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并排多根电缆分不清?识别信号怎么加

来源:北京康高特仪器设备有限公司 发布时间:2026-11-09 10:43:13 作者: 浏览次数:9328次 分类:技术文章

文章概述: 并排十几根缆摆在电缆沟里,外观相近,切改任务书上只有一个回路编号。问识别信号怎么加,多半想听一个频率或一句接线口诀,其实得先把常被揉在一起的三件事拆开。电缆路径、电缆识别与护套上的产品标志,是三件主语不同的事,号名却都带着识别两个字。DL/T 849.3-2019 给了识别的定义与路径仪的仪器指标,现场信号怎么加并不在它的条文里。本篇只谈后半件事。发射机给的是电流,得有闭合回路才流得起来。公开的电缆识别系统专利按节点电流法写开这层关系:目标芯线流出的电流,一部分经大地回发射机,其余几股沿目标缆末端接地线、大地、邻缆屏蔽层两端接地处及接地铜排汇回。邻缆上的读数因此不是仪器没抗住的杂波,它是这趟发射本该经过的一股回流。接线方式决定了回流往哪儿分摊。相线对地时,接地体常与站内接地网及沟道扁铁连成一片,邻缆屏蔽层成了并联支路,幅值差被压小,独立打一根临时接地极换来的是回路收拢。相线对护层时,护层电阻小,大部分电流顺着它返回,芯线与护层电流反向,外部读到的净电流只剩经大地返回的那部分,单根敷设时信号反而弱,多条同路径时各缆幅值又接近。这一层关系是按回路拓扑推算的说明,不写成规程要求。GB 50217-2018 让三芯与单芯的差别更硬。三芯金属套在两终端及接头处直接接地,护层贯通。单芯金属套至少一端直接接地,非直接接地端的正常感应电势按是否采取防接触措施分 50 V 与 300 V 两档,长线路还要划单元、按三个尽可能均等的区段设绝缘接头做交叉互联。护层被切断之后,三芯上那套经验便照搬不过来。三芯另有三相电流矢量和接近零这一层,卡钳套住整根缆时净磁场本来不大,识别要特意造出一股不平衡电流。幅度会随并行长度、接地电阻、卡钳位置、增益档位与护层接续点浮动,方向由回路拓扑定下,开工前拿一条已确认身份的缆做方向标定,再换点复测,比调增益管用。频率是传输距离与抗扰的取舍,规程没给统一频率表。带电这一半不能断芯、不能改接地,便加不进新回路,只能在既有回路上取特征:或从运行电网取能产生电流脉冲,或两端同一时间基准同步读运行工频电流的幅值与相位,轻载时后一条会变弱。参数表上回路阻抗上限与电缆长度上限两栏说的是同一件事,脱开接法与回路阻抗便读不出含义。两端双重编号、逐缆幅值及方向、接地体是独立极还是共用网、复测点位与结论,都得留在记录里,收尾那一行常空着。GB 26859-2011 与另一本发电厂及变电站侧的安全规程都标现行,识别仪只是安规链条里的辅助手段,试扎那一道替代不了。回路先画出来。

一、先分清三种常被混在一起的识别

电缆沟里并排躺着十几根缆,外护套颜色相近,铭牌被泥盖住,切改任务书上只写了一个回路编号。问「识别信号怎么加」的人,多半想听一个干脆的回答,比如选哪个频率、红夹子夹哪儿。可真到动手前,得先把三件常被揉成一句的事拆开,否则接法挑得再讲究,答的也不是同一个问题。

电缆路径仪的行业标准 DL/T 849.3-2019 在术语里给了两条定义,核过现行状态。电缆路径,指敷设在地下的电缆的水平及垂直走向。电缆识别,指在多根并行敷设的电缆中识别被测电缆。同一本标准里挨着的两句话,问的是两件事。前一件事要的是这根缆往哪儿走、埋多深,后一件事要的是眼前这一束里哪一根可以动。路径探出来,画在图上是一条线。识别做出来,落在台账上是一个编号。前者允许有偏差,后者不允许含糊。

