地下管线测试仪使用指南

一、简言

前两章介绍了仪器及其操作，使读者了解了仪器功能、性能及各键作用和界面内容，能够单独操作仪器。但实际测试与单独操作仪器不同，实际测试是操作者在特定环境下，将发射机、接收机、选配件及金属管线按一定原理和方法结合，从发送信号到检测信号再得出结论的系统过程。在此过程中，人员、仪器、被测目标和现场因素构成测试系统，操作仪器只是重要环节，了解金属管线结构、供电方式、接线情况及敷设环境等因素同样重要，了解越多越有利于测试结果。本章结合一般常规现场介绍本套仪器的各项测试过程。

二、路径的探测

2.1 条件

必须是不带电的金属管线。

至少知道金属管线的一个端头，并将其与系统分离，包括零线和地线。

2.2 信号施加（发射机）

功率输出：发射机功率输出有低档、中档、高档三种。

发射频率：有低频、中频、高频、射频4个发射频率输出。

直连线连接：直连线多芯航空头与发射机多芯航空座（输出口）相连。

红夹子连接：接到被测金属管线某一相上；若条件具备，可将此相另一头接地（形成间接回路，效果更好）。

黑夹子连接：黑夹子是发射机的工作地，接地点选择原则是不能让回流信号从本金属管线中回流，尽量减少对测试的影响。一般要求单独作接地极，方法是将地钎远离金属管线插入潮湿土壤中；当金属管线与系统完全分离后，接地点可选系统地。

发射机工作：

接好线后按下电源开关，再按下确定键开始工作，发射机自动检测环路阻抗，保证工作在最佳匹配输出状态。当液晶右下角图标开始旋转标示发射机输出信号，表明发射机正稳定工作。

观察环路阻抗值，一般在1Ω - 3KΩ为合适。若超过3KΩ，说明阻抗过大，线路中信号很弱，可从以下三方面调整改善：

改善接地极的接地条件，加湿或改接系统地。

把金属管线所施加信号的相在另一端接地。

调整频率，将开机时的低频改成高频（直连法测金属管线时高频足以满足测试）。

功率开机时为低档，直连探测低档功率完全满足。

2.3 信号搜寻及跟踪（接收机）

准备操作：手握接收机提把，手腕手臂放松，机体自然下垂，拇指操作按键，离开信号施加点一定距离，避开接地极、地线、配电柜及建筑物等障碍。

信号搜寻：

按下电源开关，模式选波峰（开机初始为波峰，可不用再选），频率与发射机对应。面向信号施加点，机头指向金属管线起端，绕着起端搜寻信号。

开机初始增益为60db，若在此增益下搜寻到信号，三位数字显示999，光栅显示满，则降增益，使数字显示在800左右，光栅不满幅。保持增益不变继续搜寻，若三位数字再显示999，说明此处信号比上次强，再次降增益使数字显示到800左右。如此搜寻一圈，最后确定最小增益、最强信号处下方就是该金属管线位置的一个点。此过程是搜寻传输施加信号的金属管线所辐射出的二次磁场，排除因地线串干扰非目标金属管线的二次磁场。

信号跟踪：

保持当前增益不变，以当前接收到的信号强度为基准（三位数字值），以该点位轴心转动接收机。接收到的信号会随转动而减弱，当减到最弱时，机头的指向与金属管线在该点的走向成90°角。

继续转动接收机，接收到的信号又会随转动而增强，当增强到与基准值相同时，机头的指向就是金属管线的路径方向。沿着机头指向跟踪最强信号向前走，即可探测出金属管线的准确路径。

