可方便运维、故障定位的电缆及其运维、故障定位方法与流程

1.本发明涉及电力电缆技术领域，是一种可方便运维、故障定位的电缆及其运维、故障定位方法。


背景技术：

2.电力电缆是用来传输电能重要电力材料，随着经济及城市的快速发展，架空线路改造为电力电缆规模也迅速增加，一二线城市或旅游城市及基本采用电缆传输电能，由于电缆沟成本较高，为了降低工程成本，管廊基本上采用电缆保护管混泥土包封方式建设，六排管、八排管、十排管等居多，按照规程要求，每50米或转角处宜设置一个电缆检查井，在电缆日常运维过程中，检查井内往往有多条带电运行的电缆，电缆只在两端位置有明显标识，当需要进行电缆检修时或要在电缆中间位置破口接入时，由于检查井内的多根电缆相互堆叠在一起，路径走向不清楚，由此无法快速识别查找出需要检修或破口接入的电缆，只能通入人力从电缆首端或末端开始沿电缆长度方向逐段摸查，耗时耗力。
3.另外，目前在电缆发生接地、相间短路故障时，一种方法是依靠电缆故障测试仪器查找故障位置，该查找方法需要耗费大量的时间和人力，另一种方法是采用分段试送排查，该查找方式将导致电缆故障再次通电跳闸，严重影响设备安全性和用户供电可靠性。
4.因此亟需设计一种方便运维查找辨识和故障定位的电力电缆。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种可方便运维、故障定位的电缆及其运维、故障定位方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有电缆存在运维时查找辨识耗时耗力、故障位置定位耗时耗力的问题。
6.本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种可方便运维、故障定位的电缆，包括主电缆，主电缆外侧包裹有绝缘层，主电缆和绝缘层之间分布有n根导体丝，n大于等于2，导体丝的长度方向沿主电缆的长度方向延伸，n根导体丝沿主电缆的周向间隔设置，导体丝的熔断温度为180℃至240℃，对应每根导体丝位置的绝缘层外侧均设有用于区分各根导体丝的识别标识。
7.下面是对上述发明方案之一的进一步优化或/和改进：上述导体丝可为铅合金丝，铅合金丝的熔断温度为200℃至220℃。
8.上述识别标识可包括颜色层和数字标识，对应每根导体丝位置的绝缘层外侧均设有一颜色层，颜色层上设有数字标识。
9.上述可将n根导体丝按沿主电缆的周向排列顺序依次定义为第一导体丝、第二导体丝、
……
、第n导体丝；第一导体丝对应的数字标识为数值1，第二导体丝对应的数字标识为数值2，
……
，第n-1导体丝对应的数字标识为数值n-1，第n导体丝对应的数字标识为数值n；当n小于等于6时，n根导体丝各自对应的颜色层的颜色各不相同，且各颜色层的颜色选自黄色、绿色、红色、橙色、蓝色、紫色中的一种；当n大于6时，n根导体丝各自对应的颜色层的
颜色按黄色、绿色、红色、橙色、蓝色、紫色的顺序循环依次设置。
10.上述主电缆可为交联聚乙烯绝缘电缆或聚氯乙烯护套电缆。
11.本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：一种可方便运维、故障定位的电缆的运维定位方法，用于在指定位置从路径走向不清的多根电缆中查找辨识一根目标电缆，包括以下步骤：s1:在目标电缆首端位置处将与其中两根导体丝对应的绝缘层剥开，使目标电缆首端位置处的两根导体丝裸露；s2:在指定位置处，从多根电缆中选择一根待识别电缆，待识别电缆与目标电缆具有相同数目的导体丝和相同的识别标识，将待识别电缆上与其中两根导体丝对应的绝缘层剥开，使待识别电缆的两根导体丝裸露，本步骤中两根导体丝所对应的识别标识与步骤s1中两根导体丝所对应的识别标识相同；s3:将步骤s1中目标电缆首端位置处裸露的两根导体丝短接在一起；s4:将万用表或绝缘摇表的两个表笔分别对应连接到待识别电缆裸露的两根导体丝上，通过万用表或绝缘摇表测量电路通断；若电路为通路，则判定待识别电缆就是要查找辨识的目标电缆；若电路为断路，则判定待识别电缆不是要查找辨识的目标电缆，重新进行步骤s2和步骤s4，直至在指定位置处查找辨识到目标电缆为止。
