通信電源電力電纜脈沖檢測(cè)法應(yīng)用淺析

李遠(yuǎn)達(dá) 郝博

1.海裝裝備保障大隊(duì) 北京 100000

2.遼寧省檢驗(yàn)檢測(cè)認(rèn)證中心（遼寧省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院） 遼寧沈陽(yáng) 110000

1 電纜故障產(chǎn)生原因分析

據(jù)多年的維護(hù)經(jīng)驗(yàn)我們得出基站電纜故障發(fā)生的原因主要有以下五類。

（1）機(jī)械性的外力損傷。施工時(shí)破損；電纜路徑上作業(yè)形成的外力破壞；如果因遇到對(duì)地面強(qiáng)烈的自然震動(dòng)或其他具有沖擊性的自然外力等所造成的諸如鉛（銅或鋁）等承包疲勞造成破損；由于自然力的嚴(yán)重破壞，如造成土地整體沉降、路面下沉等[1]。

（2）電纜線皮的腐蝕: 如果電纜附近設(shè)置有強(qiáng)堿性電力場(chǎng)所的存在或電纜處于酸堿性。

（3）技術(shù)工藝不達(dá)標(biāo)、工作環(huán)境惡劣、現(xiàn)場(chǎng)鋪設(shè)不規(guī)范等。

（4）電纜超負(fù)荷條件下工作的提前電纜。

（5）不恰當(dāng)?shù)哪蛪涸囼?yàn)方法，例如用直流耐壓試驗(yàn)交聯(lián)聚乙烯電纜或過(guò)高的試驗(yàn)電壓都會(huì)對(duì)電纜造成絕緣損傷。

2 通信專業(yè)電纜故障常用的查找方式及弊端

2.1 人工巡線

依據(jù)建站時(shí)圖紙或現(xiàn)場(chǎng)線路標(biāo)樁在路由沿線人工巡線查找外力破壞點(diǎn)。

2.2 經(jīng)驗(yàn)判斷

依據(jù)老維護(hù)員經(jīng)驗(yàn)判斷，對(duì)原有線路歷史中出現(xiàn)斷點(diǎn)接駁處開(kāi)挖進(jìn)行觀察是否有新破損[2]。

2.3 逐段開(kāi)挖

依據(jù)路由走向逐段開(kāi)挖，一節(jié)一節(jié)查找斷點(diǎn)或破損點(diǎn)。上述三類方式第一費(fèi)時(shí)費(fèi)力，第二在城區(qū)大量區(qū)域進(jìn)行硬化或綠化的地區(qū)無(wú)法進(jìn)行大面積開(kāi)挖查找，只能重新布放電纜進(jìn)行外電恢復(fù)，極大地提高了單站運(yùn)行成本。

3 電力專業(yè)常用的電纜故障測(cè)試方法

3.1 電橋法

它是電力線纜檢測(cè)中比較常用的方式，主要功能用于對(duì)電力電纜中低阻故障的原因進(jìn)行分析以及檢測(cè)。其測(cè)試的等效電路和發(fā)生故障的距離表達(dá)公式等效的電路和測(cè)試線路相互連接的公式如下：

3.2 低壓脈沖測(cè)試法

該方法可簡(jiǎn)單易懂的判斷出電力電纜的故障性質(zhì)，通過(guò)分析數(shù)據(jù)觀察得出故障點(diǎn)的實(shí)際發(fā)生距離。

計(jì)算公式如下：

V- 電波在電纜中的傳播速度；t- 發(fā)射脈沖與反射回波間的時(shí)間差。

3.3 沖擊高壓閃絡(luò)法

該方式較為復(fù)雜，但可測(cè)試的故障類型較多，例如單項(xiàng)斷點(diǎn)、接地等，缺點(diǎn)為對(duì)電纜損傷較大。其原理線路如圖1 所示：

