电缆识别（精选四篇）
电缆识别 篇1
随着配电网电缆化率的不断提高,同一电缆沟铺设的电缆数不断增多,导致管理电缆沟内电缆的难度增加。如果敷设电缆时没有在电缆上挂牌或设置沿途标记,那么在大量电缆未悬挂在电缆沟支架上而是层叠在电缆沟底时,将无法辨别各条电缆所对应的线路,这给电缆检修、抢修带来了很大麻烦。
1 问题分析
目前,市面上还没有能把运行中的电缆分辨出来的简便仪器。由于中压电缆都是三相式的,因此即使逐一停运运行线路,也无法简单地用高压钳表测出电缆电流以分辨对应线路,加上现场环境复杂、干扰严重,就更难分辨对应线路。即使用别的方法能分辨出停电电缆对应的线路,但是分辨一条线路至少需停电几个小时,这将严重影响到用户的供电可靠性。鉴于此,本文将介绍一种不停电分辨各条运行线路的实用方法。由于中压电缆一般采用屏蔽层和铠装层连接后再引出接地,因此本文中的屏蔽层回路是指屏蔽层和铠装层并联构成的回路。
2 基本原理
本方法的基本原理是沿着电缆外放一条导线,该导线与电缆屏蔽层形成一个回路,对该回路施加一定的低压交流电,然后用钳表测量流过屏蔽层回路的电流,如图1所示。
该方法中如果不设置低压回路而直接在电缆一端的接地点施加电压,那么受另一端接地电阻和大地电阻的影响,就地回流回路电阻将远小于屏蔽层回路电阻,此时大部分电流将直接从加压点流回,而仅有很小的一部分流过屏蔽层回路,使得被测电缆无法被区别。增加一个低压回路可减小屏蔽层回路电阻,从而可迫使大部分施加电流从屏蔽层回路流过,方便清晰分辨被测电缆。此方法原理简单、安全、实用,能准确分辨出电缆沟内电缆,具有实用意义。
3 具体实施方案
3.1 材料
实施该方案需要以下材料:220V/36V交流低压变压器(额定低压电流大于20A)1台;发电机1台;36V、10Ω可调电感1个;40A空开1个;220V、4m2普通多芯电线2km;备用4m2导线若干;高压钳表若干;电缆沟撬棍若干;电缆名称阻燃标识牌若干;阻燃扎带若干;跨公路穿管或支撑竹竿若干;大电流低压夹子2个;10A插头、插座若干;绝缘胶布若干;收线线盘及其它辅助工具。
3.2 测量前准备
测量前,将2km的4m2普通多芯电线分割成10条200m长的电线,在每条电线一头接插头火线,另一头接插座火线后,用线盘将其收好。
3.3 测量过程
根据实际情况,每150m电缆配置2个人及1个钳表,然后面朝加压方向依次展开收线盘的电线,并将其与被检测电缆接成1个低压回路。用低压夹子将低压回路末端夹到电缆末端的接地网;将低压回路首端接到低压变压器的一个输出端;用低压夹子将可调电感输出端夹到电缆首端的接地网。在电缆首端接地线的适当位置钳上1个参考钳表,以获得输入屏蔽层回路的电流。合上变压器开关,调节可调电感使参考钳表显示电流为5A。打开沿途电缆沟盖板,用钳表检查各条电缆的电流,与参考钳表测得的电流一致或比其稍小的电缆即为被加压电缆。最后用绑带将标识牌扎在电缆上。辨别其它电缆重复上述过程即可。
4 其它问题
(1)为提高效率,可将加压点设在整条线路的末端。
(2)如果某段电缆的两端接地网与另一条线路的某段电缆共用,那么将出现分流效应,屏蔽层回路的电流将被分流一半。所以,在中间检测点测得的电流小于参考钳表测量电流的6成时,需认真分析原因,以免误选电缆。
(3)对于中间测量部分,可根据实际情况安排人员和钳表的数量。多1倍测量点可减少一半检测时间。2人1组负责对应段区域的外拉回路安全及打开电缆沟盖板,分辨电缆沟内电缆并做上标记。
(4)加压端尽量选择在有台架的柱上开关或变压器台架,以便安装参考钳表。
(5)加压电压选为36V,能够保证整个测试回路的人身安全,也可减少加压设备的容量及尺寸重量。
