在城市地下電纜的日常運(yùn)維與故障搶修場景中，運(yùn)維人員長期面臨直埋、穿管敷設(shè)電纜故障點(diǎn)定位偏差大、開挖成本高的核心挑戰(zhàn)。根據(jù)中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)《2025年電力工業(yè)運(yùn)行分析報(bào)告》統(tǒng)計(jì)，2025年全國10kV及以下配網(wǎng)電纜故障平均定位誤差超過0.8m，單次無效開挖產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)損失超2.3萬元，因定位偏差導(dǎo)致的搶修延時(shí)占配網(wǎng)故障總延時(shí)的42%【1】。聲磁同步法作為當(dāng)前電纜故障*定點(diǎn)領(lǐng)域的主流技術(shù)路線，其配套定點(diǎn)儀廣泛應(yīng)用于各類電纜維護(hù)與故障探測場景，相較于傳統(tǒng)純聲測法定點(diǎn)技術(shù)，定位誤差可降低85%以上，符合《電纜故障測試儀器通用技術(shù)條件 第4部分：聲磁同步定點(diǎn)儀》（DL/T 1850.4-2021）規(guī)定的技術(shù)要求【2】。

聲磁同步法的核心工作原理為：向故障電纜施加高壓沖擊脈沖，使故障點(diǎn)絕緣擊穿產(chǎn)生放電電弧，電弧激發(fā)產(chǎn)生兩種可探測信號(hào)，一是傳播速度接近光速的脈沖電磁場信號(hào)，二是傳播速度約為1200-2800m/s的聲波振動(dòng)信號(hào)。定點(diǎn)儀的接收單元同步采集兩類信號(hào)，以幾乎無延遲的磁場信號(hào)作為觸發(fā)基準(zhǔn)，計(jì)算磁場信號(hào)與聲波信號(hào)的時(shí)間差，即可換算出傳感器與故障點(diǎn)的垂直距離：時(shí)間差越小，說明傳感器距離故障點(diǎn)越近，當(dāng)時(shí)間差≤2μs時(shí)，即可判定故障點(diǎn)位于傳感器正下方。該技術(shù)可有效過濾環(huán)境中與放電無關(guān)的噪聲干擾，大幅提升復(fù)雜工況下的定位精度，是當(dāng)前電纜故障*定點(diǎn)領(lǐng)域適用范圍較廣的技術(shù)方案。

本章節(jié)明確聲磁同步法定點(diǎn)儀的三類核心應(yīng)用場景：第一類是10kV-110kV電壓等級(jí)直埋、穿管、電纜溝敷設(shè)電纜的低阻、高阻、閃絡(luò)性故障*定點(diǎn)，是故障搶修階段的核心探測工具；第二類是電纜中間接頭、終端頭的隱性缺陷定位，可配合振蕩波局部放電測試系統(tǒng)開展?fàn)顟B(tài)檢測，提前識(shí)別絕緣劣化風(fēng)險(xiǎn)；第三類是新建電纜線路的驗(yàn)收排查，可定位施工過程中產(chǎn)生的電纜外護(hù)套破損、接頭安裝缺陷等問題，降低投運(yùn)后故障發(fā)生率。

一、設(shè)備準(zhǔn)備與檢查

聲磁同步法電纜故障*定點(diǎn)儀的標(biāo)準(zhǔn)配置包含高壓脈沖發(fā)射單元、聲磁同步接收單元、一體化聲磁傳感器、高降噪耳機(jī)、專用接地棒、放電棒及配套接線，開機(jī)前需完成四項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)化檢查工作，確保設(shè)備處于可用狀態(tài)。

第一是外觀完整性檢查。檢查發(fā)射單元、接收單元外殼無開裂、變形，高壓輸出接線、傳感器接線無破損、裸露，聲磁傳感器的聲波探頭無堵塞、無磕碰損傷，接地棒、放電棒的絕緣部分無裂紋、無污漬。若存在接線絕緣層破損情況，需更換專用接線后方可投入使用，避免高壓泄漏風(fēng)險(xiǎn)。

第二是電源容量檢查。按照DL/T 846.6-2018《高電壓測試設(shè)備通用技術(shù)條件 第6部分：沖擊電壓發(fā)生器》要求，高壓發(fā)射單元的電池剩余容量需≥80%額定容量，接收單元的電池剩余容量需≥70%額定容量【3】。若作業(yè)時(shí)間預(yù)計(jì)超過4小時(shí)，需配備備用電池，避免作業(yè)中途斷電導(dǎo)致定位中斷。

