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滁州天长地埋电缆管线探测仪电缆探测的信号发射方法电缆路径探测和性识别在金属管线探测中占有重要地位,相比于金属管道的单一连续金属结构,电缆由数根芯线和金属铠装构成,结构和用途的差异造成了探测时的信号施加方式的差异,不同的接法将会产生不同的电磁场,探测效果也有所区别,因此本章对电缆探测的信号发射方式进行单独描述。一、停运电缆的信号发射方法1、基本接线方法:芯线-大地接法 芯线-大地接法是对离线电缆(停电电缆)进行路径探测和识别的接线方式,可以充分发挥仪器的功能,并能程度地减小干扰影响,如下图所示:图3-1-1 芯线-大地接线法将电缆金属护层两端的接地线均解开,低压电缆的零线和地线的接地也应解开,将发射机的红色鳄鱼夹夹一条完好芯线,黑色鳄鱼夹夹在打入地下的接地钎上。在电缆的对端,对应芯线接打入地下的接地钎。
滁州天长地埋电缆管线探测仪发射信号施加在电缆一相和护层之间,对端相线和护层短路,护层两端应保持接地。如果是对单条电缆敷设,信号会从发射机流经芯线,再经护层和大地两个回路返回。因为护层(铠装及铜屏蔽层)由连续金属组成,电阻很小;大地回路由于存在两端接地电阻,再加上土壤电阻,总阻值较大,故大部分电流将通过护层返回,少部分电流通过大地返回。由于芯线电流和护层电流反向,能在外部一定距离产生磁场信号的有效电流为其差,数值等于通过大地返回的电阻电流。另外由于芯线-护层回路与护层-大地回路存在互感,通过电磁感应也可以在护层-大地回路产生感生电流。综合效果为有效电流等于大地回路的电阻电流和感应电流的矢量和(两者存在相位差)。根据现场实际情况的不同,有效电流可能会占总注入电流的百分之几到百分之十几。图5- 11并行电缆的分流效果如上图,若存在同路径敷设(两端位置均相同)的其他电缆,则返回电流主要被几条电缆的护层分流,例如三条电缆同路径,则三条电缆的护层返回电流各占1/3。有效电流正向,占注入值的2/3,邻线电流反向,占1/3。1.2.2.4相间接法图5- 12相间接法接线图图5- 13相间接法信号流向示意图如上图所示,发射信号会施加在电缆两相之间,电缆的对端两相线短路。两相在电缆内部扭绞,其电流值相同且方向相反。尽管两相线虽相距很近,但仍有一定间隔,故两相线和接收机线圈之间的距离会造成微小差异,两相线在此处产生的磁场方向相反,但强度因距离的差异而不会完全相同,大部分相互抵消,但仍有小部分残余,金属护层的屏蔽作用会进一步将其削弱,的剩余信号方能被接收。因为扭绞的原因,信号会沿电缆路径有周期性的幅值和方向的变化。在一个扭绞周期内,对外放射的磁通会因方向连续变化360°而相互抵消,所以不会在护层-大地回路产生感应电流。由于有效信号很小,故使用高频信号将比低频信号更易于探测。相间接法无法使用接收机的电流方向测量功能排除邻线干扰。
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滁州天长地埋电缆管线探测仪卡钳耦合法卡钳耦合法适用于管线外露,但无法(或不允许)接触其金属部分,而且管线两端都接地的情况(特别适用于电力电缆)。卡钳耦合法发射信号的电路模型可以等效为变压器:卡钳的磁芯作为变压器磁芯,卡钳内部绕线为变压器的初级,管线-大地回路等效为变压器的次级(单匝),发射机提供初级电流,管线-大地间耦合产生次级电流。耦合电流的大小与回路电阻(主要是两端的接地电阻)密切相关,电阻越小则电流越大,反之电阻越大电流越小,小到一定程度则无法进行正常探测。卡钳耦合法发射信号的优点在于使用方便,无须和管线进行电气连接,对管线的正常运行不会产生任何影响,而且能够减少对其他管线的感应;缺点在于耦合出的电流小于直连法,尤其是要求管线两端必须接地良好,有些管线不能满足此要求。1、卡钳连接将发射机附件连接线缆(两端为红色5芯插头)的一端插入发射卡钳插座,另一端插入发射机的输出插座。 图2-2-1 卡钳法附件连接2、卡住管线将卡钳卡住管线的裸露部分,如下图所示: 图2-2-2 卡钳耦合法注意事项:?管线两端必须接地,才会感应出信号。接地可以是连续接地(如不绝缘的管道),也可以是两端接地(如高压电力电缆的金属铠装在两端接地)。?管线不同分段之间,或管件和管道之间可能是绝缘的,如果绝缘则需设法将其电气连接,否则不能使用卡钳耦合法。?是否在管线上有效地感应出电流,只能通过接收机的探测效果来判断,如果不能正常探测,则换用其它信号发射方法。?卡住管线时,确保卡钳的钳口完全闭合,并确保钳口无异物、不生锈。