12.本发明的技术方案之三是通过以下措施来实现的：一种可方便运维、故障定位的电缆的故障定位方法，用于在电缆发生故障时定位故障位置，包括以下步骤：步骤一：在电缆的中间位置处选定一检测点，将位于电缆首端位置处、检测点位置处的绝缘层分别剥开，使电缆首端位置处、检测点位置处的n根导体丝全部裸露，将电缆首端位置处的n根导体丝短接在一起，在检测点处通过万用表或绝缘摇表测量n根导体丝的通断状态；若n根导体丝均为通路状态，则判断电缆末端和检测点之间的区间为故障区间；若n根导体丝中的至少一根导体丝处于断路状态，则判断电缆首端和检测点之间的区间为故障区间；步骤二：在故障区间的中间位置处重新选定一的检测点，将位于故障区间首端位置处、检测点位置处的绝缘层分别剥开，使故障区间首端位置处、检测点位置处的n根导体丝全部裸露，将故障区间首端位置处的n根导体丝短接在一起，在检测点处通过万用表或绝缘摇表测量n根导体丝的通断状态；若n根导体丝均为通路状态，则判断故障区间末端和检测点之间的区间为新的故障区间；若n根导体丝中的至少一根导体丝处于断路状态，则判断故障区间首端和检测点之间的区间为新的故障区间；步骤三：若新的故障区间的长度值大于设定值时，重复步骤二；若新的故障区间的长度值等于或小于设定值时，则得到最小故障区间。
13.本发明结构合理，通过在主电缆外侧布设导体丝，由此在运维检修或破口接入时，可在多根路径走向不清的电缆中快速、准确的到查找到目标电缆，极大地提高了查找辨识效率、降低了作业人员作业强度，省时省力，同样在故障定位时，借助导体丝能在电缆发生故障时被高温熔断的特点，通过二分法和导体丝通断状态的结合，可快速获得最小故障区间，实现对故障位置的精确定位，定位效率高、精确度高，作业过程省时省力。
附图说明
14.附图1为本发明实施例一的截面图。
15.附图2为本发明实施例一的立体图。
16.附图中的编码分别为：1为主电缆，2为绝缘层，3为导体丝，4为颜色层，5为数字标识。
具体实施方式
17.本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
18.在本发明中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。
19.下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：实施例一：如附图1-2所示，该可方便运维、故障定位的电缆，包括主电缆1，主电缆1外侧包裹有绝缘层2，主电缆1和绝缘层2之间分布有n根导体丝3，n大于等于2，导体丝3的长度方向沿主电缆1的长度方向延伸，n根导体丝3沿主电缆1的周向间隔设置，导体丝3的熔断温度为180℃至240℃，对应每根导体丝位置的绝缘层2外侧均设有用于区分各根导体丝的识别标识。
