地下管線探測在電力電纜線路排查中的應用

張信安

（華東冶金地質勘查局測繪總隊，安徽馬鞍山 243000）

0 前言

隨著社會的發展，電力公司對電力電纜的施工、維護、管理、搶修等工作的要求不斷提高，以往的電力電纜普查成果已不能滿足現階段的需要。經過長時間的技術探索，并通過實際操作，有一套完整的技術方案，最大限度地滿足電力公司現階段施工、維護、管理、搶修的工作需求。對電力電纜進行線路排查，確定電力管線走向、電力管塊中每根電纜的來源去向及屬性、電纜井位置及各方向剖面等信息在AutoCAD 2004平臺下，根據外業探測草圖編繪而成。并編制《電力電纜屬性查詢與編輯軟件》錄入各電纜線的線屬性和走向屬性信息、各電纜井的每個方向的剖面信息和相關圖片信息。

1 工作內容

（1）對電纜井、環網柜、分支箱、變壓器等電力設施及附屬物進行實際測量；

（2）對直埋地下電纜進行追蹤定位，探明埋深及走向，實際測量其特征點；

（3）對采用排管敷設的電纜群，對應其回路編號逐根進行詳探，核對電纜標識牌，繪制敷設剖面圖；

（4）調查井道內電纜接頭、中繼或分支、盤余量及斷頭空電纜，繪制電纜的局部詳圖；

（5）管線圖走向、電纜井位置等信息在Auto-CAD 2004平臺下，根據外業探測草圖、測量數據編繪而成。

（6）在《電力電纜屬性查詢與編輯軟件》錄入各電纜線的線屬性和走向屬性信息、各電纜井的每個方面的剖面信息和相關圖片信息。

2 儀器設備

2.1 地下金屬管線探查儀

電力電纜探測使用香港雷迪公司的LD-6000型地下金屬管線探測儀，該儀器通過ISO 9001國際質量體系認證，具有高效、輕便和抗干擾能力強等優點，配合電纜專用聽診器，是目前國內外在電纜密集區域識別某條電纜的常用儀器。

2.2 測量

對電力電纜特征點及檢修井等附屬物的平面位置測量采用GPS接收機自動采集，選用的儀器為美國產天寶R8型雙頻GPS[1.2.4]。

3 直埋電力電纜探測

3.1 工作原理

對目標電纜施加一定頻率、適當強度的交變電磁場。該目標電纜與大地之間便有相應的交變電流通過。該交變電流在其周圍空間產生相同頻率的交變電磁場，即在目標電纜周圍形成二次交變電磁場異常。用接收裝置檢測該異常，便能確定目標電纜的位置，達到探測地下管線之目的[3，5]。

3.2 方法、技術

根據工區的地球物理環境特征，采取相應的探測方法和措施。

通過對比試驗，選擇合適的工作頻率，以達到最佳探測效果。該項工作最終選定的工作頻率為38 KHz和9.5 kHz，在不同情況分別選用。

以有源感應法搜索探查，探得管線準確位置后，用歸零法感應，探查鄰近管線，再繼續感應搜索，如此循環交替的方法進行有源掃描、探查。

努力利用一切有利條件進行夾鉗法施加探測信號，以克服相鄰管線干擾、埋深過大等造成的探查困難，從而保證探查精度。

探查過程中，打開與目標電纜有關的手孔、檢修井，量取電纜實際埋深，并與儀器探測深度相比較，求出儀器測深修正系數，對測深結果進行修正，以提高探查精度。

管線探查中遇管線特征點（如折點、分支點等），必須精確定位、定深。直線段兩探測點間距離一般不得超過100 m，現場以紅油漆標注探測點位并編號。詳細記錄電纜探查點位編號、特征點名稱、回路編號、埋深等探查結果，并草繪探查成果圖。

