隨著我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，城市的土地資源越來越緊張，一些高空架線逐漸變成了地下電纜，而供電生產(chǎn)部門要想實(shí)現(xiàn)對(duì)地下電纜的有效管理，就必須對(duì)電纜的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集與分析。文章通過對(duì)地下電纜的探測、定位、定深等技術(shù)的闡述，分析技術(shù)人員應(yīng)該如何利用這些方法實(shí)現(xiàn)對(duì)地下電纜的測量，同時(shí)測量的數(shù)據(jù)應(yīng)該如何應(yīng)用到供電生產(chǎn)管理中來。
在一些城市建設(shè)的影視資料中，我們經(jīng)常能夠看見城市，尤其是一些發(fā)達(dá)城市上空布滿了密密麻麻的線纜，而這種"城市蜘蛛網(wǎng)"的現(xiàn)象在當(dāng)下的城市中已經(jīng)很少見到了，原因就是隨著城市的發(fā)展，人們?yōu)榱斯?jié)約土地資源，將逐漸增多的高空電纜轉(zhuǎn)鋪到地下。雖然地下電纜的好處多多，但管理起來卻比高空電纜復(fù)雜得多，因此供電部門要想利用電纜實(shí)現(xiàn)電力輸送的目的，就必須對(duì)地下電纜的位置、走向、深度等信息進(jìn)行相應(yīng)的測量，以保證地下電纜檢修等工作的正常開展。
1 地下電纜探測技術(shù)的概述
1.1 電纜的探測方法
?。?）磁電充電法
磁電充電法又稱直連法，當(dāng)?shù)叵码娎|存在出露情況時(shí)，可以采用該方法。技術(shù)人員在探測過程中將電磁發(fā)射器的一端接電纜，另一端接地，然后將電流直接注入地下金屬管線，最后觀察并測量電纜中電流產(chǎn)生的磁場以實(shí)現(xiàn)對(duì)地下電纜進(jìn)行掃描定位與連續(xù)追蹤，進(jìn)而區(qū)分電纜與相鄰管線，這種方法由于電纜中電流產(chǎn)生的信號(hào)比較強(qiáng)，因此其管線的分辨率和垂直測深精度都比較高。
?。?）信號(hào)夾鉗法
技術(shù)人員對(duì)于有地面出露情況的電纜利用信號(hào)夾鉗套在金屬管線上，這時(shí)信號(hào)夾鉗就相當(dāng)于一個(gè)可以開口的電流線圈，而電纜中產(chǎn)生的感應(yīng)電流，會(huì)形成電磁場，技術(shù)人員根據(jù)對(duì)電磁場波動(dòng)情況的觀測，判斷電纜的走向。這種方法操作簡單，且可以不用停電就能夠快速測量電纜的位置，因此在供電生產(chǎn)管理中被廣泛使用。
?。?）磁偶極感應(yīng)法
對(duì)于盲區(qū)的地下電纜探測可采用磁偶極感應(yīng)法，技術(shù)人員在操作過程中利用發(fā)射線圈產(chǎn)生一次交變電磁場，從而使地下電纜產(chǎn)生感應(yīng)電流，然后技術(shù)人員通過觀測電纜中感應(yīng)電流在地面上產(chǎn)生的二次電磁場來確定電纜在地下的分布狀態(tài)，這樣的探測方法可用來確定城市地下電纜的走向、平面位置和埋深，同時(shí)由于其在探測與接受過程中均不需要接地裝置，這大大減少了探測人員的工作量，而且該技術(shù)測量儀器輕便靈活，可以在短時(shí)間內(nèi)完成大面積的測量，因此磁偶極感應(yīng)法是目前應(yīng)用最多的一種探測方法，當(dāng)然這種探測方法也存在一定的不足，例如其探測深度一般只局限在5米以內(nèi)，且電磁感應(yīng)受相鄰管線干擾比較嚴(yán)重。
1.2 電纜的定位方法
技術(shù)人員在對(duì)電纜位置進(jìn)行探測時(shí)，為了排除其他管線的磁場干擾，通常會(huì)采用極大值法與極小值法相結(jié)合的方式確定地下電纜位置。所謂極大值法就是技術(shù)人員在接收電磁感應(yīng)的過程中先將接收線圈與地面垂直放置，同時(shí)在電纜上方沿著垂直方向平行移動(dòng)，當(dāng)線圈移動(dòng)到電纜的正上方時(shí)，接收器上、下垂直線圈電磁場的水平分量的差最大，技術(shù)人員可以根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)繪制出最大值的曲線圖；所謂極小值法是指技術(shù)人員將接收器與地面成平行放置后，再將線圈沿著水平位置移動(dòng)，在移動(dòng)過程中，如果線圈處于電纜的正上方，電磁感應(yīng)信號(hào)最弱，此時(shí)技術(shù)人員應(yīng)該根據(jù)這一數(shù)據(jù)繪制出最小值的曲線圖。最后技術(shù)人員將兩圖綜合，通過對(duì)比分析確定電纜的準(zhǔn)確位置。
1.3 電纜的定深方法
在確定了地下電纜的位置后，技術(shù)人員還要對(duì)其埋線的深度進(jìn)行測量，常見的地下電纜定深法有直讀法和45°法。