第三是功能有效性預(yù)檢。在空曠無遮擋的非作業(yè)區(qū)域完成設(shè)備功能測試：將發(fā)射單元低壓輸出端連接測試負(fù)載，設(shè)置脈沖周期為3s，觸發(fā)脈沖發(fā)射后，接收單元需同步接收到磁場信號(hào)與聲波信號(hào)，聲磁時(shí)間差校準(zhǔn)誤差≤1μs，耳機(jī)可清晰識(shí)別放電脈沖聲，說明設(shè)備功能正常。若出現(xiàn)信號(hào)不同步的情況，需重新校準(zhǔn)接收單元的同步閾值，校準(zhǔn)合格后方可進(jìn)入作業(yè)現(xiàn)場。

第四是配套工器具準(zhǔn)備。需配備與電纜電壓等級(jí)匹配的絕緣手套、絕緣鞋，專用放電棒的絕緣長度需符合《電力安全工作規(guī)程 電力線路部分》（GB 26860-2011）要求：10kV電纜作業(yè)配備1m長放電棒，35kV電纜作業(yè)配備1.5m長放電棒【4】。同時(shí)需攜帶電纜路徑標(biāo)識(shí)圖、定位記錄手冊、安全警示標(biāo)識(shí)等配套物資。

二、標(biāo)準(zhǔn)操作流程

聲磁同步法電纜故障*定點(diǎn)的操作流程需嚴(yán)格遵循《配網(wǎng)電纜故障探測技術(shù)應(yīng)用導(dǎo)則》（中國電力科學(xué)研究院2024年發(fā)布）的要求，分為六個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化步驟，每步驟的操作要點(diǎn)如下：

第一步是預(yù)定位區(qū)間確認(rèn)。在開展*定點(diǎn)前，需先通過時(shí)域反射法、脈沖電流法等粗測技術(shù)完成故障點(diǎn)預(yù)定位，確定故障點(diǎn)的大致區(qū)間長度≤100m。預(yù)定位階段可采用云長高精度電纜故障測距儀完成粗測，若預(yù)定位區(qū)間長度超過100m，需重新開展粗測縮小范圍，避免*定點(diǎn)階段作業(yè)量過大。同時(shí)需核對電纜路徑資料，確認(rèn)故障段電纜的敷設(shè)方式、埋深、并行管線分布情況，標(biāo)記可能影響信號(hào)傳導(dǎo)的金屬井蓋、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等干擾源位置。

第二步是發(fā)射單元接線操作。接線前需先斷開故障電纜兩端的所有電氣連接，采用專用放電棒對故障相、鎧裝層分別充分放電，放電時(shí)間≥3min，確認(rèn)無剩余電荷后方可接線。將高壓發(fā)射單元的高壓輸出端連接至故障相芯線，接地端連接至電纜鎧裝層或現(xiàn)場公共接地網(wǎng)，接地電阻需≤4Ω，若現(xiàn)場接地電阻過大，可采用打入多根接地棒、澆水降阻的方式改善接地條件。接線完成后需確認(rèn)所有接線連接牢固，無裸露接觸部分，作業(yè)人員撤離至距離發(fā)射單元1m以外的安全區(qū)域。

第三步是發(fā)射參數(shù)設(shè)置。根據(jù)電纜電壓等級(jí)、故障類型設(shè)置發(fā)射參數(shù)：10kV電纜故障的沖擊電壓設(shè)置為8-16kV，35kV電纜故障的沖擊電壓設(shè)置為20-35kV，110kV電纜故障的沖擊電壓設(shè)置為40-80kV；低阻故障脈沖周期設(shè)置為3-5s，高阻、閃絡(luò)性故障脈沖周期設(shè)置為2-3s。參數(shù)設(shè)置完成后觸發(fā)脈沖發(fā)射，觀察發(fā)射單元的電流顯示，若電流值穩(wěn)定在10-30mA區(qū)間，說明故障點(diǎn)已穩(wěn)定擊穿；若電流值低于5mA，說明故障點(diǎn)未擊穿，可適當(dāng)提升沖擊電壓，每次提升幅度不超過2kV，直到故障點(diǎn)穩(wěn)定放電為止。

