伴隨城市配網(wǎng)電纜規(guī)模持續(xù)擴(kuò)張，地下電纜故障排查定位的業(yè)務(wù)需求持續(xù)增長(zhǎng)。不少電力運(yùn)維、市政、軌道交通領(lǐng)域的 B 端、G 端用戶均存在設(shè)備選型困惑，對(duì)地下電纜斷點(diǎn)查找手段、不同電纜故障查找方法的適用場(chǎng)景差異存在疑問(wèn)。從行業(yè)調(diào)研情況來(lái)看，10kV 及以下地下電纜運(yùn)行過(guò)程中斷線類(lèi)故障占比較高，部分故障排查耗時(shí)較長(zhǎng)，會(huì)帶來(lái)可觀的停電損失，科學(xué)選用適配的電纜斷點(diǎn)定位方法，是提升運(yùn)維效率、降低停電損失的核心路徑。

一、五類(lèi)常用地下電纜斷點(diǎn)查找方法技術(shù)原理與實(shí)測(cè)表現(xiàn)對(duì)比

當(dāng)前行業(yè)內(nèi)常用的電纜故障查找方法主要分為五類(lèi)，各項(xiàng)性能指標(biāo)應(yīng)符合 DL/T?849.1?2019、DL/T?849.2?2019 及 DL/T?1864?2018 等電纜故障檢測(cè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求【2】。第一類(lèi)是電橋法，核心原理是利用電纜導(dǎo)體電阻與長(zhǎng)度成正比的特性，通過(guò)對(duì)比故障相和完好相的電阻值計(jì)算斷點(diǎn)距離。該方法操作簡(jiǎn)單，設(shè)備成本較低，但是要求電纜存在完好的參考相，無(wú)法識(shí)別多點(diǎn)斷點(diǎn)，僅適用于長(zhǎng)度 1km 以內(nèi)的低壓電纜。第二類(lèi)是低壓脈沖反射法，也叫時(shí)域反射法（TDR），通過(guò)向電纜發(fā)射低壓脈沖信號(hào)，采集斷點(diǎn)處的反射波時(shí)間差計(jì)算斷點(diǎn)位置，操作無(wú)需高壓接入，安全性高，但是對(duì)高阻斷點(diǎn)的信號(hào)識(shí)別能力有限，適合低阻斷線、短距離電纜的粗測(cè)定位。第三類(lèi)是高壓沖閃法，通過(guò)向故障電纜施加高壓脈沖，迫使斷點(diǎn)處產(chǎn)生擊穿放電，采集放電信號(hào)的時(shí)間差計(jì)算斷點(diǎn)位置，可覆蓋高阻、閃絡(luò)類(lèi)斷點(diǎn)，但是操作過(guò)程涉及高壓輸出，需由持證人員完成，適合 10kV 及以上高壓電纜的粗測(cè)定位。第四類(lèi)是聲磁同步法，利用斷點(diǎn)擊穿放電產(chǎn)生的聲波和電磁波信號(hào)的時(shí)間差，結(jié)合定點(diǎn)探頭的位置判斷*斷點(diǎn)位置，定位精度較高，但是受土壤介質(zhì)、穿管環(huán)境的隔音效果影響較大，在直埋電纜場(chǎng)景下表現(xiàn)優(yōu)異。第五類(lèi)是音頻感應(yīng)法，通過(guò)向電纜注入特定頻率的音頻信號(hào)，沿線路采集信號(hào)強(qiáng)度變化判斷斷點(diǎn)位置，不受穿管、橋架的隔音效果影響，但是在并行多電纜場(chǎng)景下的信號(hào)區(qū)分度較低，容易受周邊電磁環(huán)境干擾。

