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跨步电压法

外护套故障、接地故障精确定点

直埋电缆的故障点处护层破损的开放性主绝缘故障或单芯高压电缆的护层故障，可以用跨步电压法。

跨步电压法故障定点的接线

跨步电压法只能测试直埋电缆的开放性接地故障，不能用于探测非开放性的和其他敷设方式的电缆故障。

坚硬地面上进行跨步电压法定点

海底电缆的外护套故障

7. 电缆路径探测方法

在对电缆故障进行测距之后，要根据电缆的路径走向，找出故障点的大体方位来。由于有些电缆是直埋式或埋设在沟道里，而图纸资料又不齐全，不能明确判断电缆路径，这就需要专用仪器测量电缆路径。在地下管道中，往往是多条电缆并行排列，还需要从多条电缆中找出故障电缆。下面我们首先对地下电缆的磁场进行简单地分析，然后分别介绍探测电缆路径以及识别电缆的方法。

7.1音频信号感应法

7.1.1测量原理

用信号发生器在电缆始端向被测电缆输入音频信号电流，利用接收线圈在地面上接收磁场信号，在线圈中产生出感生电动势，信号放大后，通过耳机、指针或其他方式进行监视。随着接收线圈的移动，信号的大小发生变化，由此，可判断出电缆路径。路径探测仪一般都是使用耳机监听信号的幅值，所以根据探测时音响曲线的不同，探测方法分为音谷法和音峰法。下面针对相地接线方式分别介绍这两种测试方法，相地连接时地面上的磁场分布见下图。

大地电流等效电路及磁场分布 

(1) 音谷法

音谷法探测电缆路径

如上图，使磁棒线圈轴线垂直于地面，慢慢移动，在线圈位于电缆正上方且垂直于电缆时，磁力线与线圈平面平行，没有磁力线穿过线圈，线圈内无感应电动势产生，耳机中听不到声响。然后将磁棒先后向两侧移动，就有一部分磁力线穿过线圈，产生感生电动势，耳机中开始听到音频响声。随着磁棒缓慢移动，声响逐步变大，当移动到某一距离时，响声最大，再往远处移动，响声又逐渐减弱。在电缆附近，声响与其位置关系形成一马鞍形曲线，曲线谷点所对应的测试位置即电缆所经过的路径。

(2) 音峰法

音峰法探测电缆路径

如上图，使磁棒线圈轴线平行于地面，做慢慢移动，在线圈位于电缆正上方时，耳机中听到的声响最大。此时穿过线圈的磁力线最多。然后将磁棒先后向两侧慢慢移动，穿过线圈的磁力线逐渐减少，响声逐渐减弱。在电缆附近，声响与其位置关系形成一钟形曲线，曲线的峰顶所对应的测试位置即电缆所经过的路径。

7.1.2 电缆埋设深度的探测

电缆埋设深度的探测

如上图所示，在电缆的导体与地之间通入音频电流信号。使电感线圈的磁棒垂直于地面，并放在被测电缆的正上方，找出耳机中声响最小（音谷）时线圈所处的位置，记下其所对应的地面位置A；然后，将线圈磁棒倾斜，使之与地面成45°角（垂直于电缆的走向）并沿电缆向左或向右移动，找到音谷点B和B’，在这两个位置上，线圈的轴线与磁力线垂直，穿过线圈的磁力线最少，耳机中听到的声音最小。两个音谷点B或B’与电缆所在点O

之间的连线BO和B，O与直线AO之间的夹角为450，三角形AOB和AOB’为等腰三角形，AB=AB’=AO。因此，电缆正上方音谷点A与另外两个音谷点B或B’之间的距离即等于电缆的埋设深度。

7.1.3 相相连接时电缆路径的探测

（a）探头竖放：音峰法 

（b）探头横放：音谷法

  导体与地面平行时的路径探测

  如上图所示，相相连接时电缆路径探测的原理与相地连接时是类似的。由于电缆导体的扭绞，地面上磁场的分布沿电缆的路径是变化的，音峰法与音谷法的应用有所区别。当两个通电导体所在的平面与地面垂直时，磁场的分布规律与相地连接时是一致的，以上介绍的音谷法和音峰法同样适用。在两个导体所在的平面与地面平行时，其地面上磁场分布规律如图5.5所示，由于磁力线在电缆的正上方进入地面，造成音峰及音谷的出现与相地连接时情况相反。在线圈与地面垂直放置时，在电缆正上方穿过线圈的磁力线最多，听到的音响最大，出现音峰；而在在线圈与地面平行放置时，在电缆正上方穿过线圈的磁力线最少，听到的音响最小，出现音谷。

  音响随电缆扭距变化曲线

  相相连接时，当在电缆的正上方把线圈与地面平行或垂直放置并沿电缆的路径移动时，监听到的音响是随电缆的扭距变化的，如上图所示。在应用音峰法或音谷法 时应注意。由于电缆的两相导体靠的很近，以及外皮对电磁场的屏蔽作用，相相连接时，地面上磁场强度小，线圈接收到的信号较弱，抗外界干扰的能力差。

  相相连接时地面的磁场变化比相地连接时来得快。当把线圈与地面垂直放置，沿与电缆径向垂直的方向移动探头时，听到的音响变化比较明显。在外界干扰较小的情况下，可以使用相相连接方式。

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