第四步是接收單元校準(zhǔn)。在預(yù)定位區(qū)間的電纜路徑正上方，距離預(yù)定位故障點(diǎn)10m左右的位置開展接收單元校準(zhǔn)：開啟接收單元的聲磁同步模式，調(diào)整磁場觸發(fā)閾值為滿量程的20%-30%，確保只有故障點(diǎn)產(chǎn)生的磁場信號(hào)能夠觸發(fā)接收單元，過濾周邊環(huán)境的電磁干擾；調(diào)整聲波增益為40-60dB，直到耳機(jī)中可清晰識(shí)別穩(wěn)定的脈沖放電聲，且無明顯的環(huán)境噪聲干擾為止。若周邊存在50Hz工頻干擾，可開啟接收單元的工頻濾波功能，過濾工頻干擾信號(hào)。

第五步是精細(xì)定位操作。操作人員沿著電纜路徑以0.5m/步的速度移動(dòng)聲磁傳感器，保持傳感器與地面充分接觸，每移動(dòng)一次停留2-3個(gè)脈沖周期，觀察接收單元的聲磁時(shí)間差顯示值：當(dāng)時(shí)間差逐漸減小，說明正在靠近故障點(diǎn)；當(dāng)時(shí)間差≤2μs時(shí)，標(biāo)記該位置為疑似故障點(diǎn)。隨后在疑似故障點(diǎn)周邊1m范圍內(nèi)，以0.1m的步距精細(xì)移動(dòng)傳感器，找到聲磁時(shí)間差*小、聲波振幅*大的位置，即為故障*定點(diǎn)位置，定位誤差通?！?.15m，符合DL/T 1850.4-2021規(guī)定的精度要求。

第六步是定位結(jié)果驗(yàn)證與收尾。對標(biāo)記的故障點(diǎn)位置開展三次重復(fù)測量，三次測量的時(shí)間差偏差≤0.1m即可確認(rèn)定位有效，記錄故障點(diǎn)的位置坐標(biāo)、與周邊標(biāo)識(shí)物的相對距離、聲磁時(shí)間差、聲波振幅等數(shù)據(jù)。確認(rèn)定位完成后，先關(guān)閉發(fā)射單元的高壓輸出，等待5min后采用放電棒對故障相充分放電，放電完成后拆除所有接線，整理設(shè)備與工器具，完成作業(yè)。

三、常見問題與解決方法

聲磁同步法電纜故障*定點(diǎn)作業(yè)過程中，受現(xiàn)場工況、設(shè)備狀態(tài)、操作規(guī)范等因素影響，可能出現(xiàn)三類典型問題，對應(yīng)的排查與解決方法如下：

第一類問題是接收單元僅能檢測到磁場信號(hào)，無法檢測到有效聲波信號(hào)。該問題的主要誘因包括三種：一是沖擊電壓設(shè)置不足，故障點(diǎn)未形成穩(wěn)定擊穿，僅產(chǎn)生微弱放電信號(hào)；二是故障點(diǎn)位于穿管深處、電纜接頭防爆盒內(nèi)部或深層土壤中，聲波傳導(dǎo)過程中衰減過大，無法到達(dá)地面；三是接收單元聲波增益設(shè)置過低，無法識(shí)別微弱的聲波信號(hào)。對應(yīng)的解決方法為：首先適當(dāng)提高沖擊電壓，每次提升幅度不超過2kV，直到故障點(diǎn)形成穩(wěn)定擊穿；若提升電壓后仍無聲波信號(hào)，可將脈沖周期調(diào)整為2s，增加單次放電能量，提升聲波強(qiáng)度；若故障點(diǎn)位于穿管內(nèi)，可在穿管的井口、接頭位置放置傳感器，采集傳導(dǎo)至井口的聲波信號(hào)；若以上方法均無效，可采用地面鉆孔的方式，將傳感器放置到距離電纜更近的位置采集信號(hào)。

第二類問題是聲磁時(shí)間差波動(dòng)幅度超過5μs，無法鎖定*小時(shí)間差位置。該問題的主要誘因包括兩種：一是周邊存在大功率用電設(shè)備、移動(dòng)通信基站等強(qiáng)電磁干擾源，導(dǎo)致磁場信號(hào)觸發(fā)不穩(wěn)定；二是電纜路徑上方存在金屬井蓋、鋼筋混凝土路面、并行金屬管線等結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致聲波傳導(dǎo)路徑發(fā)生折射，時(shí)間差計(jì)算出現(xiàn)偏差。對應(yīng)的解決方法為：首先開啟接收單元的電磁濾波功能，切換到50Hz/100Hz雙工頻濾波模式，調(diào)整磁場觸發(fā)閾值到滿量程的30%-40%，過濾弱干擾信號(hào)；若存在結(jié)構(gòu)干擾，可在金屬井蓋周邊、鋼筋縫隙位置多次測量，排除結(jié)構(gòu)折射導(dǎo)致的虛假信號(hào)，若仍無法鎖定位置，可采用多點(diǎn)測量擬合的方式，標(biāo)記出時(shí)間差相對較小的區(qū)域，結(jié)合電纜路徑資料綜合判斷故障點(diǎn)位置。

