HDGX地下金属管线探测仪管线接地故障定点方法

管线的接地故障主要包括：①绝缘管道的绝缘防护层破损；②无铠装低压电缆的接地故障；③高压电缆护层故障（尤其是超高压单芯电缆）。对于此类故障，主要使用A字架进行跨步电压定点。

1、信号发射接线方法

首先将管线的所有人为接地全部解开，并使其保持可靠的浮空绝缘。发射机工作在直连方式，直连输出线的黑色鳄鱼夹和打入地下的接地钎连接，红色鳄鱼夹和故障管线连接：①对于绝缘管道的防护层破损：红色鳄鱼夹和管线金属部分连接。②对于无铠装低压电缆接地故障：红色夹和故障相连接。③对于高压电缆护层故障：红色夹和电缆护层连接。以无铠装低压电缆接地故障为例，接线如下图所示：

注意事项：

接地钎位置的选择：应将接地钎打在距离管道5m之外，而且黑色接地导线应尽量和管道方向垂直。

不要将接地夹连接到自来水管或其他管线上，否则会干扰正常定点。

接地钎和目标管线之间尽量不要有其他管线，可在打接地钎之前用无源探测的方法进行检查。

在变电站发射信号时，不方便使用接地钎接地，此时可以使用地网作为接地点，但如果故障发生在地网范围内，仪器可能无法作出正确反映而漏查。

查障只能使用640Hz频率，且将输出水平调至最高。

                                    

 

图6-1-1 接地故障定点接线

 

2、A字架连接

       将查障A字架的两根探针拧入A字架下部的安装螺孔内；将接收机附件连接线缆（两端为蓝色航空插头的弹簧线）的一端插入A字架的插座，另一端插入接收机的附件输入插座

图6-1-2  A字架连接

 

3、界面介绍

开机状态下，接收机自动识别连接的附件，设为A字架接收模式，界面如下：

图6-1-3  A字架查障界面

       A字架模式下，频率使用640Hz频率，注意发射机也要调为同样频率。A字架模式下无须调整增益。

 

4、近端标定和验证性试测

在正式查找故障点前，应首先在接地钎附近进行标定和验证性试测，用来判断本方法是否能用于此次查障。

信号自发射机注入管线，在故障点处向其周围的大地泄漏，泄漏电流最后在接地钎处汇集，返回发射机。如果接收机在接地钎附近能够检测到足够强的信号，有正确的方向响应，说明注入的信号足够强，满足查障需求；接地钎附近信号最强，若在此处没有正确的响应，说明可能故障电阻过高，注入电流过小，无法进行查障。

近端试测：背靠接地钎并离开大约1m距离，A字架红色端指向管线末端，将A字架探针插入地下。观察电压值和相位，如果都比较稳定，说明接收正常。

标定：按接收机标定键 

，屏幕左上角闪烁提示：

，询问是否要进行A字架标定，若按其他键，将取消标定操作，若再次按标定键 

，显示将变为： 

，提示标定完成：当前相位归零，相位表盘指针指向正上方，表盘下的角度变为0°，查账方向显示为向前 

。

如果电压值很小，相位也不稳定，说明注入信号太小而不能正常接收。可能的原因：接线错误，或者故障电阻过高，不能形成有效测试电流。

环绕试测：如果接收正常，按照黑近红远的原则，围绕接地钎一周，都应有稳定的响应，且箭头应一直保持向前。

确定响应范围：从管线近端开始，背离发射机，保持A字架的红色端指向管线末端，逐渐远离发射机进行试测。随距离的增加，电压逐渐减小，相位逐渐变得不稳定，查障方向也开始变得有时指向后方。在信号刚好还能正确分辨的时候记录位置，此位置到接地钎的距离即为此次故障的最大单向响应范围。考虑管线的埋设环境因素（如超高压电缆在电缆沟中敷设，而只能在沟外试测），故障点处的响应范围一般小于接地钎处的响应范围。因此，建议以测得响应范围的1/3~1/2作为试测的间距。例如，测得响应范围为20m，则建议的试测间距为6~10m。当以此为间隔进行查障试测时，能够避免间距过大而漏过故障点，又能够加快测试速度。发射机：

输出方式：直连输出、辐射感应、卡钳耦合（选配）。

输出频率：640Hz（复合频率）、1280Hz（复合频率）、10kHz、33kHz、83kHz。

输出功率：最大10W，10档可调，自动阻抗匹配。

直连输出电压：最高150Vpp。

过载和短路保护。

人机界面：128×64点阵液晶显示器。

内置电池：4节18650锂离子电池，标称7.4V，6.8Ah。

接收机：

输入方式：内置接收线圈、接收卡钳(选配)、听诊器(选配)、查障A字架(选配)。

接收频率：

主动探测频率：640Hz、1280Hz、10kHz、33kHz、83kHz。

工频被动探测频率：50Hz/60Hz和250Hz/300Hz(用户可配置)。

射频被动探测频段：中心频率分别为10kHz、33kHz、83kHz。

管线探测模式：宽峰法、窄峰法、音谷法。

电缆鉴别模式：接收卡钳(选配)智能鉴别和电流测量、听诊器(选配)鉴别。

人机界面：320×240点阵液晶显示器。

内置电池：2节18650锂离子电池，标称7.4V，3.4Ah。

其他：

体积：发射机270×220×85mm，接收机700×270×120mm。

质量：发射机2.2kg，接收机2.2kg。

充电器：输入AC100～240V，50／60Hz，输出DC8.4V，2A。

如果使用变电站地网作为发射机接地，将无法进行验证性试测。建议的通用试测间距为3~5m，能够满足大多数需求，而又不会影响效率。如果故障阻值较高，再适当减小试测间距。

5、查障试测

从管线近端开始，面向末端，携带接收机和A字架，保持A字架的红色端向前（指向管线末端），以每次大体相等的间距和接收增益进行试测。开始时，由于距离接地钎很近，信号强且稳定，箭头指向前方。随距离增加，电压逐渐减小。再

继续向前，直至找到电压开始增大，相位和查障方向箭头重新变得稳定，说明已经接近故障点。观察箭头方向：若故障点在前方，则箭头向前；若已经越过故障点，则箭头向后。按照箭头指示向故障点逐步逼近，逼近过程中应逐步减小试测间距，。最终，当故障点正好位于A字架两探针之间时，电压会突然下降，而且稍微移动即会有剧烈变化。以很小的间距移动A字架，会找到一个箭头方向突变且信号强度最低的点，此即为故障点，A字架查障过程见下图所示。

如果管线的路径不是很明确，可将A字架转为与管线垂直的角度进行试测，直至找到箭头反向的点。从多方向逼近能确定故障点的准确位置，

图6-1-4  A字架查障过程

 

4、注意事项

探测时，操作者必须保持面向管线末端，A字架红色端在前（指向管线末端），接收机的方向也要保持一致（朝向末端）。

如果电缆在水泥电缆沟中敷设，且上面覆盖水泥盖板，则最好在电缆沟旁边的土壤上，而不是水泥盖板上方探测。

如果电缆在硬化路面的下方，最好在路面旁边的草地／土壤中探测，如果土地距离电缆过远，探测效果会变差，应降低实测间距以免漏过故障点。

直接在干燥的硬化路面（沥青、水泥或砖铺）上探测效果较差，用水将地面浇湿效果会得到一定程度改善。

本方法基本不适用于查找有铠装电缆的相线接地故障，因其铠装有很大的可能多点接地，而在所有的铠装接地点仪器均反映为故障点，无法从中区分出真正的故障位置。