Y在移动机4的哪一侧，如当由两端固定机5得出U_A大于U_B值时，则可判定故障点在移动机4的B端侧，当U_A小于U_B值时，则可判定故障点在移动机4的A端侧，运用分段判定逐步缩小范围，即可快速准确的查到U_A值等于U_B值的故障点Y处。分图3e为固定机5接收查找信号相位变化曲线，图中实线Φ_A为A端固定机5的相位变化曲线，点划线Φ_B为B端固定机5的相位变化曲线，由图可看出，Φ_A及Φ_B在对应故障点Y处都有一个相位突变，所以可由Φ_A或Φ_B或两者的变化，通过分段判定逐步缩小范围，即可快速准确的查到故障点。

Claims

1、一种查找电缆或管线故障点的方法，其特征在于：沿所查电缆或管线线路上不同位置向其内部所查金属部分发送交变的查找信号；在所查电缆或管线线段的端部接收所查金属部分上的查找信号；接收查找信号的幅值或相位值或两者将随线路上发送位置的不同而变化，比较这种变化即可判定故障点所在范围及准确位置。

2、一种权利要求1中所述查找电缆或管线故障点的装置，它包括移动机和固定机，其特征在于：移动机沿所查电缆或管线径路直接或通过感应线圈间接向电缆或管线内部所查金属部分发送交变的查找信号；固定机在所查电缆或管线线段端部一端或两端直接或通过感应线圈间接接收所查金属部分上的查找信号后经电路处理得出幅值或相位值或两者供比较。

3、根据权利要求2中所述查找电缆或管线故障点的装置，其特征在于：在所查电缆或管线线段的两端都设固定机，它们连接电缆或管线内部的所查金属部分直接接收其上的查找信号，经电路处理后得出幅值或相位值或两者供比较。

4、根据权利要求2中所述查找电缆或管线故障点的装置，其特征在于：在所查电缆或管线线段的一端或两端设固定机，它们可直接或通过感应线圈间接接收所查金属部分上的查找信号，经电路处理后得出相位值供比较。

5、根据权利要求2、3或4中所述查找电缆或管线故障点的装置，其特征在于：移动机与固定机间或固定机与固定机间或两者可通过电缆或管线通道或无线通道或两者进行信息传递。