这本标准管的是仪器本身。走向偏差、埋深误差、存储条数、电源与环境适应性、电磁兼容试验等级,都在它的条文里,误差数字是在规定的试验用电缆与实验室环境下量出来的。它并不规定现场把信号加到哪一根导体上、从哪条通道收回来。把仪器产品条件当作业指导书读,是这一带很常见的错位。

另有一本讲电线电缆识别标志方法的国标 GB/T 6995.1-2008,管的是电缆产品本体上的印字、颜色与数字标志,是出厂时做在护套上的那一套。号名里同样带着「识别」两个字,常被拿来充当现场识别仪的依据,方向便偏了。它回答的是「这盘缆怎么标」,不是「这束缆里哪一根是目标」。CJJ 61-2017 管城市地下管线探查,电力电缆属它的适用对象,可它给的是探查方法、精度要求与成果归档,也不替识别仪定信号接法。

所以本篇只谈 DL/T 849.3-2019 术语里那一条:并排多根里认出目标那一根,信号加进去之后往哪儿走、又从哪儿回来。这三样各有出处,混成一句「识别一下」,写进报告看着整齐,真到追溯时一条都用不上。主语先对齐。

二、发射机给的是电流,回路得闭合

发射机给出的是电流,电压只是把这股电流推起来的手段。接收卡钳读到的也是电流在电缆周围造出的交变磁场,不是缆上多高了不得的电位。这件事听着像常识,可现场调设备时,注意力常落在发射功率档位上,反倒把回路闭合这个前提跳过去了。电流要有闭合回路才流得起来,发射端接出去,沿目标芯线走到远端,必然再从某条通道回到发射机的另一个端子。这条返回通道落在哪儿,决定了旁边几根缆会不会也带上信号。

一件公开的电缆识别系统专利 CN119199651A 把这层关系写得很直白。它按节点电流法描述:目标电缆首端流出的电流,一部分经大地回到发射机,其余几股依次经过目标电缆末端接地线、大地、其他电缆屏蔽层的末端接地端、屏蔽层首端接地端、接地铜排,汇回发射机。写成式子,目标电流等于大地回流与各邻缆屏蔽层回流之和。电缆对地杂散电容还要再分掉一点,专利里也提到,电容分流会让邻缆那几股的幅值小下来。

这个式子值钱的地方,在于它把「邻缆有信号」从干扰项挪回了回路本身。相邻电缆上的读数并不是仪器没抗住的杂波,它是这趟发射本该经过的一股回流。站内已有的资料把这类现象归进感应耦合或地线回流,只给了一句处置建议。从节点电流关系看,顺序得反过来,先承认邻缆是回路的一部分,再谈怎么在判据上把它同目标缆分开。

某座 110 kV 变电站做过一回切改,那次跟着班组在场,一束六根缆,发射机接在目标芯线上,远端单独接地。逐根卡过去,有三根都亮,班组以为是耦合钳灵敏度调高了,把增益压了两档,读数一起掉下去,亮的还是那三根。后来有人把接地扁铁那一排接线捋了一遍,才看出远端接地与沟里另几根缆的屏蔽层接在同一段铜排上。换成独立临时接地极再测,亮的收敛到一根,另两根只余下一点毛刺。起先没解决,问题也不在仪器。事后回看,那两档增益白调了。

所以看到邻缆有读数,把回流路径画一遍,比换仪器省事。哪几段金属是连着的,哪几处接地是共用的,远端那根回线究竟接到了谁身上,这三问比多加两档功率管用。回路先画出来。

三、回流会走到邻缆上

停电识别里常见的一种接法,是把发射机一端夹在目标电缆的一相芯线上,另一端夹接地体,远端把同一相芯线单独接地。回路是芯线去、大地回,接线简单,也不需要解开原有的护层接地线,所以常被当成默认做法。