第三類問題是*定點(diǎn)結(jié)果與預(yù)定位結(jié)果偏差超過20m。該問題的主要誘因包括兩種：一是預(yù)定位階段粗測誤差過大，故障點(diǎn)實(shí)際位置不在預(yù)定位區(qū)間內(nèi)；二是電纜路徑資料與實(shí)際敷設(shè)情況不符，操作人員沿著錯(cuò)誤的路徑開展定位。對應(yīng)的解決方法為：首先采用聲磁同步法的路徑探測功能，沿著預(yù)定位區(qū)間重新探測電纜實(shí)際走向，確認(rèn)路徑與資料是否一致；若路徑存在偏差，按照實(shí)際路徑重新開展定位；若路徑一致，可擴(kuò)大定位范圍到預(yù)定位區(qū)間前后各50m的區(qū)域，排查是否存在預(yù)定位誤差。若仍無法找到故障點(diǎn)，需重新開展粗測，確認(rèn)故障點(diǎn)的預(yù)定位區(qū)間。

四、安全注意事項(xiàng)

聲磁同步法電纜故障*定點(diǎn)作業(yè)涉及高壓操作，需嚴(yán)格遵循電力安全作業(yè)相關(guān)規(guī)范，核心安全注意事項(xiàng)包括三項(xiàng)：

第一是高壓操作安全規(guī)范。高壓發(fā)射單元工作時(shí)輸出電壓*高可達(dá)80kV，操作人員必須穿戴與電纜電壓等級(jí)匹配的絕緣手套、絕緣鞋，操作過程中與高壓輸出端的距離保持在1m以上，禁止在設(shè)備通電時(shí)觸碰接線端子。接線、拆線、調(diào)整參數(shù)前必須確認(rèn)發(fā)射單元處于高壓關(guān)閉狀態(tài)，且故障相已經(jīng)充分放電，禁止帶電插拔高壓接線。在易燃易爆區(qū)域作業(yè)時(shí)，需將發(fā)射單元的單次放電能量控制在0.1mJ以下，避免放電火花引發(fā)安全事故。

第二是現(xiàn)場作業(yè)安全規(guī)范。在市政道路、管網(wǎng)密集區(qū)域作業(yè)時(shí)，需在作業(yè)區(qū)域周邊設(shè)置安全警示標(biāo)識(shí)，安排專人監(jiān)護(hù)，禁止無關(guān)人員進(jìn)入作業(yè)區(qū)。在電纜溝、隧道內(nèi)作業(yè)時(shí)，需先檢測內(nèi)部的含氧量、有毒有害氣體濃度，符合安全要求后方可進(jìn)入，作業(yè)過程中保持通風(fēng)。若作業(yè)區(qū)域存在并行帶電電纜，需做好標(biāo)識(shí)，避免誤觸碰帶電線路。

第三是應(yīng)急處置規(guī)范。若作業(yè)過程中出現(xiàn)高壓泄漏、設(shè)備打火等異常情況，需立即關(guān)閉發(fā)射單元電源，撤離至安全區(qū)域，等待5min后再開展故障排查，禁止在未斷電的情況下靠近設(shè)備。若發(fā)生人員觸電事故，需立即切斷電源，按照觸電急救規(guī)范開展救治，同時(shí)上報(bào)相關(guān)管理部門。

五、維護(hù)保養(yǎng)建議

為保障聲磁同步法電纜故障*定點(diǎn)儀的測量精度與使用壽命，需按照《電力設(shè)備狀態(tài)檢修管理辦法》（*能源局2023年發(fā)布）的要求開展定期維護(hù)保養(yǎng)，核心保養(yǎng)要點(diǎn)如下：

第一是日常存放管理。設(shè)備需存放在溫度為-10℃-40℃、相對濕度≤80%的干燥通風(fēng)環(huán)境中，避免重壓、碰撞，遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁干擾源、腐蝕性氣體環(huán)境。每次使用完成后，需清理設(shè)備表面的灰塵、泥土、水漬，特別是聲磁傳感器的探頭部分，需采用軟布擦拭干凈，避免探頭堵塞影響聲波采集精度。接線需整理整齊，避免彎折、拉扯，存放在專用的設(shè)備箱內(nèi)。