(6)控制加压电压后,电流不得超过5A,以减少屏蔽层和铠装层中的环流,防止过热损坏电缆。
(7)由于整条电缆沟需开盖,涉及面广,因此需做好安全措施。遇到跨路时,需做好跨路安全措施。
(8)10kV电缆一般采用屏蔽层两端接地,如果采用屏蔽层一端接地,那么可将接地点断开直接加压,不用外拉低压回路,但这存在一定的安全隐患,可能危及加压侧人身、设备安全。
摘要：介绍通过给电缆屏蔽层与电缆外放导线形成的回路施加一个低压交流电的方法,可简单地将电缆沟中众多无标识的电缆区分开来,从而消除电缆检修、抢修安全隐患。
矿用通信电缆的识别和长度标记概述 篇2
矿用通信电缆结构导线退火裸铜线，铜线直径为0．30，0．42，0．52，0．60，0．70，0．80，0．90(mm)。绝缘材料高密度聚乙烯或聚丙烯，按照全色谱标准标明绝缘线的颜色。绝缘线对把二根不同颜色的绝缘线按不同的节距扭绞成对，并采用规定的色谱组合以便识别线对。通信电缆缆芯结构以1对为基本单位，超过25对的电缆按单位组合，每个单位用规定色谱的单位扎带绕扎，以便识别不同的单位。100对及以上线对的电缆加有1％的预备线对，但最多不超过6对。缆芯内的间隙用石油膏填充。
缆芯包带用聚脂薄膜带绕包。屏蔽铜丝屏蔽或用轧纹(或不轧纹)金属带，金属带纵包于通信电缆缆芯包带之外。护套蓝色低密度聚乙烯。也可提供双层护套的通信电缆。矿用通信电缆的识别和长度标记电缆外表面有永久性识别标记，标记间隔不大于1m，标记内容有：导线直径，线对数量，电缆型号，制造厂厂名代号及制造年份，长度标记以间隔不大于1m标记在外表面上，但与上述标记错开。矿用通信电缆采用全色谱绝缘，铝塑综合护套(即电缆的纵包屏蔽铝带与护套粘结成一体，形成密封护层)，具有电气性能优越，施工方便的特点。
矿用通信电缆引发火灾的原因，主要是因为过负荷、短路、接触电阻过大及外部热源作用。在短路、局部过热等故障状态及外热作用下，绝缘材料绝缘电阻下降、失去绝缘能力，甚至燃烧，进而引发火灾。火灾中矿用电缆的主要特性有火灾温度一般在800℃～1000℃，在火灾情况下，导线电缆会很快失去绝缘能力，进而引发短路等次生电气事故，造成更大的损失；导线电缆在规定的允许载流量下有较大的过载能力；短路状态下，导线电缆会在瞬间引起绝缘材料熔化、燃烧，并引燃周围可燃物。矿用电缆防火性能分析防火机理分析阻燃机理在燃烧反应的热作用下，位于凝聚相的阻燃剂分解吸热，使凝聚相内温度上升减慢，延缓了材料的热分解速度；阻燃剂受热分解后，释放出连锁反应自由基阻断剂，使火焰、连锁反应的分支中断，减缓了气相反应速度；催化凝聚相热分解固相产物，焦化层或泡沫层的形成加强了这些层状硬壳阻碍热传递的作用；在热作用下，阻燃剂出现吸热性相变，物理性地阻止凝聚相内温度升高。耐火机理在矿用电缆的绝缘和护套材料中加入某种添加剂，降低聚合物产生的热量，防止聚合物分解或促进绝缘和护套材料炭化形成保护层；在线芯处增加一层云母玻璃丝带等无机绝缘材料，在绝缘和护套层被火燃蚀后，*缠包在导体上的云母耐火带保护而继续通电，从而在着火时保持一定时间的正常运行。
电力电缆局部放电模式识别技术分析 篇3
关键词：电力电缆,局部放电,模式识别
由于各方面原因导致电力设备出现一定故障时, 会对人们生产和生活造成十分严重的影响, 轻则会出现大范围的停电, 严重时可能导致电力系统的崩溃。因此, 在电力资源的供应过程中, 急需一种完善的电缆绝缘程度的测试系统, 通过运用这类测试系统, 可使技术人员及时掌握电力电缆的实际情况, 并及时发现可能存在的安全隐患, 为电力电缆的维修和保养提供依据, 从而有效减少电力电故障发生的几率, 从根本上提高电力资源供应的稳定性和可靠性。
