海底电缆故障点检测定位技术的应用

海底电缆故障点检测定位技术的应用

肖龙 杨云鹏 张峰

江苏亨通高压海缆有限公司 江苏省 常熟市 215500

摘要：海底电缆是用绝缘材料包裹的导线，铺设在海底用于国家之间电信传输的电缆，一旦海底电缆出现了故障问题，不仅会污染海洋的生态环境，使得海洋中的动植物受电力大量死亡，也会使得电信信号传输出现问题。因此，相关的电缆公司应积极地研究如何应用好海底电缆故障点检测定位技术，进行对海底出现电缆故障位置的有效检测与处理，以加强对海洋生态安全和电缆运行安全的保证。

关键词：海底电缆；故障；检测；定位

在海底中电缆不同于陆地上的电缆，往往会受海床运动等影响，而产生移位或是断裂损坏等不良问题，如若无法及时发现隐藏于海底电缆中的故障问题，将会使得故障问题更加严重，造成严重的海上突发安全事故，也会严重影响到电缆企业的经济效益。因此，作为电缆部门要深度探究如何做好对海底电缆的检测工作，基于现有的检测技术进行创新，以进行对海底电缆故障点检测定位技术的合理运用，准确地检测海底电缆故障问题，并进行故障的解决，这对于海上工作的顺利开展和海洋的生态健康发展都十分重要。

一、系统组成、主要功能及技术指标

一般来说海底电缆故障点检测定位系统都是由海缆脉冲测试仪（其主要功能是评估整个海底点看的性能，进行精确测量海底电缆故障点的位置）、海缆探测发信机、海缆探测接收机、潜水探测棒（将这三者结合在一起可以准确地测量海底电缆的运行轨迹，进行对其接地故障的准确判断定位）和潜水测深仪（其主要的功能是测量故障点的埋设以便于后续的故障修复）等设备组成的。通过对这一系统的合理运用，可以实现准确地发现故障与解决故障问题，而且从其技术指标的角度来说，将H作为所测量故障的深度，其水平误差可以被控制在±H×5%以内，其垂直误差能被控制在±H×10%，而其探测范围则不可超过50m视为有效。

二、关键技术及创新点

为进一步保障海底电缆故障点检测定位技术的应用效果，相关的电缆部门还需进行对关键定位技术的创新，通过创新高精度的采集技术，运用斩波放大器的创新设计，使其能不受海水的屏蔽影响，能与多路传感器同步工作，自动地调节模拟信号到符合电缆检测的模式，进行对信号的准确和高精度采集。并通过运用当前先进的数字信号处理技术，保障其对数据信号的实时与精确采集，以高精度的数字滤波，使得探测到的故障信息稳定可靠，使得定位技术能得到更加高效地运用。

三、运用海底电缆故障点检测定位技术的策略

（一）施放测试信号

先通过海底电缆运用绝缘材料将其包装起来，将其与发信机有效地连接在一起，以进行对海底电缆其测试信号的检测，以保障发信机能有效地接受与探测信号，有效地运用创新的数字信号处理技术和高精度的采集技术，使得发信机能及时与准确地接受到各种信号，并进行对信号的采集与分析处理，使得后续的故障定位工作能得到有效地开展。

（二）检测海缆路由轨迹

2.1判断海缆走向

为准确地判断海底电缆的走向以进行其故障点的检测，相关的电缆部门应通过平面360度旋转探测棒，进行对海底中电缆走向的准确判定，根据其信号强弱的变化判定电缆的走向，当信号强的时候，探测棒与海底电缆的走向势必是垂直的，当信号弱的时候，两者之间的走向是相互平行的，这样就能判定出实际的海底电缆的走向，自然就能使得出现故障位置的海缆被及时发现，以开展对发现故障范围海缆位置的精确策略，以进行对故障点位置的判定，使得后续检测人员能更加快速与精准地测量故障点与信号之间的距离。

