關(guān)于電力電纜預(yù)知性維護(hù)技術(shù)在高速公路隧道的應(yīng)用

蒙偉團(tuán)

摘 要：隨著我國高速公路的建設(shè)發(fā)展，高速公路中、長、特長隧道的數(shù)量越來越多，這意味著隧道內(nèi)電力電纜數(shù)量、長度的不斷增加。由于隧道內(nèi)電力電纜的敷設(shè)環(huán)境比較惡劣，面臨的鼠害問題也相較突出，致使電力電纜故障問題頻繁發(fā)生。而電纜故障在查找方面又存在著一系列的制約因素，進(jìn)而不僅浪費了資源，也使供電質(zhì)量無法得到有效的保障。在高速公路隧道中，電力電纜一旦發(fā)生故障將影響隧道內(nèi)的照明、通風(fēng)、消防等設(shè)施的正常使用，容易誘發(fā)交通事故，影響車輛通行。因此，隨時掌握隧道內(nèi)電力電纜的運行狀態(tài)，在故障發(fā)生前預(yù)知并及時有效的解決，才能全方位的消除安全隱患。在隧道日常維護(hù)中，應(yīng)用電力電纜預(yù)知性維護(hù)技術(shù)將有效的解決這一問題。該文首先闡述了電力電纜預(yù)知性維護(hù)技術(shù)的概念與作用，其次分析了電力電纜可預(yù)知性維護(hù)技術(shù)在高速公路隧道中的具體應(yīng)用，最后為如何實現(xiàn)電力電纜故障診斷平臺的設(shè)計提出對策，以供參考。

關(guān)鍵詞：電力電纜 預(yù)知性維護(hù)技術(shù) 高速公路隧道 應(yīng)用

中圖分類號：TM75 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）05（a）-0036-01

當(dāng)前，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與提高，高速公路隧道的數(shù)量及車流量不斷增加，為保證隧道通行車輛的安全及為車輛提供安全、舒適的行車環(huán)境，隧道必須具備可靠的照明、通風(fēng)、交通指示及消防設(shè)施，而這些設(shè)備的正常運行都離不開電力的支持。那么，電力電纜作為電力傳輸?shù)慕橘|(zhì)，它的重要性可顯而知。然而，隧道內(nèi)電力回路多，且環(huán)境惡劣，以及電纜運行過程中缺少必要的間歇，致使電纜故障頻繁發(fā)生，影響隧道機電設(shè)施的使用，給行車造成了安全隱患。在電力電纜的故障處理上，傳統(tǒng)的診斷模式針對的是故障的快速識別，是應(yīng)用于故障發(fā)生之后的一種解決措施，而電纜故障在識別上又存在著很大的困難，因而無法有效、快速地解決問題。而在電力電纜日常維護(hù)中，應(yīng)用預(yù)知性維護(hù)技術(shù)則可以在故障嚴(yán)重或顯現(xiàn)前及時的進(jìn)行預(yù)防性維修，消除故障及隱患，切實保證電力供給。

1 電力電纜預(yù)知性維護(hù)技術(shù)概述

1.1 電力電纜預(yù)知性維護(hù)技術(shù)的概念

電力電纜預(yù)知性維護(hù)技術(shù)所指的是在電纜發(fā)生故障之前，以有效的技術(shù)手段實現(xiàn)對電纜的檢測以及潛在故障的預(yù)測，并評估出電纜的剩余使用壽命，進(jìn)而在故障發(fā)生之前及時將其扼殺在萌芽狀態(tài)，從而確保電纜的正常供電。在實際應(yīng)用這一技術(shù)的過程中，所面對的主要問題是需要從電纜故障復(fù)雜的原因中提取出有效的信息，以實現(xiàn)電力電纜預(yù)知性維護(hù)技術(shù)的有效應(yīng)用。

1.2 電力電纜預(yù)知性維護(hù)技術(shù)的創(chuàng)新性作用

電力電纜預(yù)知性維護(hù)技術(shù)從根本上解決了當(dāng)前電力電纜故障后維修所存在的問題與弊端，進(jìn)而以有計劃的維修與維護(hù)來避免故障后維修所帶來的負(fù)面影響，進(jìn)而在確保供電可靠性與安全性的基礎(chǔ)上，避免因電纜故障而造成大規(guī)模的停電，確保社會生產(chǎn)的順利進(jìn)行，實現(xiàn)電力企業(yè)人力資源的合理配置，為電力供電企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益與社會效益的實現(xiàn)提供保障。