1 传感器设计
1.1 线圈匝数
在对线圈匝数进行设计时, 不仅需要对信号强弱进行充分了解, 还要结合线圈的自积分条件, 另外还需对这两项因素对信息传输时间的不同影响进行全面分析。各物理量之间的数学表达式为:
在公式 (1) 中, p代表线圈之间的匝间距;L代表线圈框架横截面的实际周长。由数学表达式课件, 传感器的线圈匝数 (N) 与信号传输时间 (T) 呈正比例关系。如果目标导线的位置并没有处在传感器线圈的中央, 则在传感器线圈中, 不同位置上的电动势时间会存在一定的差异, 进而导致信号出现不同程度的畸变。在信号的传输过程中, 线圈会在原有信号的基础上施加一定程度的振荡, 振荡引起的效果将在4T后逐渐消失, 因此要将信号传输时间控制在电流上升时间的4倍之内, 从而降低振荡对信号传输的影响。另外, 在线圈之间会存在一定匝间电容, 绕线的层数通常仅为一层, 因此在确定线圈匝数时还应对磁环骨架进行充分考虑。线圈匝数并不是越多越好, 还需对线圈灵敏度及信号传输频率进行全面考究。
1.2 线圈骨架
对于线圈的螺线管而言, 通常可选用不具有磁性的材料作为线圈的骨架。在确定线圈骨架之前, 还应对线圈的内阻、互感及误差等因素进行全面考虑, 在实际情况中, 圆形线圈的应用较为广泛。线圈骨架的材料可根据线圈的自积分条件进行选取, 主要分为绝缘和磁性材料。通过分析和研究得知, 具有一定磁性的线圈骨架在应用时会发挥出最佳效果, 较为常见的骨架磁性材料有锰锌铁氧体。由此这种线圈骨架材料具有一定导磁率, 并可用频率函数表达, 所以该磁性材料具有截止频率, 如果实际频率超过限度, 磁性材料的导磁率随之受到影响, 通常情况下, 导磁率与频率呈反比关系。与锰锌铁氧体相比, 镍锌磁性材料具有更低的导磁率初值。所以, 在高频信号传输的方面, 镍锌磁性材料的应用较为广泛, 然而在低频信号传输领域中, 锰锌铁氧体磁性材料具有显著的效果。根据电力电缆局部放电的特性, 应选用镍锌磁性材料制成线圈的主体骨架。由于各匝线圈存在一定程度的串扰, 所以应在磁环和漆包线之间均匀涂上一层绝缘漆。为确保导线的均匀分布, 防止震动引起的影响, 应选用固定胶对导线加以固定。
2 电力电缆局部放电抗干扰
2.1 局部放电信号自消耗
如果电力电缆发生局部放电, 则会出现一系列的关联影响。在电力电缆的局部放电过程中, 由于能量会在短时间内得到释放, 所以会出现超声波等类似的现象。这项特征为电力电缆局部放电的监测提供了突破点, 在监测时可选用特定的传感装置获取电力电缆的局部电信号, 从而到达监测的目的。在一定情况下, 将多台传感装置的电信号进行结合, 可有效减低局部放电监测的误差。目前, 常用的电信号传感器主要有三种, 分别为电流型传感器、电容耦合型传感器以及电磁波性传感器, 在使用的过程中, 可将两台或者是多台传感器进行配合使用, 达到测试电信号产生到终止所需时间的目的, 由于局部放电信号存在一定自消耗, 所以可以此为基础建立滤波器, 从而大幅提高电信号的信噪比。
2.2 屏蔽滤波器自销噪
在对局部放电信号进行屏蔽滤波器自销噪研究时, 为达到电信号销噪的目的, 还需在原有电流型传感器上添加另外两类传感器, 测量系统及设备。在测量过程中, 录波仪会将传感器的不同电信号进行获取及储存, 录波仪的采样频率为10MHz。将电力电缆局部放电的信号与其自噪声的信号进行叠加, 得到信号。局部放电信号实质上就是录波仪所获取的传感器电信号, 然而对于信号的自噪声而言, 通常会选用一个平稳的高斯随机过程进行对应的描述, 并通过计算机仿真技术进行操作和实现。
3 基于神经网络的电缆局部放电模式