回路阻抗由芯线电阻、两端接地电阻及土壤电阻串起来。接地电阻一大,发射机输出电流便被压住,接收端读数跟着变弱,仪器参数表上那一栏回路阻抗上限说的便是这个量级。土壤干湿、季节冻融、临时接地极打得多深,都会让这个数变,同一条缆隔半年测出的幅值本来也未必能直接比。

麻烦在于接地体往往不是独立的一块。变电站接地网、电缆沟里的接地扁铁、金属支架、桥架、邻缆两端接着的屏蔽层,全并在同一个电位参考上。回流会从阻抗偏低的那些支路分摊,邻缆屏蔽层自然成了并联支路之一。于是目标缆与邻缆都可能读到同频信号,幅度差被压小,只比强弱便容易挑错。有些作业提示里会写「发射机应采用独立接地体,严禁接在变电站接地网、电缆保护接地线或其他金属管线上」,这句挂在安全条款下,其实也是信号回路的要求,两层意思是一件事。

这里有个带立场的取舍值得摊开。独立打一根临时接地极,麻烦,代价是多一趟人工、多一段接地电阻测量,还得找得到合适的打极位置。换来的是回流路径收拢,方向判据清楚。与其在共用接地网上反复调增益、换点位、猜哪根是真目标,不如起手先把回流收拢。划算。台账里也该记下接地体是独立极还是共用网,这一栏空着,后面看到读数变了,连该怪回路还是怪接线都分不清。打极位置也有讲究。离沟道太近,回流仍会借金属支架绕回去,离得远,接地引线一长,引线本身的阻抗又掺进来。有一回在城郊一处排管段,临时极打在绿化带里,读数干净了,可引线横过一条车道,收工时被压过一次。隔年同一点复测,幅值比台账低了一截,当时查了半天才想起是引线换过。这类小事写进记录,比事后翻仪器说明书省事。回路先收拢。

四、相线对护层这一接法,护层回流抵消了大半

换一种接法,发射信号加在目标电缆的一相与护层之间,远端把这一相与护层短接,护层两端保持接地。它不用解开接地线,在护层连续性好的三芯缆上格外省事,可信号表现与相线对地那一套差得很远。

护层是连续金属,铜屏蔽与铠装那一段电阻很小,大部分电流经护层返回。大地回路要过两端接地电阻及土壤,阻值大得多,只分到少部分。芯线电流与护层电流方向相反,两者在电缆外部产生的磁场互相抵消,能被卡钳读到的净电流,大致只剩经大地返回的那一部分,再叠加一点由互感生在护层与大地回路里的感生分量。这两股分量还有相位差,合成之后是涨是落,得看现场条件。

后果有两头。单根敷设时,抵消之后有效信号反而很弱,把发射功率往上加,补的也大抵是被抵消掉的那部分,读数涨得有限。多条同路径敷设时,返回电流会在几条护层之间分摊,各缆幅值接近,靠强弱分不出目标那一根。公开的技术资料里给过这类分流算例,本稿只借它说明方向,不搬其中的具体分数。这组关系标准里没有,是按回路拓扑推算出来的,不写成规程要求:幅值这一判据在护层回流占主导时会退化,方向或编码才是能拉开距离的那一维。

哪一种接法更好,我没有一个通用答案。要看并行了几根、护层是否连续、接地方式如何、远端能不能解列。手上资料不足以给出一张按条件选接法的对照表,也不替规程补这张表。倒是有一点可以写死:不管选了哪种接法,开工前拿一条已经确认身份的缆做方向标定,把基准定死,再逐条比。跳过这步,方向判据等于白摆着。外护套破损会把护层回流再搅一遍。护层某处破了口,一部分电流从破口漏进土壤,破口之后的电流突然少一截,少多少要看破口处的接地电阻。卡钳若恰好卡在破口下游,读到的便不是发射端送出去的那个数,方向也可能跟着扭。长段上遇到读数沿走向一段段往下掉,先别急着判仪器飘,沿缆看一眼外护套有没有伤,往往比怀疑仪器漂移省事。接法先问回路。

