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海底电缆故障探测仪的实践与试验张一帅 大连供电公司 长兴岛分公司我国大陆海岸线北起辽宁的鸭绿江口，南到广西的北仑河口，全长约18000公里，沿海岛屿不计其数。随着国民经济的发展，国防力量的增强，沿海岛屿的开发迅速升温，大小岛屿的防务迅速增强。这些岛屿的供电方式各异，有风能、太阳能、潮汐能等可再生能源发电，还有军用的柴油发电，但最稳定、最经济的方式还是通过各种电压等级的电缆由大陆主电网进行供电。因此，海底电缆线路得到越来越广泛地采用。另一方面，随着城乡电网改造工程的不断深入开展，城乡电网中的电缆供电线路越来越多。电缆线路消除了天空中纷杂的架空导线，把城市中那些雄伟、美丽的建筑显现出来，使我们居住的环境更加美观。但随之而来的便是电缆故障的探测与检修。检修地下电缆造成的“马路大开膛”，是城市居民深恶痛绝的。这都是因为不能准确的定位电缆故障地“点”，只能大概判断故障发生的地“段”。可以想象，对电缆故障的探测要比巡查架空电力线路故障困难许多，定位海底电缆故障尤其困难：陆上的种种故障探测仪器无法探测深达数十米的海底电缆，一般探测仪也测不了长达几十公里的海底电缆，这给岛屿驻守者带来了威胁，也给供电部门带来了困扰。在陆地上探测电缆故障，一般采用电缆路径仪、电缆故障探测仪、电缆故障定位仪等，这些仪器一般都是靠接受故障信号（仪器主发射引起故障点反射）进行工作的，存在很大局限性。首先，电缆路径仪只能对陆地电缆有效，对深达几十米甚至上百米海水之下的电缆根本摸不到它的踪迹，只能“望洋兴叹”；一般电缆故障探测仪的有效距离也很短，达不到大陆与海岛之间那远达十几公里、几十公里的距离，无法准确判定电缆故障的位置；电缆故障定位仪同样也是英雄无用武之地。因此，海底电缆绝缘破坏后的准确探测-定位就成了保证可靠供电、保证岛屿安全的重要课题。目前常用的电缆故障探测仪多采用电子、脉冲、反射、闪测等原理，需要在测得相关数据后经过对数据的复杂处理后才能确定故障所在地点，但也仅对埋深1.5米以内的电缆有效，探测电缆长度一般也不超过25公里，而且售价较高，对操作者的专业知识要求较高，还容易受外界干扰而影响精度。新海底电缆故障探测仪以下称“本仪器”设计了一种简便而特殊的测试接线（以下简称“新测试法”），测量精度几乎高于市售仪器一个数量级（达到0.3，即千分之三）以内，尤其是对水下海底电缆和陆地电缆的探测方法有着不同的区别，对常用的高压三芯分相统包电力电缆具有更高的灵敏度。新测试法采用电位差法，不采用电子摸拟电路，仅在故障电缆的首端进行不同组合的测量，即可直观仪表读出高精度数据，并由此得出故障点区段，进而再用电压分布法计算出准确故障位置。本仪器相对传统测量,具有以下特点：1、接线简单、操作方便、逻辑性强，使用设备少、总体重量轻，无需复杂的操作程序，特别适合现场测试；2、若将运算编入程序，便可直接打印故障位置；目前实测精度在0.3%以内；3、元件少，造价低，估计仅为一般市售仪器价格的1/2至1/3，易于普及；4、对较长海底电缆也能可靠使用；5、受外界干扰极小。【实验举例】1、某地高压海底电缆故障（意大利产EPR硅橡胶绝缘电缆），额定电压35kV，三相铜芯、分相统包，截面395mm2，全长10.5公里。曾用进口仪器测试多次均无法找到故障位置，浪费大量工时，影响对海岛供电。改用此法探测，第一次便显示故障点距首端1348米，打捞后发现实际故障点为1338米，在10500米总长的电缆中相差仅10米，误差0.095%。2、某地高压海底电缆故障（意大利产EPR硅橡胶绝缘电缆），额定电压35kV，三相铜芯、分相统包，截面395mm2，全长22公里。经用本测试法检测，显示故障点距首端7950米，实际故障点为7900米，相差50米，误差0.227%。3、某地高压海底电缆故障，额定电压35kV，三相铜芯、分相统包，截面370mm2，全长50.65公里。经用本测试法探测，显示故障点距首端13130米，实际故障点为13000米，相差130米，误差0.257%。后经类似故障探测实验数十次，均能得到理想的效果。上述第3例是所有试验中误差最大的一次；由此可见，测试精度与电缆敷设长度有关，长度越长，要求测试精度越高。所以必须提供准确的敷设长度