3.4 二次脈沖法

二次脈沖法能將復(fù)雜高壓閃絡(luò)波形轉(zhuǎn)化為近似低壓脈沖法短路故障測(cè)試波形。可以方便快捷的在網(wǎng)絡(luò)上找到電纜的故障點(diǎn)，而其缺點(diǎn)主要是表現(xiàn)在電纜的故障點(diǎn)大多發(fā)生在電纜的起端或近電纜起端，不僅信號(hào)波形繁雜，還可能存在一定的誤差?？梢苑奖憧旖莸恼业诫娎|故障點(diǎn)，而其缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在故障點(diǎn)發(fā)生在電纜起端或近起端，不僅波形繁雜，還存在誤差。

4 通信基站電力線纜故障處理優(yōu)化方案分析

總結(jié)分析現(xiàn)有常用的測(cè)試方法，各有利弊，各有側(cè)重，但經(jīng)過(guò)多個(gè)基站測(cè)試分析對(duì)比均不適用公司目前外電維護(hù)的維護(hù)架構(gòu)和維護(hù)水平。而結(jié)合二次脈沖法的基礎(chǔ)融入多次脈沖法的原理，就既可以利用原有二次脈沖測(cè)試的優(yōu)點(diǎn)又能客服其自身測(cè)試的缺點(diǎn)。使用該類融合方式我們分別對(duì)轄區(qū)內(nèi)多個(gè)基站外市電線路進(jìn)行了故障判斷測(cè)試，包含缺相故障、斷點(diǎn)故障、放電故障、相序間高阻故障、相地間高阻故障等場(chǎng)景。多次脈沖的波形實(shí)質(zhì)還是二次脈沖法的波形。只是在屏幕上按不同的延遲時(shí)間記錄下多于一組二次脈沖的波形。同樣屬于沖擊高壓閃絡(luò)法技術(shù)中的一種。通過(guò)這樣多次的故障脈沖反射發(fā)送，通信基站電力電纜的維護(hù)員就完全可以從電腦屏幕上自動(dòng)顯示的多個(gè)脈沖故障反射波形中自由選擇繪制出一個(gè)最簡(jiǎn)便的故障脈沖反射波形。從而基本實(shí)現(xiàn)了由復(fù)雜轉(zhuǎn)變到更為簡(jiǎn)易的判別電弧測(cè)試過(guò)程，這樣既有效地省去了龐大的中壓延弧判別裝置，又大大優(yōu)化了測(cè)試的手段。因此這一故障處理方法不僅給外市電基站的維護(hù)員和鐵塔區(qū)域經(jīng)理提供了更為簡(jiǎn)捷的基站故障診斷以及波形分析判斷的方法，還極大程度地提高了公司外市電基站故障的處理及時(shí)率，有效地縮短了發(fā)電及基站退服故障的時(shí)長(zhǎng)。

通過(guò)八次脈沖法不僅可以實(shí)現(xiàn)上述電力故障測(cè)試，還可以實(shí)現(xiàn)路徑測(cè)量、電纜埋設(shè)深度的測(cè)試、電纜接頭的識(shí)別，真正解決了鐵塔日常維護(hù)中的痛點(diǎn)。

5 設(shè)備投資造價(jià)及經(jīng)濟(jì)效益

一套八次脈沖電力線路檢測(cè)儀市場(chǎng)價(jià)格在7-10 萬(wàn)元之間，2019 年截止10 月底某市鐵塔共計(jì)使用該設(shè)備處理全市12 處電力電纜故障，提升電纜故障處理及時(shí)率200%，12 處共計(jì)節(jié)約投資造價(jià)16 萬(wàn)元（兩處為市政路面無(wú)法開(kāi)挖，無(wú)該儀器需整體更換線纜），節(jié)約人工成本2.76 萬(wàn)元（節(jié)約開(kāi)挖成本及人力成本）。

6 結(jié)語(yǔ)

鑒于此，由于無(wú)專業(yè)的電力巡檢維修隊(duì)伍、無(wú)高效的電力線路故障判斷檢測(cè)手段，導(dǎo)致線路故障后無(wú)法第一時(shí)間修復(fù)，通過(guò)長(zhǎng)期發(fā)電進(jìn)行基站運(yùn)行保障。長(zhǎng)期發(fā)電既浪費(fèi)資源，又額外造成公司成本攀升。為有效解決電力電纜故障，本文通過(guò)幾類方法的對(duì)比，希望尋找最優(yōu)解決方案。