五、三芯与单芯,护层并不是同一条回路

GB 50217-2018 里有一组条文,翻了原文抄下来的,读设计与施工的人熟,做识别的人却常跳过。4.1.10 写电力电缆金属套应直接接地,交流系统 3 芯电缆的金属套应在电缆线路两终端及接头等部位实施直接接地。4.1.11 写交流单芯电力电缆金属套应至少在一端直接接地,任一非直接接地端的正常感应电势,未采取能有效防止人员任意接触金属套的安全措施时不得大于 50 V,其余情况不得大于 300 V,并按该标准附录 F 的公式计算。4.1.12 接着给三种接地方式:线路不长且能满足感应电势要求时,在线路一端或中央部位单点直接接地。线路较长、单点接地满足不了要求时,水下电缆、35 kV 及以下电缆或输送容量较小的 35 kV 以上电缆可在线路两端直接接地。其余长线路宜划分单元,每个单元按 3 个长度尽可能均等的区段设绝缘接头或实施金属套的绝缘分隔,以交叉互联接地。

这组条文对识别的含义挺直接。三芯电缆的金属套在两端与接头处连成一条贯通导体,回流可以顺着它一路走回去。单芯电缆的护层可能被绝缘接头切成几段,交叉互联还在段与段之间换相,护层不再是一条从这头到那头都连着的金属通道。把三芯上「护层能当回流线」的经验原样搬到交叉互联段上,回流在哪一处绝缘接头被截断,读数便在哪儿变脸。感应电势那两档限值管的是人身与外护层安全,识别信号是另一回事,两件事别互相套。

另一层是三相矢量和。三芯电缆三相芯线电流之和接近零,卡钳套住整根三芯缆时,净磁场本来不大。停电识别之所以常取一相去、另一相回,或一相去、护层回,为的是造出一股不平衡电流,让外部能测到。这不是仪器灵敏度不够,是三相平衡这个物理事实摆在那里。

我在某座 35 kV 开关室碰到过一回。按老办法把耦合钳卡在整根缆上,几根读数都差不多,起先怀疑钳口没夹紧,擦了一遍接触面还是那样。事后翻图纸才看到那一段是单芯交叉互联,绝缘接头把护层断成了三截,当中还换过相。那回没能当场定下来,换到接头另一侧复测时,方向与幅值才好了大半。那次没换仪器,也没改判据,只是把接地点找对了。护层未必贯通。

六、方向靠拓扑

站里已有的稿子把识别判据写成强度、方向及编码三条,这里不重复那三行,只说方向为什么比幅度耐得住现场变化。目标芯线里走的是去流,回流通道里走的是回流,两者方向相反由回路拓扑定下,接收机只是把这个差别显示出来。幅度则不然,并行长度、接地电阻、卡钳贴合位置、增益档位、护层接续点、发射频率,都会让它上下浮动,同一根缆隔着 2 m 再卡一次都能差出一截。

方向也有吃不住的时候。回流路径一旦分散到几条支路上,各支路分到的电流方向未必齐整,共地那一摊尤其容易把表头偏摆弄得含糊。所以方向标定要配着换点复测用,一个点对上不算数,挪开一段距离再卡一遍,方向与相对关系都对得上才敢往下走。要是两点给出的方向相反,这时先回去查接地点是不是被谁动过,挑一个顺眼的记下来没什么用。

数值精度上还有个容易吃亏的地方。同一次作业里增益档位一变,前后两组读数便不能直接比,记录时得连档位一起写。与其为了一个漂亮的大读数把增益一路抬高,不如保持同一档位、接受一组偏小但能对齐的数。代价是读数不好看,换来的是可比性。半年后拿这几组数做趋势,能不能放在一张图上,起手那一档便定下了。档位一变,比分母便没了。

这里也顺带说清「不受长度限制」这类话的边界。目标缆上的信号电流沿线大体一致,是从回路电流连续这个前提推出来的。前提里没算护层接续点、外护套破损点对地的漏流,也没算长线路对地分布电容的分流。段一长,这几项便不再是小量。把这句话当成无条件结论写进方案,现场容易吃亏。口径先对齐。