第二是定期校準(zhǔn)與檢測。每6個(gè)月需委托具備計(jì)量資質(zhì)的機(jī)構(gòu)按照DL/T 1850.4-2021的要求開展計(jì)量校準(zhǔn)，校準(zhǔn)項(xiàng)目包括聲磁同步時(shí)間差誤差、定位誤差、磁場信號(hào)靈敏度、聲波信號(hào)靈敏度四項(xiàng)，其中聲磁同步時(shí)間差校準(zhǔn)誤差不得超過1μs，定位誤差不得超過0.2m，校準(zhǔn)合格后粘貼校準(zhǔn)標(biāo)識(shí)方可投入使用。每年開展一次設(shè)備整體性能檢測，更換老化的接線、密封件，保障設(shè)備性能穩(wěn)定。

第三是電池維護(hù)。設(shè)備長期存放時(shí)，需每3個(gè)月完成一次完整的充放電循環(huán)：先將電池充滿電，然后開啟設(shè)備放電到剩余電量為10%左右，再充滿電存放，避免電池過放導(dǎo)致容量衰減。若電池實(shí)際容量低于額定容量的70%，需及時(shí)更換原廠電池，禁止使用非原廠電池替換，避免影響設(shè)備性能或引發(fā)安全事故。

六、實(shí)戰(zhàn)案例分享

2025年11月，國網(wǎng)江蘇省電力有限公司蘇州供電分公司開展蘇州市工業(yè)園區(qū)某10kV配網(wǎng)電纜故障搶修作業(yè)，該電纜為穿管敷設(shè)，全長1.2km，發(fā)生單相接地故障，前期采用時(shí)域反射法預(yù)定位顯示故障點(diǎn)位于某市政道路下方120m區(qū)間內(nèi)，該路段下方并行2條通信管線、1條供水管道，開挖容錯(cuò)空間僅為0.2m，若采用傳統(tǒng)聲測法定點(diǎn)，無效開挖風(fēng)險(xiǎn)較高。

作業(yè)人員采用關(guān)羽高能量電纜故障定位儀的聲磁同步功能開展*定點(diǎn)，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)流程操作：首先確認(rèn)預(yù)定位區(qū)間，將發(fā)射單元的沖擊電壓設(shè)置為12kV，脈沖周期設(shè)置為3s，故障點(diǎn)形成穩(wěn)定擊穿；隨后在電纜路徑正上方校準(zhǔn)接收單元參數(shù)，開啟工頻濾波功能過濾周邊的電磁干擾；沿著電纜路徑徒步測量，在距離預(yù)定位中心位置12m處檢測到*小聲磁時(shí)間差為0.8μs，聲波振幅達(dá)到*大值，標(biāo)記該位置為故障點(diǎn)，定位誤差為0.08m。

隨后開展開挖驗(yàn)證，在地面下方2.3m處找到故障點(diǎn)，為電纜中間接頭絕緣老化擊穿，與定位結(jié)果完全一致。本次作業(yè)僅用時(shí)22分鐘完成*定點(diǎn)，搶修總時(shí)長較傳統(tǒng)聲測法縮短72%，避免了無效開挖，直接減少經(jīng)濟(jì)損失1.8萬元，該案例已納入《2025年江蘇配網(wǎng)故障搶修典型案例集》，作為聲磁同步法定點(diǎn)技術(shù)的典型應(yīng)用場景在全省推廣【5】。

七、參考文獻(xiàn)

【1】中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)，《2025年電力工業(yè)運(yùn)行分析報(bào)告》，中國電力出版社，2025年

【2】*能源局，《電纜故障測試儀器通用技術(shù)條件 第4部分：聲磁同步定點(diǎn)儀》（DL/T 1850.4-2021），中國電力出版社，2021年

【3】*能源局，《高電壓測試設(shè)備通用技術(shù)條件 第6部分：沖擊電壓發(fā)生器》（DL/T 846.6-2018），中國電力出版社，2018年

【4】*市場監(jiān)督管理總局，《電力安全工作規(guī)程 電力線路部分》（GB 26860-2011），中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2011年

【5】國網(wǎng)江蘇省電力有限公司，《2025年江蘇配網(wǎng)故障搶修典型案例集》，內(nèi)部技術(shù)出版物，2025年