3.1 模式识别
在计算机技术迅速发展的影响下, 相应的技术和方法也得到了快速的应用, 模式识别就是一种基于计算机技术的设备故障诊断法。通常情况下, 可将存在一定共性的模式集合称作模式类。模式识别实际上就是借助计算机技术来完成对应的识别任务, 该方法还能将目标对象的模式进行科学分类。
3.2 结构算法
由于神经网络的结构、算法及性能存在一定差异, 所以可根据具体功能将神经网络进行分类。根据结构要求进行分类, 可将神经网络分为反馈型及前馈型;然而如果根据性嗯呢该进行分类, 则又可将神经网路分为连续性及随机性。如今, 较为常见的神经网络有BP、Hamming及ART等。
3.3 局部放电模式识别
在局部放电模式识别中, 通常选用BP神经网络。BP神经网络运用梯度下降法, 达到权值修正的目的, 进一步进行收敛, 局部放电模式识别的计算过程主要为两个阶段, 分别为前向传播和反向传播, 重复这两个阶段的运算, 直至完成收敛, 最后通过BP神经网络, 带入信号的特征相量, 完成局部放电的模式识别。
4 结束语
在经济不断发展的影响下, 人们的生活水平得到了显著的提升, 这也推动了电力行业的快速发展, 使其成为我国重要的支柱性产业。相应的电缆绝缘程度的测试技术也得到了长足的进步, 尤其是电力电缆局部放电模式识别技术, 相信通过不断的努力, 该技术水平会上升到新的高度。
参考文献
[1]王晓蓉等.电力设备局部放电测量中抗干扰研究的现状和展望[J].电网技术, 2011 (06) :11-15.
电缆识别 篇4
电缆识别是电缆检修和施工中非常重要的一环,识别电缆必须正确无误,否则将直接影响人身和设备的安全。目前电缆识别中常用的方法有:工频感应法、音频感应法和脉冲电流法[1,2,3]。工频感应法的优点是操作简单,对低压电缆的识别比较敏感。缺点是当电缆较多时,相邻电缆间容易产生感应,容易造成误判甚至无法判断。该法适用于电缆线路较少,开挖现场情况比较简单的场合。音频感应法利用电缆节距扭绞特性可较准确识别电缆走向及埋设深度。其缺点是易受外界干扰而造成误判。另外,当多根电缆混在一起时几乎无法判断。因此该方法比较适于识别电缆走向及埋深。脉冲电流法的优点是判断比较准确,缺点是必须停电才能把脉冲信号施加在电缆上。本文提出了一种基于电磁感应原理的电缆识别方法,信号的施加和检测均是使用钳式电流互感器实现,避免了操作人员或设备与电缆电气上的接触,在保证安全的同时提高了操作的简便性,而且无论电缆带电与否均可完成识别。同时将GPS同步技术引入基于该原理的相位识别法之中,可以与幅度识别法相互验证,提高了识别的准确性。
1 电缆识别的基本原理
电缆识别的基本原理如图1所示。
(1)如果将交流电压源U放在R1所在的支路上则I1=I2+I3。即流过R1的电流与流过R2、R3的电流之和相等,方向相反。
(2)如果将交流电压源U放在R2所在的支路上则I2=I1+I3。即流过R2的电流与流过R1、R3的电流之和相等,方向相反。
(3)如果将交流电压源U放在R3所在的支路上则I3=I1+I2。即流过R3的电流与流过R1、R2的电流之和相等,方向相反。
从以上电路中可以看出,被直接施加信号的支路的电流与其他支路的电流方向相反,电流幅度大于等于其他支路的电流。
根据以上电工基本原理可以总结出电缆识别的方法是:1)被施加信号电缆的电流幅度大于等于其他电缆中的电流。根据该原理产生了信号幅度识别法;2)被施加信号电缆的电流方向与其他电缆相反,根据该原理产生了相位识别法。
由此可以得出电缆识别的前提条件是:1)能够对电缆施加一个识别信号;2)多个电缆之间必须构成回路。