七、频率选的是传输距离与抗扰的取舍

发射信号要避开工频及其谐波,接收机才好把特征分量从运行电流里挑出来。这件事听着简单,落到长线路上便成了两难。频率偏低,沿线衰减慢,也不容易感应到旁边管线上,传得远,代价是接收端要与工频挨得更近,滤波得做得更窄。频率偏高,电缆对地分布电容的分流更明显,长线路远端读数变弱,相位还会跟着偏移,方向判据剩下的余量被吃掉,近处倒是分得清楚。

复合频率的好处,是接收端另添一重凭据,能把同频分摊回来的分量与发射端的编码对上。单靠一档正弦,遇到邻缆护层分回来的同向分量,手里便少了这一层。所以频率并非挑一个灵敏度显得高的档位,而是在传得多远与分得开之间取一个落点。短段可以往上走一档,长段宁可往下退,退到相位还稳得住为止。

规程没有给统一的频率表。各款仪器说明书里列的档位,是厂家按自家接收机与滤波设计配的,跨型号照搬没有意义。同一台仪器换一条线路,合用的档位也可能跟着变,这与测距时按段长收窄脉宽是同一类判断,都是拿现场条件去换分辨率。

这一段我拿不准的是,交叉互联段上的绝缘接头对特征频率呈现什么阻抗,公开资料里说法并不齐,手上材料不够,这里不往下推。各地台账对「信号够用」的写法也不一致,有的记幅值,有的只记一个合格勾,用本地经验去校这套取舍,能收敛到什么程度恐怕得看记录质量。现场还有个折中办法,长段上先按低档走一遍,把大致的回路认出来,再在近端换高一档复测,用两趟换一个能交代的结论。麻烦是两趟的档位不同,台账里得写清楚哪一趟用了哪一档,不然下一轮拿去比,又成了两笔对不上的账。好在多数切改作业段长有限,一趟便能收工,这个折中也不常派上用场。距离换分辨。

八、带电识别其实加不进一条新回路

标题问信号怎么加,带电这一半的答案有点反直觉:多数时候加不进一条新回路。带电时不能停电,不能断芯,不能改接地方式,便没法像停电那样构造芯线去、大地回的闭合路径。能在既有回路上做文章,已算不错。

一条路子是让发射机从运行电网取能,产生特定的电流脉冲,接收机在下游找这个脉冲的幅值及极性。能量来自电网本身,不由锂电池出,这一层与断电模式的供电逻辑分得清清楚楚。另一条路子索性不注入,两端用同一时间基准同步读运行工频电流的幅值与相位,看两端是不是同一条回路、变化趋势是否对得上。前提是线路上有足够负荷电流,空载或轻载时这条判据会变弱,轻到一定程度,几根缆的读数挤在一起,谁也不比谁更像目标。带电另算一套。

产品样本上有两栏值得拿来问。一栏是回路阻抗上限,有的中低压识别仪把它列到 1000 Ω。另一栏是电缆长度上限,同一份样本里直连法标到 10 km 以上,断电模式标到 20 km 以上。这两栏说的是同一件事,即回流路径能撑到什么程度。长度那一栏有接法与回路阻抗两个前提,脱开前提便读不出含义,拿它去回答「这一趟能不能测」,方向反了。参数表列的是仪器能力,作业条件得另算。

选型时该问的,其实是判据只给幅值还是幅值及方向都给,发射端能否做方向标定,带电与断电两种模式是不是共用一套接收判据,回路阻抗上限按哪种接法标出来,柔性线圈口径能不能套进现场那根粗缆。问法落在判据与回路上,比起在参数表里挑一个大数管用。仪器能开机,不等于这一趟认得清。

九、两端核对与记录,才让识别能追溯

识别从两端开始,不单从一台仪器开始。两端双重编号得先对上,图纸、标志牌与仪器结果三者不一致时,靠记忆补不上这个缺口。老站尤其如此,改造过几轮之后,图纸上那一行编号往往对应着沟里另一根缆,标志牌掉了一半,剩下的挂在支架上随风转。这时识别记录本身便成了更新图纸的依据,写得粗,等于把旧错误又抄了一遍。