20.导体丝3的熔断温度为180℃至240℃，由此电缆发生接地、相间短路故障时，故障位置处的导体丝能够被高温熔断，根据需求，主电缆1可采用现有公知技术，如其可为交联聚乙烯绝缘电缆或聚氯乙烯护套电缆，于本方案中，其为yjv、yjv22、yjv32、yjv42型的10千伏高压电缆中的任意一种，其中yjv型电缆是一种铜芯材质的电缆，并且是交联聚乙烯类型，yjv22型电缆属于铜芯交联聚乙烯绝缘铠装电力电缆，yjv32型电缆属于一种细钢丝铠装聚氯乙烯护套电缆，yjv42型电缆属于铜丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆，其中交联聚乙烯绝缘电缆按gb1206、3-91、iec60502-1997标准制造，其运行温度一般如下：工作温度：电缆导体最高额定工作温度为90℃；过载温度：电缆短时过载最高温度不得超过130℃；短路温度：电缆短路时，最高温度不得超过250℃。n根导体丝3沿主电缆1的周向间隔均匀设置，具体的，主电缆1的线芯截面积在50平方毫米以下，n为5；主电缆1的线芯截面积为120平方毫米，n为8；主电缆1的线芯截面积为185平方毫米，n为10；主电缆1的线芯截面积为300平方毫米，n为15。
21.可根据实际需要，对上述实施例一作进一步优化或/和改进：如附图1所示，导体丝3为铅合金丝，铅合金丝的熔断温度为200℃至220℃。铅合金丝具有不生锈、不易断裂的优点，具体的，本实施例中铅合金丝采用铅锡银铜材料制成，电缆发生接地、相间短路故障时，电缆会瞬间产生大量的热量，铅合金丝的熔断温度为200℃至220℃，由此保证故障点位置的铅合金丝能够被熔断。
22.如附图1所示，识别标识包括颜色层4和数字标识5，对应每根导体丝3位置的绝缘层2外侧均设有一颜色层4，颜色层4上设有数字标识5。由此根据颜色层4和数字标识5能区分开各根导体丝3。
23.具体的，将n根导体丝3按沿主电缆1的周向排列顺序依次定义为第一导体丝、第二
导体丝、
……
、第n导体丝；第一导体丝对应的数字标识为数值1，第二导体丝对应的数字标识为数值2，
……
，第n-1导体丝对应的数字标识为数值n-1，第n导体丝对应的数字标识为数值n；当n小于等于6时，n根导体丝各自对应的颜色层的颜色各不相同，且各颜色层的颜色选自黄色、绿色、红色、橙色、蓝色、紫色中的一种；当n大于6时，n根导体丝各自对应的颜色层的颜色按黄色、绿色、红色、橙色、蓝色、紫色的顺序循环依次设置。通过数字标识和颜色层由此可区分出同一根电缆上的各根导体丝，另外不同电缆上数字标识和颜色层的颜色的组合可随机设置，比如两根电缆的导体丝都为4根，其中一根电缆上与数字标识1、2、3、4对应的颜色层的颜色依次为黄色、绿色、红色、橙色，而另一电缆上与数字标识1、2、3、4对应的颜色层的颜色依次为红色、绿色、橙色、紫色，由此当要从多根本技术的电缆中查找一根目标电缆时，通过数字标识和颜色层就可初步排除掉一些电缆，加快了查找速度。
24.实施例二：该可方便运维、故障定位的电缆的运维定位方法，用于在指定位置从路径走向不清的多根电缆中查找辨识一根目标电缆，包括以下步骤：s1:在目标电缆首端位置处将与其中两根导体丝对应的绝缘层剥开，使目标电缆首端位置处的两根导体丝裸露；s2:在指定位置处，从多根电缆中选择一根待识别电缆，待识别电缆与目标电缆具有相同数目的导体丝和相同的识别标识，将待识别电缆上与其中两根导体丝对应的绝缘层剥开，使待识别电缆的两根导体丝裸露，本步骤中两根导体丝所对应的识别标识与步骤s1中两根导体丝所对应的识别标识相同；s3:将步骤s1中目标电缆首端位置处裸露的两根导体丝短接在一起；s4:将万用表或绝缘摇表的两个表笔分别对应连接到待识别电缆裸露的两根导体丝上，通过万用表或绝缘摇表测量电路通断；若电路为通路，则判定待识别电缆就是要查找辨识的目标电缆；若电路为断路，则判定待识别电缆不是要查找辨识的目标电缆，重新进行步骤s2和步骤s4，直至在指定位置处查找辨识到目标电缆为止。