三、深度测试

深度测试在路径探测状态下同步完成，具体操作如下：

3.1 直读深度（波峰法）

接收机置于金属管线正上方，机头指向地下管线方向，保持机器稳定不动。

调节增益，使三位数字值显示在700 - 900之间。

按一次深度键，立即松开，过几秒钟后，在三位数字区显示出深度值（单位㎝），几秒种后又回复到三位数值（表示信号强度）。

若未看清深度值，可再次重复步骤3。

按一下深度键后，有时显示—㎝，表示埋深超过300㎝超出直读范围，或者信号受到干扰，此时可降低增益再次测试。

测深时，不要在转弯、高低起伏和故障点处测试，以免造成测深误差过大或测试失败。

直读测深方法虽简单，但获取正确结果需一定条件，否则测量精度不高甚至得到错误结果。应用直读测深的条件：

此时的波峰值和波谷测得的路径要基本重合，否则误差很大。

直读的深度受金属管线埋设土壤的湿度以及检测信号的频率影响，一般土壤湿度越大、检测频率越高，误差越大。通常低频直读测深精度高。

若测试环境理想，深度测量的精度应为管线埋深的±5%。但有时可能不知现场条件是否适合深度测量，可采用以下方法检查测试深度值：

检查深度测量点两边金属管线的走向间至少有10米是直的。

检查10米范围内信号是否相对稳定，并在初始深度测量点的两边进行深度测量。

检查目标金属管线附近3至4米范围之内是否有相邻的干扰管线，这是造成深度测量误差最常见的原因，邻近管线感应了很强的信号会造成深度测量误差。

3.2 80%法测深（波峰法）

接收机置于金属管线正上方，机头指向地下管线一致，保持机器稳定不动。

调节增益，使三位数字值显示在700 - 900之间，如当前显示为800。

以当前显示的值为基数，乘以0.8得出一个新值，如800×0.8 = 640，此值在测试者心中记住，不在液晶上显示。

接收机沿垂直于路径方向，保持同一水平位置，左右各移动一次，每移动一次到液晶三位数字值等于心目中的值（如640）时停止移动，并记下这两次移动的位置点。

用尺子或目测这两点的距离，即为金属管线的埋设深度。

3.3 45°法测试（波谷法）

将接收机移到所需测试点，确定金属管线的正确路径。用波谷法尽可能精确地标出线缆的路径，把接收机的底端放在地面上，使接收机与地面成45度角。移动接收机离开管线路径，移动路径与管线路径保持垂直，当接收信号指示为最大时，接收机同地下管线的距离就是金属管线的深度。在管线的另一方重复上述步骤，测得的距离值应相等。当金属管线两侧测得的深度值不相等时，表明有别的管线或金属物质。

四、50/60Hz信号的测试（接收机）

接收机能探测运行金属管线的50Hz频率，这种工作方式对于区分地下主、次带电金属管线及不带电金属管线及金属管道探测有实用价值。将接收机的工作频率选择为50Hz频率，工作模式为波峰法或波谷法。此方式快捷有效，不需要使用发射机。

五、 故障点的定位

电缆敷设方式多样，有直埋土壤中、穿管、敷设在沟道中等情况。测路径和埋深方式相同，但测故障和故障点定位受埋设方式和电缆电压等级影响。一般情况下，10kv及以上电压等级电缆不提倡用本仪器测试故障，500v电压等级电缆应优先考虑用本仪器测试故障。利用本仪器解决500v电压等级的直埋电缆、地埋线及路灯线路故障是最佳选择。以下介绍故障点定位的几种方法：

5.1 “A”字架定故障点

“A”字架定点以跨步电压为理论根据，只要电缆对土壤有漏电就能用“A”字架准确定出故障点位置，具体操作如下：

发射机接直连线，红夹子接有故障的相（线），黑夹子单独接地，且接地极距测试点越远越好。

打开发射机开关，选择定点模式，频率选低频、功率选高档。待发射机测阻抗稳定后，观察阻抗值，一般应小于3000Ω，阻值越小越有利于测试。

接收机频率选择与发射机对应（低频），模式先选波峰查找路径。调整增益，使读出的信号强度值在900左右，光栅结合部有开口为宜。沿信号的最强点走下去就是电缆路径。需要测深时，将接收机稳定放置，按一下深度键，几秒钟后自动显示深度值，几秒钟后又回复显示信号强度值（测深时应远离拐弯点、故障点一米以上）。在测路径的同时观察信号有无突变，若有则把突变点记下作为可疑点，再用“A”字架测试确认是否是故障点；若没有突变点，就用“A”字架把这段（预判的区域）全线测一次。