2.2判断海缆在探棒的左右位置

在运用探测棒确定好海底电缆走向的图式如下图，在A1、A2、A3，探测棒与海底电缆之间的信号最弱，而在B1、B2的位置关系则最强，其海底电缆的走向也变得十分清晰明确，从图中可以明显地看出在探测棒的右边或是左边，就是海底电缆的位置，可有效地降低海底电缆走向判定的难度，有效地降低故障点定位的难度，而且其海底电缆的走向能被故障点检测人员清晰地绘画出来，以便于之后进行对故障点的判定，这样即可从根源上消除因海缆走向难以判定，使得故障点检测定位工作迟迟无法顺利开展的不良问题，而是可以加强对故障点检测定位效果的保证。

2.3探测海缆的位置

在开展海底电缆故障点检测定位的时候，为更好地运用定位技术探测海底电缆故障点的位置，可以运用“峰值法”或是“零值法”探测海缆的位置，在运用“峰值法”的时候，运用探测垂直或是平行探测海缆位置，运用信号接受器记录信号最强和最弱的位置，通过对其信号峰值的测定可准确定位一个海缆位置。而在运用“零值法”的时候，同样运用探测棒进行判定信号的强弱，并对其信号强弱的过程进行全面的记录，不同的是，这种方式是根据信号是否出现零点判定海缆的位置。

（三）检测海底电缆故障点

在探测完海缆为之后就需进行故障点的检测，故障检测人员应全程以“S”形航线的方式驱动工作船，从信号断方向出发在一路上开展信号采集，如若检测人员一直没有采集到海缆的位置，这就说明工作船已经超过了出现故障的位置，在掉头进行反方向S”形的路线航进和检测，并注意反复地采集信号中断的位置，以准确地找到海缆位置判定其出现故障的定位点。而在判定海底电缆故障点的时候，检测人员应运用“零值法”，充分发挥出其对海缆走向没有要求、检测精度高的特点，使得故障点能被快速找到。

（四）检测海缆埋深

在后续检测海底电缆埋深的时候，潜水员应严格地听从船上操作人员的指示，使操作人员能根据其红绿黄三条波形，进行对潜水员的正确指挥，使潜水员能运用测深仪进行对故障点深度的有效检测，当红绿色之间出现哑点的时候，测深仪则表示已经就位成功，就可开展后续的测深工作。在开展测深工作的时候，将测深仪在哑点位置呈180°转动，要注意以缓慢转动的方式，时刻观察接收机上埋深的现实，当其出现最小读数的时候，这就是检测到的故障点海缆的埋深数值。

四、定位技术的应用前景

通过对海底电缆故障点检测定位技术的合理运用，使得检测人员能运用海缆检测设备快速与高效地检测到故障点位置和埋深，为后续的故障修复工作，以及海带电缆的安全运用都提供了有力的技术保障。目前已经被广泛地运用到了海底电缆故障检测工作之中，得到了高效与广泛地运用。而海底电缆受到损伤出现故障是不可避免的，因此，相关的电缆部门应积极地加强对这种海缆故障点检测定位技术的学习，将其有效地运用到不同海底电缆的故障点检测定位工作之中，并结合现阶段出现的海底电缆故障问题，进行对现有故障检测定位技术的创新研究，以更好地发挥出其社会效益和经济效益，不断地加强对海上工作和海洋安全的保证。

结束语：

总而言之，海底电缆故障点检测定位技术，能实现对海缆故障位置的精确测量，是确保海底电缆安全与有效工作状态的重要技术。相关的电缆部门应正确地认识到该定位技术的运用价值，加强对检测人员的培训，使其都能高效地掌握故障点检测定位技术，发挥出其快速及时与测量精确等应用价值，促使故障检测定位效率和效果的不断提升，从而使海底电缆能得到更加安全和高质量地运用，促使我国海上运输行业与海上施工作业的安全健康发展。

参考文献：

[1]王国强,庄廷峰,赵大庸.电力电缆故障点检测定位技术[J].露天采矿技术,2016,31(z1):59-62.

[2]张喜忠.电力电缆故障点测距定位方法与测试要点分析[J].民营科技,2016,(10):50.

[3]张羽.海底电缆路径故障探测仪的设计与应用[J].机电信息,2019,(36):155,159.