25.具体的，s3步骤中通过一短接导线将目标电缆首端位置处裸露的两根导体丝连接在一起以实现两根导体丝的短接，s4步骤中，重新进行步骤s2是指在指定位置处从多根电缆中重新选择一根待识别电缆，在剥开绝缘层时只需一点破口即可，检测完成后可用绝缘胶带包裹破口处，下次检测只需取下绝缘胶带即可再次测量，整个运维定位过程，简单便捷、易实施，无需再人工一段一段的摸查，省时省力。
26.实施例三：该可方便运维、故障定位的电缆的故障定位方法，用于在电缆发生故障时定位故障位置，包括以下步骤：步骤一：在电缆的中间位置处选定一检测点，将位于电缆首端位置处、检测点位置处的绝缘层分别剥开，使电缆首端位置处、检测点位置处的n根导体丝全部裸露，将电缆首端位置处的n根导体丝短接在一起，在检测点处通过万用表或绝缘摇表测量n根导体丝的通断状态；若n根导体丝均为通路状态，则判断电缆末端和检测点之间的区间为故障区间；若n根导体丝中的至少一根导体丝处于断路状态，则判断电缆首端和检测点之间的区间为故障区间；步骤二：在故障区间的中间位置处重新选定一的检测点，将位于故障区间首端位置处、检测点位置处的绝缘层分别剥开，使故障区间首端位置处、检测点位置处的n根导体丝全部裸露，将故障区间首端位置处的n根导体丝短接在一起，在检测点处通过万用表或绝
缘摇表测量n根导体丝的通断状态；若n根导体丝均为通路状态，则判断故障区间末端和检测点之间的区间为新的故障区间；若n根导体丝中的至少一根导体丝处于断路状态，则判断故障区间首端和检测点之间的区间为新的故障区间；步骤三：若新的故障区间的长度值大于设定值时，重复步骤二；若新的故障区间的长度值等于或小于设定值时，则得到最小故障区间。
27.具体的，步骤一、二中可通过短接环将n根导体丝短接在一起，该短接环包括c形环体，c形环体上连接有n根穿刺针，短接时，将c形环体套在需将n根导体丝短接位置处的电缆外侧，n根穿刺针分别刺入绝缘层内与n根导体丝一一对应接触，由此将n根导体丝全部短接在一起；将n根导体丝依次定义为第一导体丝、第二导体丝、
……
、第n导体丝，在检测点处通过万用表或绝缘摇表测量n根导体丝的通断状态的具体过程为：将万用表或绝缘摇表的第一个表头与第一导体丝接触，将万用表或绝缘摇表的第二个表头与第二导体丝接触，若电路为断路则判断第一导体丝、第二导体丝中至少一根为断路状态，测量结束，若电路为通路则判断第一导体丝、第二导体丝均为通路状态，测量继续，然后将万用表或绝缘摇表的第二个表头与第三导体丝接触，若电路为断路则判断第三导体丝为断路状态，测量结束，若电路为通路则判断第三导体丝为通路状态，测量继续，然后将万用表或绝缘摇表的第二个表头与第四导体丝接触，若电路为断路则判断第四导体丝为断路状态，测量结束，若电路为通路则判断第四导体丝为通路状态，测量继续，以此类推，直至测量完第n根导体丝的通断状态。设定值时可根据具体需要具体设置，如其可为10米或5米或两个检查井之间的距离。
28.本技术中的故障定位方法通过二分法可快速获得最小故障区间，精确查找到故障位置，较现有通过电缆故障测试仪器查找方式和分段试送排查方式而言，本技术的故障定位过程简单、快速，定位效率高，定位精确度高，省时省力。
29.另外，本技术的电缆正常运行时，电缆两端铅合金丝可通过铝圈固定短接并接入环网柜或电杆接地体，并可在电缆两端安装通断监视装置，当有外破电缆挖断（铅合金丝被挖断）或接地短路故障（铅合金丝被融断）时，监视装置会自动通过gprs功能或自动化设备向电力企业运维人员发送信息，方便人员快速到达现场，快速处置，缩短停电查找时间，提升用户供电可靠性。
30.以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