1.1 信号幅度识别法
信号幅度识别法的测量原理如图2所示,该方法要求至少同时存在三根以上的电缆。
该方法的工作原理如下:将功率信号发生器产生的交流信号用发送钳从目标电缆的源端耦合进目标电缆;在该组电缆的目的端用接收钳检测各电缆的交流信号幅值,由于其他电缆的分流作用,目标电缆的信号幅度大于其他电缆信号幅度,据此可检测出目标电缆。
由该方法可以衍生出“Ω回路电阻测量法”,用来判断电缆是否构成回路,回路电阻是否满足电缆识别要求。通常情况下电缆钢铠和屏蔽两端应是接地的,这样电缆钢铠和屏蔽通过大地构成回路。如果电缆钢铠和屏蔽两端接地良好,一般回路电阻值小于50Ω。若回路电阻值较大,比如大于100Ω,说明电缆一端或两端钢铠和屏蔽接地不好。
在现场使用幅度识别法和Ω回路电阻测量法时,可能会遇到以下几个问题:
(1)若只有两根电缆,并且是并排,即两根电缆的首末端地线均是连接在一起,既我们通常说的一路双桥。则两根电缆中的信号幅度几乎相等。用信号幅度法无法识别。
(2)带电电缆中可能会有各种干扰,用此法识别前先用接收器测量电缆中干扰信号的强度,若干扰信号强度大,则无法识别。
(3)特别提示:由于电缆的“长线效应”测试同一根电缆不同位置的信号强度时,发送器附近的信号强度和远端的信号强度并不相同。一般离发送器远的地方信号强度反而变大。
为了克服上述缺点,可以采用如下所述的相位识别法。
1.2 相位识别法
GPS秒脉冲PPS (Pulse Per Second)是由GPS卫星输出的同步脉冲信号,它具有极好的时间同步精度,部分GPS接收机可以达到优于50ns的精度。而相位识别法正是是采用GPS同步时钟信号控制,使功率信号发生器的输出信号相位与PPS同步。通过测量电缆中信号与GPS信号之间的相位差来判断哪根电缆是被识别电缆,测量结果是0～360°之间。例如,如果在PPS上升沿时刻,功率信号发生器产生的脉冲相位为0,则被识别电缆的相位值应该也在0附近,而其他电缆相位应该在180°附近。据此可以判断被识别电缆。图3中电流方向指示箭头说明了不同电缆相位的差别。使用此方法要特别注意电流钳的箭头方向。
3 应用实例
该方法应用的关键是大功率信号发生器和高精度相位检测器的研制。图4是大功率信号发生器的原理框图。该发生器在PPS同步下由数模转换器DAC产生一个相位可以精确控制的正弦信号,频率为4 kHz。该信号由前置放大器放大后由功率放大器进行功率放大后驱动一个变比为1:20的升压变压器,输出用来驱动钳式电流互感器,用来向目标电缆中耦合信号。图5是相位检测器的原理框图,夹在待检电缆上的钳式电流互感器感应出与电流信号,经电流-电压变换后由前置放大器进行放大,然后由中心频率为4 kHz的高性能窄带带通滤波器滤除其他干扰信号后,由16位模数转换器ADC转换为数字量,由主CPU计算相位。由于AD转换是在PPS同步脉冲控制下启动的,因此所计算出的相位就是PPS上升沿时刻的相位,可以用于电缆的识别。
应用该技术所研制出的电缆识别仪已经成功地应用于现场电缆的识别中,取得了大量宝贵经验,节省了大量人力和物力。图6和图7是使用该方法研制的电缆识别仪在现场应用的图片。
4 结论
(1)基于电流钳感应的方法可以在电缆带电和停电状态下完成识别,操作简便。
(2)将GPS同步技术应用于异地相位差的测量之中,提高了电缆识别的准确度。应用该方法的仪器在实践中得到了大量的应用。
参考文献
[1]贺胜,张秋韵,黄力,等.基于电磁感应原理的电缆识别器的研制和应用[J].电工技术,2008,(12):22-23.
[2]刘姝敏,李卫国.经济、便捷的电力电缆识别方法[J].电线电缆,2008,(6):43-44.