GB 50168-2018 管电缆线路施工及验收里的标志与标识,DL/T 1253-2013 管运行规程里的巡视、检测及台账。识别记录该挂在哪一栏,这两本给了位置,没给格式。格式得按本单位台账自己定,定完别轻易改,改过一次,前后两轮数据便要另做说明。

一份能拿去追溯的记录,大致该有这些项。设备侧写两端柜名及电缆编号、电压等级、是否带电,回路侧写接线方式是相线对地还是相线对护层、护层接地方式、接地体是独立极还是共用网、远端解列与短接状态。仪器侧写型号编号、发射频率档、增益档、方向标定用的是哪一条已确认的缆、自检结果,数据侧写逐根缆的幅值及方向、卡钳箭头朝向、测点位置、复测点位与次数。结论侧写目标编号、复核人,以及三者不一致时怎么处理。

把上面这些做成一张空格表让班组逐格填,容易漏项。按一趟作业的顺序写成几行叙述,谁在哪一步记什么,倒更不容易漏。开工一行写接线与接地状态,标定一行写基准缆与方向,逐缆各写一行,收尾一行写复测点位、目标编号及结论。收尾那一行常空着。省掉之后,半年后换个人来复测,看到读数变了,说不清变的是回路、是接线方式,还是那根缆本身。三者不一致时怎么办,这个岔子没有统一答案。稳妥些的做法是先把不一致摆到台面上,停一趟,回去查两端编号与竣工图,查不清便把这根缆列为待核,不写结论。事后多半会发现是某一轮改造后台账没跟着改,也有碰上标志牌挂错的时候。把待核两个字留在记录里,比硬填一个编号干净。回路要留痕。

十、几个常听到的说法,回到条文里看

常听到「邻缆也亮了,说明仪器抗干扰不行」。回流分配本来会经过邻缆屏蔽层,先看接地铜排与那段扁铁连到哪儿,比换仪器省事。也常听到「信号越强越好」。护层回流抵消之后,读到的净电流本来不大,抬发射功率补的大抵是被抵消掉的那部分,读数涨一点,判据未必更清楚。

「幅度高的那根便是目标」,这句在多条同路径敷设时尤其危险。各缆幅值接近,方向及编码才是能拉开距离的那一维,标定过的方向还能拿来判断这股电流是去流还是回流。「识别仪判过了便可以锯缆」,更要紧。GB 26859-2011 与 GB 26860-2011 在官方平台都标现行,安规给的是开断前的停电、验电、放电、接地与确认义务,识别仪只是辅助手段,试扎那一道不能省。这里不重复站内已有资料里那张六步表,只说识别在链条里的位置:按通常作业顺序,它排在核对标志牌之后、验电之前,替代不了其中任何一步。

号名这一头也容易踩坑。有人说 GB/T 6995.1-2008 是识别仪的依据,可它管的是护套上的印字与标志,号名相近,主语差得远。也有人说 DL/T 849.3-2019 规定了怎么加信号,那本标准给定义、给仪器指标、给试验条件,现场施加方式并不在它的条文里,作业方法得另找依据。引用站外转述的接法口诀之前,先找原文,比记住几档频率省事。

版本沿革也得留意。线路侧与发电厂及变电站侧的安全规程各有国标与行标两套编号,题名看着相近,年份也不同,引用时按作业场所与现行文本挑对那一本。叙述沿革只写现行版的完整编号,旧版用年份指代便够,拿旧号去推现行条款,或把某一版里的数值当成眼下还能照抄的门槛,都容易出岔子。号名先对齐。

结语:把回路画出来,比记住几个判据更要紧

并排十几根缆摆在那儿,仪器只认电流往哪走、从哪回。发射端加进去的那股电流,会顺着接地与护层分到旁边几根上。把这几条回流线画清楚,读数才有解释。参数表能列档位,列不出这一趟的回路。

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