2 電力電纜故障的綜合檢測

在現(xiàn)實工作中，由于電纜的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、檢測方法等方面存在的問題與局限性，導(dǎo)致故障信息獲取存在困難，對預(yù)知性維護(hù)的有效性產(chǎn)生不良影響。因此，正確提取電纜故障信息是實現(xiàn)電力電纜預(yù)知性維護(hù)的前提條件。在高速公路隧道中，電纜并不是直線敷設(shè)的，在對電力電纜故障進(jìn)行綜合檢測的過程中，對電纜故障點進(jìn)行確定一般包括診斷、測距、定點三個步驟。

2.1 電纜故障的性質(zhì)診斷

電纜故障的性質(zhì)診斷指的是對故障電阻是高阻或低阻進(jìn)行確定；對故障是閃絡(luò)性還是封閉性進(jìn)行確定；對故障是斷路、短路還是接地進(jìn)行確定；對故障是單相、兩相或三相進(jìn)行確定。在對電纜故障性質(zhì)進(jìn)行確定的過程中，要依據(jù)事故發(fā)生的情況與絕緣阻值的測量相互結(jié)合而確定。

2.2 電纜故障的測距

電纜故障的測距指的是在電纜的一端使用儀器對故障的距離進(jìn)行確定，常用的故障測距方法包括古典電橋法與現(xiàn)代行波法兩種。在電纜故障測距的過程中，主要的目的就是明確電纜故障點與電纜測試點之間的電纜長度，從而引導(dǎo)測試人員依據(jù)電力敷設(shè)的環(huán)境與電纜的總長將故障點的范圍進(jìn)行縮小，再通過故障定點的方法明確故障具體位置。

2.3 電纜故障的定點

電纜故障的定點包括電纜路徑檢測與故障定點兩個組成部分，要按照故障測距結(jié)果與電纜路徑走向，明確故障點所處的大體方位，將其確定到一個較小的范圍內(nèi)之后通過故障點測定方法對故障點的準(zhǔn)確位置進(jìn)行確定。

3 電力電纜故障自動診斷平臺設(shè)計

自動診斷平臺是電力電纜預(yù)知性維護(hù)技術(shù)的有效運用，它采用ARM與CPLD構(gòu)成了雙控制系統(tǒng)，主要結(jié)構(gòu)中包括兩個部分，一個為以CPLD為主處理器的信號采集模塊，主要的作用是實現(xiàn)脈沖信號的發(fā)送與反射回波的采集、故障波形數(shù)據(jù)保存，同時要與ARM核心處理模塊之間進(jìn)行通信；另一個為以ARM為主處理芯片的核心控制板模塊，主要的作用是處理電力電纜故障波形數(shù)據(jù)與顯示故障波形，依據(jù)發(fā)射波與反射波之間的時間差對故障距離進(jìn)行定位，從而明確故障距離。

為了能夠更好地實現(xiàn)電力電纜預(yù)知性維護(hù)的具體技術(shù)要求，在ARM機上加載了LINUX嵌入式操作系統(tǒng)，其主要的優(yōu)勢包括操作系統(tǒng)內(nèi)核較小與效率較高，能夠?qū)η度胧较到y(tǒng)的資源進(jìn)行有效的利用；硬件設(shè)備驅(qū)動以模塊化的方式進(jìn)行組織，有利于未來功能的擴(kuò)展；通過軟件平臺支持的豐富，能夠有效地提高電纜故障檢測軟件的性能。

4 結(jié)語

綜上所述，在高速公路隧道中，針對電力電纜的故障問題，通過建立故障自動診斷平臺，對電力電纜故障狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，實現(xiàn)對電力電纜的預(yù)知性維護(hù)，確保電力系統(tǒng)正常供電，提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。與此同時，在建立電力電纜自動診斷平臺的過程中，分別實現(xiàn)對軟硬件的系統(tǒng)且科學(xué)設(shè)置，以確保在應(yīng)用的過程中能夠?qū)崿F(xiàn)對電纜故障信息的有效搜集，進(jìn)而為可預(yù)知性維護(hù)技術(shù)的有效落實奠定堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 馬成才，張學(xué)昌，魏宏曉，等.電力電纜故障檢測方法的探討[J].工業(yè)計量，2000（S1）：325-328.

[2] 徐丙埌，李勝祥，陳宗軍.電力電纜故障探測技術(shù)[M].北京：機械工業(yè)出版社，1999.

[3] 朱云華，艾芊，陸鋒.電力電纜故障測距綜述[J].繼電器，2006（4）：81-88.