直讀法是指技術(shù)人員在探測電纜深度時(shí)應(yīng)該先利用接收器的上、下兩個(gè)線圈測出電磁場的梯度，然后用指針表頭或數(shù)字式表頭直接讀出電纜的深度，當(dāng)然技術(shù)人員在操作中應(yīng)保持接收器線圈垂直，在直讀結(jié)果時(shí)應(yīng)利用相應(yīng)的方法對(duì)定深修正系數(shù)進(jìn)行深度校正，這種方法由于操作簡單、數(shù)據(jù)精度比較高，在供電生產(chǎn)管理中的應(yīng)用比較廣范；45°法是指技術(shù)人員將接收器的線圈與地面成45°放置，通過移動(dòng)確定定位點(diǎn)值，然后將這一數(shù)值與之前的極小值圖進(jìn)行對(duì)比，二者的距離就是地下電纜的深度。
2 地下電纜探測數(shù)據(jù)在供電生產(chǎn)管理中的應(yīng)用
2.1 電纜路徑圖的應(yīng)用
技術(shù)人員通過對(duì)地下電纜位置、深度的測量形成數(shù)據(jù)，進(jìn)而利用數(shù)據(jù)建模繪制成電纜路徑圖，而電纜路徑圖是供電生產(chǎn)管理系統(tǒng)進(jìn)行電力搶修、檢修、日常檢查等工作的依據(jù)，因此技術(shù)人員在繪制電纜路線圖是應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：（1）電纜路徑走向圖在描述電纜敷設(shè)、安裝、連接、走向的具體布置及工藝要求時(shí)應(yīng)該用國家標(biāo)準(zhǔn)選用電力電纜線路常用管線圖形符號(hào)來表示，以保證電力管理人員之間能夠進(jìn)行暢通的信息交流；（2）技術(shù)人員在檢測時(shí)可以先手工繪制出電纜線路的走向、地理位置等信息，然后在數(shù)據(jù)整理時(shí)，要嚴(yán)格按照繪圖比例將電纜敷設(shè)施工現(xiàn)場、電纜路徑、走向等要素清晰地繪制出來，以確?，F(xiàn)場實(shí)際測繪的真實(shí)性和準(zhǔn)確性，從而保證供電管理人員能夠按照相應(yīng)的比例對(duì)故障電纜進(jìn)行預(yù)測并檢修；（3）技術(shù)人員應(yīng)該參照電纜設(shè)計(jì)的規(guī)范，依據(jù)城市規(guī)劃測繪部門給出的道路信息，正確標(biāo)注電纜線路方位、走向、敷設(shè)深度、彎曲弧度與地理指向等信息，以降低供電管理部門在檢修電纜時(shí)對(duì)城市功能造成的影響。
2.2 電纜溝剖面圖的應(yīng)用
電纜溝剖面圖包括橫斷面圖和縱斷面圖，供電生產(chǎn)管理系統(tǒng)通過對(duì)電纜溝剖面圖的分析，可以確定地下電纜的具體位置、走向以及與其他管線的相對(duì)位置關(guān)系，這對(duì)于地下電纜的設(shè)計(jì)、運(yùn)行具有重要的意義，因此供電系統(tǒng)在設(shè)計(jì)與建設(shè)電纜溝的過程中首先要做好施工各階段的自驗(yàn)、互驗(yàn)工作，以確保電纜線路投運(yùn)后能夠安全、可靠地運(yùn)行；其次電纜路徑的放線驗(yàn)收、電纜溝道開挖驗(yàn)收、混凝土包封驗(yàn)收等工作都要進(jìn)行嚴(yán)格的階段性檢查，以保證供電部門能夠順利地實(shí)現(xiàn)電力輸送；最后供電系統(tǒng)對(duì)電纜溝的溝道深度、平整度等數(shù)據(jù)進(jìn)行測量，以保證電力檢修工作能夠有序地開展。
2.3 遂道三維動(dòng)態(tài)情況分析
通過對(duì)地下電纜數(shù)據(jù)的收集，技術(shù)人員可以利用專業(yè)軟件制作地下電纜的三維動(dòng)態(tài)圖，三維動(dòng)態(tài)圖中的地形地貌模塊能夠展現(xiàn)地下電纜隧道、變電站附近的地形地貌；線路走廊模塊能夠虛擬展現(xiàn)輸電線路走廊線路、桿塔、附屬絕緣子、金具設(shè)備及其真實(shí)位置連接關(guān)系；線路飛行瀏覽模塊可以模擬虛擬情景，讓技術(shù)人員在地下電纜的走廊行走；地下管網(wǎng)模塊能夠虛擬展現(xiàn)地下電纜、電纜溝、電纜井真實(shí)位置及其連接關(guān)系；線路交叉跨越分析及展示模塊可以在三維場景中指定線路和交叉參考圖層，以實(shí)現(xiàn)管線的交叉跨越搜索和快速定位；最短搶修路徑分析模塊可以根據(jù)搶修地點(diǎn)、搶修隊(duì)伍出發(fā)地，基于路網(wǎng)數(shù)據(jù)自動(dòng)分析出最優(yōu)搶修路徑并在三維場景中展示。這些功能模塊對(duì)于提高供電系統(tǒng)輸送電力的效率，提高供電管理水平有重要意義。
總之，地下電纜探測技術(shù)為供電部門實(shí)現(xiàn)科學(xué)的電力管理提供了基礎(chǔ)，供電部門根據(jù)對(duì)測量數(shù)據(jù)的分析，可以準(zhǔn)確地判斷地下電纜的位置及質(zhì)量，而這對(duì)于地下電纜的維護(hù)、修理和更新具有重要的作用，因此，隨著地下電纜探測技術(shù)的成熟以及探測技術(shù)在供電生產(chǎn)管理系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用，未來的地下電纜的質(zhì)量將會(huì)得到進(jìn)一步的提高。
