基于电磁感应原理的电缆识别器的研制及应用

　　引言

　　随着电力电缆在电力系统中的广泛应用，一方面电缆故障不断增多，另一方面在各种道路、市政施工和改造中涉及到的电缆迁移、改接也十分普遍。可见，从一组电缆中识别出目标电缆是电缆工程中非常重要的一项工作。目前识别电缆最常用的方法是工频感应法[lj，这种方法对低压电缆的判别比较有效，但电缆钢恺对交流电的感应磁场有衰减作用，对所加单相负载的功率有较高要求，且容易导致误判。本文设计出一种基于电磁感应原理的多根电缆识别器，采用没有电接触的间接藕合方式，操作者与电缆不存在任何电气上的接触，保证了人身安全。该仪器接线及操作简单，不受温度、湿度及外电场影响，能够对多根电缆进行快速、安全、准确地识别。

　　1设计原理

　　本文所研制的多根电缆识别器是根据电磁感应原理制作成一个TV，如图1所示。当带电运行电缆与目标电缆位于同一电缆沟内，无法识别时，可将自绕的漆包线线圈通过硒钢片缠绕在被识别电缆上，形成一个互感器。将互感器二次侧接人一块电压表，用调压器对电缆一端加以电流，另一端接地，且电缆屏蔽层接地线解开悬空。运行电缆由于其三相电流矢量和为0，互感器二次侧无感应电压;而目标电缆由于所加单相电流为同一相位，互感器二次侧将感应出电压。利用调压器反复调整输出电流大小，同时观察电压表指针摆动规律，可以从时间的一致性、摆动的规律及幅度上来判断所识别电缆的正确性。其试验原理如图2所示。

　　2研制过程

　　尽管本文提出的方法原理比较简单，但要做到能够对目标电缆进行准确判断，则互感器二次侧接人的电压表必须有明显的指示，且电压表指示能随所加电流的大小而有规律地变化。互感器硒钢片的选用。通过对短路电流和互感器二次侧电压关系的计算和对不同系列、不同厚度的硒钢片材料的反复对比实验，最终选用了高磁导率，低损耗的0.23mmSg系列硒钢片。互感器匝数的确定。根据所加短路电流的大小与互感器二次侧电压的关系，估算出线圈匝数。采用线圈直径0’.1Zmm、3000匝的漆包线圈进行实验。在实验过程中发现二次侧电压指示不明显，当所加电流达到10A时，互感器二次侧电压只有SV，无法准确判断。考虑到二次侧表计的内阻抗对电压显示的影响，我们将原来采用的内阻抗较小的TV一150型电压表改为内阻抗较大的MF10型万用表进行实验，二次侧电压指示有所改善但仍不明显。根据电磁感应原理，线圈电势可由如下公式进行计算:

　　由式(l)可以看出，线圈电势的大小与线圈匝数成正比，前期实验正是由于线圈匝数不够，电势较小，致使二次侧电压指示不够明显。因此，我们增加线圈匝数进行反复实验，最后确定采用直径0.16mm，23000匝的漆包线线圈，线圈电阻25600。当电缆接地端接地电阻小于0.sn时，所加电流与互感器二次侧电压的关系见表1。