地下管线探测在电力电缆线路排查中的应用

张信安

（华东冶金地质勘查局测绘总队，安徽马鞍山 243000）

0 前言

随着社会的发展，电力公司对电力电缆的施工、维护、管理、抢修等工作的要求不断提高，以往的电力电缆普查成果已不能满足现阶段的需要。经过长时间的技术探索，并通过实际操作，有一套完整的技术方案，最大限度地满足电力公司现阶段施工、维护、管理、抢修的工作需求。对电力电缆进行线路排查，确定电力管线走向、电力管块中每根电缆的来源去向及属性、电缆井位置及各方向剖面等信息在AutoCAD 2004平台下，根据外业探测草图编绘而成。并编制《电力电缆属性查询与编辑软件》录入各电缆线的线属性和走向属性信息、各电缆井的每个方向的剖面信息和相关图片信息。

1 工作内容

（1）对电缆井、环网柜、分支箱、变压器等电力设施及附属物进行实际测量；

（2）对直埋地下电缆进行追踪定位，探明埋深及走向，实际测量其特征点；

（3）对采用排管敷设的电缆群，对应其回路编号逐根进行详探，核对电缆标识牌，绘制敷设剖面图；

（4）调查井道内电缆接头、中继或分支、盘余量及断头空电缆，绘制电缆的局部详图；

（5）管线图走向、电缆井位置等信息在Auto-CAD 2004平台下，根据外业探测草图、测量数据编绘而成。

（6）在《电力电缆属性查询与编辑软件》录入各电缆线的线属性和走向属性信息、各电缆井的每个方面的剖面信息和相关图片信息。

2 仪器设备

2.1 地下金属管线探查仪

电力电缆探测使用香港雷迪公司的LD-6000型地下金属管线探测仪，该仪器通过ISO 9001国际质量体系认证，具有高效、轻便和抗干扰能力强等优点，配合电缆专用听诊器，是目前国内外在电缆密集区域识别某条电缆的常用仪器。

2.2 测量

对电力电缆特征点及检修井等附属物的平面位置测量采用GPS接收机自动采集，选用的仪器为美国产天宝R8型双频GPS[1.2.4]。

3 直埋电力电缆探测

3.1 工作原理

对目标电缆施加一定频率、适当强度的交变电磁场。该目标电缆与大地之间便有相应的交变电流通过。该交变电流在其周围空间产生相同频率的交变电磁场，即在目标电缆周围形成二次交变电磁场异常。用接收装置检测该异常，便能确定目标电缆的位置，达到探测地下管线之目的[3，5]。

3.2 方法、技术

根据工区的地球物理环境特征，采取相应的探测方法和措施。

通过对比试验，选择合适的工作频率，以达到最佳探测效果。该项工作最终选定的工作频率为38 KHz和9.5 kHz，在不同情况分别选用。

以有源感应法搜索探查，探得管线准确位置后，用归零法感应，探查邻近管线，再继续感应搜索，如此循环交替的方法进行有源扫描、探查。

努力利用一切有利条件进行夹钳法施加探测信号，以克服相邻管线干扰、埋深过大等造成的探查困难，从而保证探查精度。

探查过程中，打开与目标电缆有关的手孔、检修井，量取电缆实际埋深，并与仪器探测深度相比较，求出仪器测深修正系数，对测深结果进行修正，以提高探查精度。

管线探查中遇管线特征点（如折点、分支点等），必须精确定位、定深。直线段两探测点间距离一般不得超过100 m，现场以红油漆标注探测点位并编号。详细记录电缆探查点位编号、特征点名称、回路编号、埋深等探查结果，并草绘探查成果图。

4 排管敷设电缆群探测

听诊器用于电缆识别，可以从多条电缆中找出目标电缆。

4.1 工作原理

在检修井内对单根目标电缆用夹钳法施加一定频率、适当强度的交变电磁场，该目标电缆便有相应的交变电流通过，该交变电流在目标电缆周围形成二次交变电磁场异常，在下一检修井用听诊器接收装置检测该异常，便能在电缆群中区分出目标电缆，核对其回路编号[3.5]。

4.2 方法、技术

（1）给电缆施加一个信号（夹钳法或直连法），听诊器的工作频率从512 Hz到 200 kHz，一般采用较低的频率，比如9.5 kHz（见 图1）。

图1 夹钳法示意图

（2）听诊器最好用于带电电缆识别（夹钳模式），不要采用感应模式进行听诊器识别。

（3）把听诊器接到接收机上后再开机 。接收机会自动选择听诊器模式（见图2）。

（4）为接收机选择和发射机相同的频率，把听诊器依次放置在电缆外护套上，听诊器的平面要顺着电缆的方向放置（见图3）。

（5）注意记录每条电缆上的dB值，dB值最大的电缆就是目标电缆。如果需要，请调整接收机的增益，使最大的信号值不要超出信号强度指示条的范围。

详细记录电缆检修井编号、回路编号、管块中电缆所处位置等探查结果，并草绘电缆敷设剖面图。

图2 听诊器模式示意图

图3 听诊器的放置方向示意图

5 数据处理

管线图走向、电缆井位置等信息在AutoCAD 2004平台下，根据外业探测草图编绘而成。

编制《电力电缆属性查询与编辑软件》，录入各电缆线的线属性和走向属性信息、各电缆井的每个方面的剖面信息和相关图片信息，这些信息均保存在专用数据库中。

使用《电力电缆属性查询与编辑软件》查询各点、线的属性信息。

（1）电缆井属性（剖面图，涉及的线路名称等）。图4为M6电缆井位置示意图；图5为M6电缆井北方向属性示意图；图6为M6电缆井南方向属性示意图。

图4 M 6电缆井位置示意图

图5 M 6电缆井北方向属性示意图

图6 M6电缆井南方向属性示意图

（2）电缆线路属性（线路的起、终点，电压，埋设方式，规格，长度，线路经过的电缆井）。图7为其示意图。

图7 电缆线路属性示意图

6 工程业绩与总结建议

（1）利用该技术在福建省晋江市（沟头变电站、英林变电所、青华开闭所、公园开闭所） 电缆线路排查及电气核对工程中，共计完成电力电缆排查约100 km，完成245条电缆主、支线路识别，获得福建省晋江电力有限责任公司的肯定。

（2）由于历史原因，早期敷设的电缆很多没有挂牌，通过电缆线路排查后挂牌，增强管理效率。通过电缆井各方向管块电缆占用情况，为以后新增电缆设计提供准确的依据。

（3）所有的管线都是动态的，不可避免会有改动和增加，要保持资料的现势性和权威性，必须建立管线动态更新管理机制。

（4）由于多方面的原因，编制《电力电缆属性查询与编辑软件》实现的功能，缺少分析、统计等功能，应立项单独编制电力电缆管理系统，以满足电力公司对配网基础数据管理。

[1]李青岳,陈永奇.工程测量学[M].北京:测绘出版社，1995.

[2]张正禄.工程测量学[M].武汉:武汉大学出版社，2002.

[3]张正禄等.地下管线探测和管网信息系统[M].北京:测绘出版社，2007.

[4]黄声享,郭英起,易庆林.GPS在测量工程中的应用[M].北京：测绘出版社，2007.

[5]CJJ 61-2003，城市地下管线探测技术规程[S].