“A”字架的使用：当故障点对土壤有泄漏时，泄漏区形成以故障点为圆心的等电势圆，周围梯度电场均匀分布，“A”字架就是要测到等电势圆周，当测到时两针的中心就是等电势圆周的圆心即故障点。具体过程：

将“A”字架与接收机相连，接收机频率与发射机对应，模式选“A”字架模式，增益适当大些（50DB左右）。

“A”字架沿电缆走向（在上方、左、右偏移均可）间隔1米扎一次。在没有泄漏的地方信号很小，只有几十到100左右；当进入泄漏区时，信号会突然增大，信号强度达到999以上，此时要降增益，使信号强度显示在900左右。

再向前移动“A”字架，信号继续增大，说明前针靠近故障点；继续向前移动“A”字架，信号突然减小，说明故障点在两针之间，信号最小时，故障点在两针中心。

再向前移动“A”字架，信号又突然增大，说明后针靠近故障点。若再向前移动“A”字架信号会逐渐降低，直到稳定在几十到100左右，说明已过故障点并走出泄漏区。

此时可回头再测，直到测出信号有突然增大、突然变小、再突然增大的变化过程，那么突然变小处“A”字架的中心下就是故障点。

5.2 电磁信号比较法

这种方法主要针对断线且对土壤没有泄漏的故障，测试前必须查明电缆是全断还是某相（线）断，且要知道断的是哪一相，然后在区域判断准确的前提下完成准确定位。

若是电缆全断，测试过程不受负载影响，只需在线路的起始端施加信号，到断线区域内看信号的衰减点即可。

若是某一相断线，测试时要考虑负载和线路因素。一般是确定从某个灯杆以后断线，就从这个灯杆口或井处剪断这个断线的相，然后以此点为测试点向断线方向施加信号，到断线区域内看信号的衰减点即可。

5.3 线间短路法

这种方法针对线间短路且对土壤没有泄漏的故障，测试前要查出短路的两相线，然后在区域判断准确且该段路径准确已知的前提下完成准确定位，测试过程如下：

发射机直连线红黑两夹分别夹到短路的两相线上，开机频率选低频，功率选低档。

接收机频率选择与发射机对应，模式选波峰，增益适当高些（60DB左右），沿电缆路径上方，接收机的机头指向与电缆走向成90度角移动（横切法）。

当接收机移到短路点上方时，信号会突然增大，再向前移到一点信号又会突然减小，再向前移动一点信号又会突然增大，再向前移信号又会突然降低，继续向前移动信号强度不会变化，很平稳，不会再有任何波动。这个突大突小再突大的点就是短路点，因为过了短路点信号就不会向前传输和返回，即过了短路点线上就没有电流传输，所以接收机就接收不到信号。

注意：有时会因电缆线埋设、结构等因素影响，在信号施加点和短路点之间会有忽大忽小的波动，但过了短路点后就不会有忽大突忽小的波动了，同时说明最后一个突变点就是短路点，认识到此问题就不会受信号强度波动影响定点。

六、故障点的区域判断（路灯电缆专用内容）

这是电缆识别的一个扩展应用，用于带有负载线路中判别故障点前后同一相线上信号的变化，主要在路灯线路中应用，以下介绍判别方法：

6.1 断线

断线故障一般不用仪器，通过试送电观察灯亮和不亮或用测电笔测试有无电传导，就能判断出断点区域在某两根灯杆之间，这种方法简单直观有效，也是路灯维护者多年来应用的一种传统方法。以下是仪器判断断点区域的方法（以单相线路为例）：

从配电箱中断开开关并拆除零线接点。

发射机的直连线分别接到断线相和零线上。

开机，频率选低频，功率选高档。

把小耦合钳接到接收机上，打开接收机，频率选择与发射机对应（低频），模式选“A字架模式”（也叫外接设备模式）。

用小耦合夹钳先卡住发射机的输出线，调节增益取一个基准信号值，一般取900左右即可。

到某个灯杆口处，打开检查口，分出主干线和上灯线（如图中A点），然后用小耦合夹钳卡A1点（上灯线前），读出信号值，再卡A2（上灯线后）读取信号值，A1、A2两点处读取信号不一样，应是A1 > A2，这是因为有部分信号通过负载分流的结果。同样到B灯杆处测试，若B1 > B2说明B以前是好的；然后到C灯杆处测试，如果C1有信号，C2无信号，则说明C灯杆到下一灯杆之间有断线。

