海底電纜搶修中路由搜尋及故障點定位方法介紹

陳婷婷

海底電纜為海上作業平臺或海島之間提供電力輸送，是至關重要的能源保障。一旦海底電纜出現故障，作業平臺或海島內的生產生活將會受到嚴重影響。海底電纜路由搜尋及故障點定位的準確程度，直接影響海纜搶修的時效性，現將海纜搶修中對海底電纜路由及故障點定位的方法進行介紹，以供參考。

海底電纜;路由定位;故障點定位;方法

1.引言

我國東南沿海一帶，不僅島嶼眾多，近幾年海上工業發展迅速，而海島或海上作業平臺的生產生活依賴于電力能源的保障。由于海洋作業平臺或海島與內陸隔絕，唯一的電力資源依靠海底電纜提供，海底電纜的重要性不言而喻。一旦發生海纜故障，不僅影響海洋作業平臺及海島內的經濟產出，還嚴重影響到島民的正常生活。

為此，海纜搶修專業隊伍必須重視海底電纜搶修中的問題，及時分析各種海底電纜故障案例，研究問題的根源及解決策略，盡可能的縮短海底電纜的搶修時間，為海上作業平臺及海島內的生產生活提供堅強電力保障。

2.海纜路由、故障點探測工作方法介紹

2.1 施放測試信號

海纜路由及故障點施放測試信號發信機接線示意圖。詳見：圖一·海纜發信機接線示意圖。

2.2 海纜路由探測的方法

2.2.1 “峰值法”探測簡介

用“峰值法”探測海纜的位置，是將探棒平行海平面、垂直海纜走向穿越海纜可粗測海纜位置。如下圖所示，探棒由遠逐漸靠近海纜時接收機收到的信號也逐漸增強。當探頭在電纜正上方通過時，接收的信號最強。反之，探棒逐漸遠離海纜時接收機收到的信號也逐漸減弱。通常用定位設備記錄下信號最強點位置，即表示采到一個海纜位置。詳見：圖二·“峰值法”探測示意圖。

2.2.2 “零值法”探測簡介

用“零值法”探測海纜位置，是將探棒垂直海平面、垂直海纜走向穿越海纜可精測海纜位置。如下圖所示，接收機收到的信號有一個弱、漸強、強、零、強、漸弱、弱的過程。其中信號突然變零時，探棒的正下方即為海纜位置。同樣此點也要用定位設備記錄下來。詳見：圖三·“零值法”探測示意圖。

2.2.3 工作船航行方法

在開展“零值法”或“峰值法”測量時，除了正確使用探測儀器外，工作船的行進路徑也是能否準確探測到海纜的關鍵，工作船工作船以“S”型行進方式在海纜上進行行駛，在采用“零值法”測量時，船只不需垂直于被測海纜走向，但在穿越海纜上方時的夾角不得≤45°，該工作船行進方式在海上較為方便，易判斷、精度高，是海纜路由探測中較為常用的方法;在采用“峰值法”測量時，船只需垂直于被測海纜走向，該工作船行進方法在海上作業存在一定難度，極少采用。詳見：圖四·“零值法”探測工作船行進路徑示意圖。

2.3 海纜故障點定位方法

用“零值法”、“峰值法”的探測方法只能找到海纜的路徑，但要找到故障海纜的破損點或斷頭需在海纜路由測試后，繼續開展更為密集的過纜踩點探測，在采到第一個海纜位置點后，工作船沿海纜向斷頭方向以“S”形航線前進，邊采點邊靠近斷頭，開始“S”的跨度可大一點，當以“S”形航線的方式沒有采到海纜位置時，即表示工作船已超過斷頭，此時可反方向小跨度以“S”形航線采海纜位置，為提高精度可在斷頭附近反復多測。詳見：圖五·海纜故障點探測工作船行進路徑示意圖。