二、不同場(chǎng)景下的方法適配性分析

不同運(yùn)維場(chǎng)景的電纜敷設(shè)條件、電壓等級(jí)差異較大，需針對(duì)性選擇適配的電纜斷點(diǎn)檢測(cè)方案。針對(duì) 10kV 配網(wǎng)直埋電纜場(chǎng)景，可采用低壓脈沖 / 高壓沖閃法先完成粗測(cè)，鎖定斷點(diǎn)大致范圍后，采用聲磁同步法完成精準(zhǔn)定點(diǎn)，該組合方案可有效縮短故障排查時(shí)長(zhǎng)，提升定位準(zhǔn)確率。針對(duì)市政穿管、橋架敷設(shè)的低壓電纜場(chǎng)景，由于穿管結(jié)構(gòu)會(huì)阻擋聲波傳播，可優(yōu)先采用音頻感應(yīng)法完成斷點(diǎn)定位，適用于穿管敷設(shè)路燈電纜等低壓電纜斷點(diǎn)排查，可有效縮小開(kāi)挖范圍。針對(duì)軌道交通牽引電纜場(chǎng)景，電纜沿線電磁環(huán)境復(fù)雜，可采用抗干擾能力較強(qiáng)的高壓沖閃法 + 聲磁同步法組合方案，規(guī)避牽引供電系統(tǒng)的電磁干擾，精準(zhǔn)鎖定斷點(diǎn)位置。針對(duì)光伏、風(fēng)電場(chǎng)區(qū)的地埋電纜場(chǎng)景，電纜敷設(shè)距離長(zhǎng)、沿線地形復(fù)雜，可先采用低壓脈沖法完成長(zhǎng)距離粗測(cè)，縮小排查范圍后再采用聲磁同步法定點(diǎn)，降低運(yùn)維人員的巡檢工作量。

三、各方法優(yōu)劣勢(shì)與投入成本對(duì)比

五類(lèi)電纜斷點(diǎn)定位方法各有適用邊界，用戶可根據(jù)自身運(yùn)維需求、預(yù)算水平靈活選擇。電橋法的設(shè)備投入成本*，便攜性較強(qiáng)，但是適用場(chǎng)景窄，僅能滿足基礎(chǔ)的低壓短距離電纜排查需求，適合小型物業(yè)、村鎮(zhèn)級(jí)運(yùn)維單位使用。低壓脈沖法的設(shè)備成本適中，操作安全性高，但是僅能識(shí)別低阻斷點(diǎn)，通常作為粗測(cè)設(shè)備搭配其他*定點(diǎn)設(shè)備使用。高壓沖閃法的適配場(chǎng)景較廣，可覆蓋絕大多數(shù)高壓電纜斷點(diǎn)類(lèi)型，但是設(shè)備成本較高，操作門(mén)檻高，需配備的運(yùn)維人員。聲磁同步法的定位精度高，是當(dāng)前主流的*定點(diǎn)方法，但是單獨(dú)使用的排查效率較低，通常搭配粗測(cè)設(shè)備組成成套定位系統(tǒng)，設(shè)備投入處于中等偏上水平。音頻感應(yīng)法的適配場(chǎng)景較為特殊，僅在穿管、橋架等隔音場(chǎng)景下有明顯優(yōu)勢(shì)，通常作為補(bǔ)充類(lèi)設(shè)備配置。

四、選型建議：不同需求下的方案選擇

針對(duì)不同用戶的運(yùn)維需求，可按需搭配不同的電纜故障查找方法組合。如果是基層供電所、小型物業(yè)，日常運(yùn)維以 1km 以內(nèi)的低壓短距離電纜為主，預(yù)算有限，可選擇搭載電橋法、低壓脈沖法的便攜類(lèi)電纜斷點(diǎn)檢測(cè)設(shè)備，滿足基礎(chǔ)的排查需求。如果是地市供電局、軌道交通運(yùn)營(yíng)方、大型工礦企業(yè)，運(yùn)維范圍覆蓋 10kV 及以上高壓電纜，場(chǎng)景包含直埋、穿管等多種類(lèi)型，可選擇集成低壓脈沖、高壓沖閃、聲磁同步多方法的成套定位系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)從粗測(cè)到*定點(diǎn)的全流程操作。如康高特自研的關(guān)羽 / 赤兔高能量電纜故障定位儀，搭配云長(zhǎng)高精度電纜故障測(cè)距儀，可適配絕大多數(shù)地下電纜故障檢測(cè)需求，設(shè)備符合 DL/T?849 系列及 DL/T?1864?2018 相關(guān)技術(shù)要求，可廣泛應(yīng)用于配網(wǎng)、軌道交通等電纜運(yùn)維場(chǎng)景，降低現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)操作難度。如果是市政管網(wǎng)、通信運(yùn)營(yíng)商，運(yùn)維場(chǎng)景以穿管、橋架敷設(shè)的電纜為主，可額外配置帶音頻感應(yīng)功能的定位設(shè)備，滿足特殊場(chǎng)景的排查需求。