若是三相四线的电路，则需判明断线是哪一相或哪几相，然后将发射机输出线红夹子接到断线上，其它所有线接到一起接黑夹子，实际上是把三相四线转换成单相线路测试。

测试过程与上述相同。

6.2 短路

线路中有短路故障，送电不可能。若用传统的电流分析法判断故障区域很困难，但利用本仪器可方便准确判断出短路点区域，以某相线与零线短路为例，具体判断过程：

用万用表的通断挡测出短路的两线。

用发射机的输出线红、黑分别接到短路的两线上。

打开发射机，频率选低频，功率选低档。

把小耦合钳与接收机相连，打开接收机，模式选”A”字架模式，频率选择与发射机对应。

先在输出线上取基准信号，降增益，使信号值为900左右。

到线路的某一灯杆处（一般是线路的1/2处），打开检查口，如A杆测不到信号则说明已过短路点，再回到B杆能测到信号而且与输出线上的基准信号差不多，则说明短路点在B以前。再到C杆测不出信号则说明短路点在B、C两杆之间，因为短路处电阻R0 << RN（灯具的阻抗），所以回路中的电流只能是从发射机发出通过短路点又回到发射机。

线间短路的区域判断，不论线路是单相、三相四线，还是三相五线（有补电容或没有补电容），只要能确定出那两根线短路就能方便快捷地判断出短路区域，这是本仪器的独特功能，是其他任何仪器无法相比的。

6.3 泄漏（漏电）

泄漏（漏电）情况复杂，因线路埋设方式、接头位置及处理方式不同，可发生线对土壤漏电、对灯杆漏电、线对潮气的漏电等情况。以下分别说明区域判断方法：

6.3.1 线对土壤漏电

一般是直埋电缆容易发生，穿管的线路在管子破损的情况下也会发生对土壤漏电，漏电点一般在直埋的接头及线路受损部位，漏电程度随土壤含水分的增大而加剧。判断方法如下：

从配电箱中断开该线路的开关，并拆除该线路的零线，地线可以不拆。

发射机接上直连线，黑夹子单独接地或接系统地，红夹子分别接电路各相。看环路阻抗值，当某相对土壤有漏电时，阻抗一般在几十欧姆到一百欧姆之间。如果阻抗大于一百欧姆以上，说明该相没有漏电。此值仅作参考，随土壤含水分量大小而有变化，此过程是判断漏电的相线。

打开发射机，频率选低频，功率选高档。

耦合钳与接收机相连，模式选“A字架模式”，卡住直连线红线，降增益，使读出的信号强度值为900左右，保持增益不变，以此信号强度值为基准，第一次先在线路1/2处灯杆口或井测试信号，如果信号衰减不大则说明泄漏点还在前方，反之则说明已过泄漏点，如此测试3到4次就可以初步判断出泄漏点在某两个灯杆之间。

6.3.2 线间漏电

这种情况一般是电缆内部绝缘不良，穿管线破皮且护管完好。但在送电情况下很容易形成短路或断线，然后就容易判断了。

6.3.3 对灯杆泄漏电

对灯杆泄漏电是路灯线路中最常见的故障，不仅影响线路正常运行，更严重的是影响人生安全。这种故障的区域判断同6.3.1中所述。

6.3.4 对潮气的漏电

这种现象不多见，但在水分或潮气达到一定湿度时也会发生漏电，一般是接头绝缘处理不好就埋到地下，还有的是穿在管中，有一根线破损，管中进水时漏电，干燥时不漏电。这种故障不好排除，因为它不是稳定的故障，随环境变化而变化的软性故障。

如果您对武汉鄂电电力试验设备有限公司的产品有进一步的咨询或购买意向，您可以拨打厂家直销热线：4000348088，或者访问他们的官方网址：www.cepee.cn。他们的专业团队将会为您提供更详细的信息和服务。