3.海纜探測工作中需要注意的事項

3.1 發信機安裝與調試注意事項

3.1.1 發信機接地釬位置調試

發信機布置在海纜終端桿位置，因大多數終端桿位置都臨近海邊，離海邊遠的地質基本為砂巖為主，地質的電阻值較高;離海邊近的地質基本為海水浸潤的砂土地質，地質的電阻值較低。發信機在使用的過程中遇到地質的電阻值差或電阻值好時，發信機的發信電流無法達到發射穩定信號的要求，故工作人員需對發信機的接地電阻進行合理調整，確保發信機能滿足發送穩定信號。當遇到電阻較高的地質時，操作方法，一是適當的延長發信機的接地端的接線，將接地極引至植被較豐富的土壤濕潤處，安裝接地釬;二是采用加長型接地極;當遇到電阻較好的地質時，操作方法，使用長度短的接地釬。

3.1.2 發信機工作信號頻率調整

設備使用前需進行故障海域的頻率篩選過濾，在海纜路由搜尋和故障定位前對該海域內的信號頻率進行線篩選的操作步驟指定為首選項，要求作業人員必須嚴格按要求實施。待頻率篩選后，需進行接收端頻率與發信機頻率一致性的核對工作。

3.1.3 發信機電流電壓調試

當設備接地及頻率篩選工作完成后，進入發信機工作電壓及電流的調整階段，調整發信機信號的電流值，調整發信機電流的方式是采用逐步提升電壓0-350V，電壓逐步攀升后，發信機電流也隨之逐步攀升，當故障海纜長度小于5km時，發信機電流需控制在800mA以內;當故障海纜長度大于5km時發信機電流需控制在980mA以內;并保持電流數值穩定，電流數值波動不超過±15mA;如遇電流數值波動超過±15mA時，就說明接地電阻值發生明顯變化，需重新對接地電阻進行微調，如調整后還無法解決電流波動值超過±15mA時，需關機重新進行接地釬位置調整，待調整后再重復進行發信機電流電壓調整。

3.2 接收器（水面）探棒使用注意事項

3.2.1 海上探測船舶選擇

海上探測工作需借助工作船才能完成，但探測信號的接收會受工作船船殼材質的影響，當使用金屬材質的船體時，如探棒與船體最小距離≤1m時，接收信號會受到船體金屬殼的屏蔽影響，導致接收數據不準確或接收不到信號。故探測的工作船優先選擇玻璃鋼或木質的船體，如工作船材質無法滿足時，必須保持探棒與船體最小距離應≥1.5米，減少應船體屏蔽影響信號的接收。其次需保證探棒在工作中不受到海浪的沖擊及探測行進過程中探棒不搖晃。

3.2.2 海上工作環境選擇

探測工作的準確度還受到海況的影響，當風力≥4級，浪高大于0.5m時，會影響探測時的準確度，故當風力≥4及，浪高大于0.5m時需暫停海纜路由故障點定位探測工作。其次是在漲退潮過程中，盡量利用漲退潮開始前1-2小時或漲退潮結束的時段進行海纜路由及故障點搜尋探測工作。故在開展海纜路由及故障點定位前需對作業時段的海況及天氣狀況做好預先信息收集工作。

4.結束語

海底電纜是大陸與海島、海上作業平臺相連接的海底電力大動脈，我們必須給予重點的保護，當海纜發生故障時，作為海纜搶修隊的一員，我們必須用最短的時間恢復海纜，以保證海島人民的生產及生活影響減少到最低。故縮短海底電纜搶修時間是驗證供電優質服務尤為重要的因素。結合整個海纜搶修工序，海纜路由及故障點定位工作是制約海纜搶修時效的最為關鍵步驟，只有提高故障海纜路由及故障點的查找速度及準確度，才能真正提升海纜搶修的時效。

參考文獻

[1]王裕霜·國外海底電纜輸電工程綜述 [J]·南方電網技術·2012.6（2）：26-30;

[2]敬強·鄭新龍·李世強·海底電力電纜故障探測分析 [J]·浙江電力·2012.4：25-28.