4 排管敷設電纜群探測

聽診器用于電纜識別，可以從多條電纜中找出目標電纜。

4.1 工作原理

在檢修井內對單根目標電纜用夾鉗法施加一定頻率、適當強度的交變電磁場，該目標電纜便有相應的交變電流通過，該交變電流在目標電纜周圍形成二次交變電磁場異常，在下一檢修井用聽診器接收裝置檢測該異常，便能在電纜群中區分出目標電纜，核對其回路編號[3.5]。

4.2 方法、技術

（1）給電纜施加一個信號（夾鉗法或直連法），聽診器的工作頻率從512 Hz到 200 kHz，一般采用較低的頻率，比如9.5 kHz（見 圖1）。

圖1 夾鉗法示意圖

（2）聽診器最好用于帶電電纜識別（夾鉗模式），不要采用感應模式進行聽診器識別。

（3）把聽診器接到接收機上后再開機 。接收機會自動選擇聽診器模式（見圖2）。

（4）為接收機選擇和發射機相同的頻率，把聽診器依次放置在電纜外護套上，聽診器的平面要順著電纜的方向放置（見圖3）。

（5）注意記錄每條電纜上的dB值，dB值最大的電纜就是目標電纜。如果需要，請調整接收機的增益，使最大的信號值不要超出信號強度指示條的范圍。

詳細記錄電纜檢修井編號、回路編號、管塊中電纜所處位置等探查結果，并草繪電纜敷設剖面圖。

圖2 聽診器模式示意圖

圖3 聽診器的放置方向示意圖

5 數據處理

管線圖走向、電纜井位置等信息在AutoCAD 2004平臺下，根據外業探測草圖編繪而成。

編制《電力電纜屬性查詢與編輯軟件》，錄入各電纜線的線屬性和走向屬性信息、各電纜井的每個方面的剖面信息和相關圖片信息，這些信息均保存在專用數據庫中。

使用《電力電纜屬性查詢與編輯軟件》查詢各點、線的屬性信息。

（1）電纜井屬性（剖面圖，涉及的線路名稱等）。圖4為M6電纜井位置示意圖；圖5為M6電纜井北方向屬性示意圖；圖6為M6電纜井南方向屬性示意圖。

圖4 M 6電纜井位置示意圖

圖5 M 6電纜井北方向屬性示意圖

圖6 M6電纜井南方向屬性示意圖

（2）電纜線路屬性（線路的起、終點，電壓，埋設方式，規格，長度，線路經過的電纜井）。圖7為其示意圖。

圖7 電纜線路屬性示意圖

6 工程業績與總結建議

（1）利用該技術在福建省晉江市（溝頭變電站、英林變電所、青華開閉所、公園開閉所） 電纜線路排查及電氣核對工程中，共計完成電力電纜排查約100 km，完成245條電纜主、支線路識別，獲得福建省晉江電力有限責任公司的肯定。

（2）由于歷史原因，早期敷設的電纜很多沒有掛牌，通過電纜線路排查后掛牌，增強管理效率。通過電纜井各方向管塊電纜占用情況，為以后新增電纜設計提供準確的依據。

（3）所有的管線都是動態的，不可避免會有改動和增加，要保持資料的現勢性和權威性，必須建立管線動態更新管理機制。

（4）由于多方面的原因，編制《電力電纜屬性查詢與編輯軟件》實現的功能，缺少分析、統計等功能，應立項單獨編制電力電纜管理系統，以滿足電力公司對配網基礎數據管理。

[1]李青岳,陳永奇.工程測量學[M].北京:測繪出版社，1995.

[2]張正祿.工程測量學[M].武漢:武漢大學出版社，2002.

[3]張正祿等.地下管線探測和管網信息系統[M].北京:測繪出版社，2007.

[4]黃聲享,郭英起,易慶林.GPS在測量工程中的應用[M].北京：測繪出版社，2007.

[5]CJJ 61-2003，城市地下管線探測技術規程[S].