電纜路徑探測和*性鑒別在金屬管線(xiàn)探測中占有重要地位,相比于金屬管道的單一連續金屬結構,電纜由數根芯線(xiàn)和金屬鎧裝構成,結構和用途的差異造成了探測時(shí)的信號施加方式的差異,不同的接法將會(huì )產(chǎn)生不同的電磁場(chǎng),探測效果也有所區別,因此本文對電纜探測的信號發(fā)射方式進(jìn)行單獨描述.  
非運行電纜的信號發(fā)射方法  
1.基本接線(xiàn)方法:芯線(xiàn)-大地接法  
芯線(xiàn)-大地接法是對離線(xiàn)電纜(退出運行的不帶電電纜)進(jìn)行路徑探測和鑒別的佳接線(xiàn)方式,可以充分發(fā)揮本儀器的功能,并能大程度地抗干擾.將電纜金屬護層兩端的接地線(xiàn)均解開(kāi),低壓電纜的零線(xiàn)和地線(xiàn)的接地也應解開(kāi),將發(fā)射機的紅色鱷魚(yú)夾夾一條完好芯線(xiàn),黑色鱷魚(yú)夾夾在打入地下的接地釬上.在電纜的對端,對應芯線(xiàn)接打入地下的接地釬.注意,盡量使用接地釬,而不要直接用接地網(wǎng)!至少在電纜的對端必須用接地釬,接地釬還需要離開(kāi)接地網(wǎng)一段距離,否則會(huì )在其他電纜上造成地線(xiàn)回流,影響探測效果.  
電流自發(fā)射機流經(jīng)芯線(xiàn),在電纜對端進(jìn)入大地,流回近端返回發(fā)射機.這種接法在地面探測時(shí)可以感應到很強的信號,而且在本條電纜上沒(méi)有感應電流的影響,信號特性比較明確,可以充分利用儀器的電流方向測量功能;信號在絕緣良好的芯線(xiàn)上流過(guò),不會(huì )流到鄰近管線(xiàn)上,尤其不會(huì )流到交叉的金屬管道上,適于在復雜環(huán)境下進(jìn)行路徑查找.另外由于電纜接地,流經(jīng)電纜的信號電壓很低,不容易對鄰線(xiàn)產(chǎn)生電容耦合,減少干擾.  
由于存在芯線(xiàn)和大地之間的分布電容,隨距離的增加,電流會(huì )逐漸減小.但若接地良好,電容電流即很小,可以不予考慮.這種方法的缺點(diǎn)是需要將電纜兩端的接地線(xiàn)全部解開(kāi),略顯繁瑣.  
2.護層-大地接法:  
將電纜近端的護層接地線(xiàn)解開(kāi),低壓電纜的零線(xiàn)和地線(xiàn)的接地也應解開(kāi),對端的電纜護層保持接地,信號加在護層和接地釬之間(不可使用接地網(wǎng)),電纜相線(xiàn)保持懸空.電流自發(fā)射機流經(jīng)護層,在電纜對端進(jìn)入大地,流回近端返回發(fā)射機.這種接法不存在屏蔽,因而在地面上產(chǎn)生的信號強,信號特性也比較明確.同樣,由于護層-大地分布電容的存在,信號會(huì )自近向遠逐漸衰減.  
潛在的問(wèn)題:護層外部的絕緣層若有破損,部分電流將由破損點(diǎn)流入大地,造成破損點(diǎn)后的電流突然減小,減小幅度與破損點(diǎn)的接地電阻有關(guān).  
3.相線(xiàn)-護層接法:  
發(fā)射信號加在電纜一相和護層之間,對端相線(xiàn)和護層短路,護層兩端保持接地.如果是單條電纜敷設,信號自發(fā)射機流經(jīng)芯線(xiàn),再經(jīng)護層和大地兩個(gè)回路返回.因為護層(鎧裝及銅屏蔽層)由連續金屬組成,電阻很小;大地回路由于存在兩端接地電阻,再加土壤電阻,總阻值較大,故大部分電流將通過(guò)護層返回,少部分電流通過(guò)大地返回.由于芯線(xiàn)電流和護層電流反向,能在外部一定距離產(chǎn)生磁場(chǎng)信號的有效電流為其差,數值等于通過(guò)大地返回的電阻電流.  
另外由于芯線(xiàn)-護層回路和護層-大地回路存在互感,通過(guò)電磁感應也能夠在護層-大地回路產(chǎn)生感生電流.綜合效果為有效電流等于大地回路的電阻電流和感應電流的矢量和(兩者存在相位差).根據現場(chǎng)情況的不同,有效電流可能會(huì )占總注入電流的百分之幾到百分之十幾.  
如果存在同路徑敷設(兩端位置均相同)的其他電纜,則返回電流主要被幾條電纜的護層分流,例如三條電纜同路徑,則三條電纜的護層返回電流各占1/3.有效電流正向,占注入值的2/3,鄰線(xiàn)電流反向,占1/3.  
相線(xiàn)-護層法的優(yōu)點(diǎn)在于接線(xiàn)簡(jiǎn)單,不需要解開(kāi)接地線(xiàn).缺點(diǎn)是當多條電纜同路徑敷設時(shí),各條電纜信號相差不大,僅靠信號幅值有時(shí)難以區分;當單線(xiàn)敷設時(shí),有效電流大幅減少,信號較弱,而且有效電流中含有感應電流成分,目標電纜和鄰近管線(xiàn)的感應信號相位相同,在使用智能模式時(shí),有可能無(wú)法根據電流方向排除鄰線(xiàn)干擾.  
運行電纜的信號發(fā)射方法  
1.卡鉗耦合法:  
這是一種探測運行電纜較理想的方法,不需要電纜作任何改動(dòng)即可測試,并且操作遠離高壓,非常安全,電纜全長(cháng)上都有信號,沒(méi)有距離限制.電纜護層兩端必須良好接地,否則耦合電流隨接地電阻的增大而減小.兩端未接地,或電纜護層中間斷開(kāi),不能使用卡鉗耦合法.  
本方法適用于普通三相統包運行電纜的探測.如圖5-2-1A所示,發(fā)射機輸出接卡鉗,將卡鉗卡住電纜本體(注意不能卡接地線(xiàn)以上部分),卡鉗等效為變壓器的初級,電纜金屬護套-大地回路等效為變壓器的次級(單匝),次級耦合電流的大小與回路電阻(主要是兩端的接地電阻)密切相關(guān),電阻越小,電流越大.電纜通過(guò)卡鉗耦合得到的電流較小,為加強接收效果,可選擇較大發(fā)射功率.  
2.零線(xiàn)/地線(xiàn)/護層注入法:  
這是一種對運行中的低壓電纜進(jìn)行探測的方法,因為許多低壓電纜的護層不作接地,或護層不連續,或接地不夠良好,無(wú)法使用卡鉗耦合法.本方法不需要電纜作任何改動(dòng),而且注入的是高頻信號,不會(huì )對運行線(xiàn)路產(chǎn)生不良影響.在用戶(hù)端,將發(fā)射機的紅色鱷魚(yú)夾接零線(xiàn)、地線(xiàn)或護層,黑色鱷魚(yú)夾接打入地下的接地釬.