技术特征：
1.一种可方便运维、故障定位的电缆，包括主电缆，其特征在于主电缆外侧包裹有绝缘层，主电缆和绝缘层之间分布有n根导体丝，n大于等于2，导体丝的长度方向沿主电缆的长度方向延伸，n根导体丝沿主电缆的周向间隔设置，导体丝的熔断温度为180℃至240℃，对应每根导体丝位置的绝缘层外侧均设有用于区分各根导体丝的识别标识。2.根据权利要求1所述的可方便运维、故障定位的电缆，其特征在于导体丝为铅合金丝，铅合金丝的熔断温度为200℃至220℃。3.根据权利要求1或2所述的可方便运维、故障定位的电缆，其特征在于识别标识包括颜色层和数字标识，对应每根导体丝位置的绝缘层外侧均设有一颜色层，颜色层上设有数字标识。4.根据权利要求3所述的可方便运维、故障定位的电缆，其特征在于将n根导体丝按沿主电缆的周向排列顺序依次定义为第一导体丝、第二导体丝、
……
、第n导体丝；第一导体丝对应的数字标识为数值1，第二导体丝对应的数字标识为数值2，
……
，第n-1导体丝对应的数字标识为数值n-1，第n导体丝对应的数字标识为数值n；当n小于等于6时，n根导体丝各自对应的颜色层的颜色各不相同，且各颜色层的颜色选自黄色、绿色、红色、橙色、蓝色、紫色中的一种；当n大于6时，n根导体丝各自对应的颜色层的颜色按黄色、绿色、红色、橙色、蓝色、紫色的顺序循环依次设置。5.根据权利要求1或2或4所述的可方便运维、故障定位的电缆，其特征在于主电缆为交联聚乙烯绝缘电缆或聚氯乙烯护套电缆。6.根据权利要求3所述的可方便运维、故障定位的电缆，其特征在于主电缆为交联聚乙烯绝缘电缆或聚氯乙烯护套电缆。7.一种如权利要求1至6中任一项所述的可方便运维、故障定位的电缆的运维定位方法，用于在指定位置从路径走向不清的多根电缆中查找辨识一根目标电缆，其特征在于包括以下步骤：s1:在目标电缆首端位置处将与其中两根导体丝对应的绝缘层剥开，使目标电缆首端位置处的两根导体丝裸露；s2:在指定位置处，从多根电缆中选择一根待识别电缆，待识别电缆与目标电缆具有相同数目的导体丝和相同的识别标识，将待识别电缆上与其中两根导体丝对应的绝缘层剥开，使待识别电缆的两根导体丝裸露，本步骤中两根导体丝所对应的识别标识与步骤s1中两根导体丝所对应的识别标识相同；s3:将步骤s1中目标电缆首端位置处裸露的两根导体丝短接在一起；s4:将万用表或绝缘摇表的两个表笔分别对应连接到待识别电缆裸露的两根导体丝上，通过万用表或绝缘摇表测量电路通断；若电路为通路，则判定待识别电缆就是要查找辨识的目标电缆；若电路为断路，则判定待识别电缆不是要查找辨识的目标电缆，重新进行步骤s2和步骤s4，直至在指定位置处查找辨识到目标电缆为止。8.一种如权利要求1至6中任一项所述的可方便运维、故障定位的电缆的故障定位方法，用于在电缆发生故障时定位故障位置，其特征在于包括以下步骤：步骤一：在电缆的中间位置处选定一检测点，将位于电缆首端位置处、检测点位置处的绝缘层分别剥开，使电缆首端位置处、检测点位置处的n根导体丝全部裸露，将电缆首端位置处的n根导体丝短接在一起，在检测点处通过万用表或绝缘摇表测量n根导体丝的通断状
态；若n根导体丝均为通路状态，则判断电缆末端和检测点之间的区间为故障区间；若n根导体丝中的至少一根导体丝处于断路状态，则判断电缆首端和检测点之间的区间为故障区间；步骤二：在故障区间的中间位置处重新选定一的检测点，将位于故障区间首端位置处、检测点位置处的绝缘层分别剥开，使故障区间首端位置处、检测点位置处的n根导体丝全部裸露，将故障区间首端位置处的n根导体丝短接在一起，在检测点处通过万用表或绝缘摇表测量n根导体丝的通断状态；若n根导体丝均为通路状态，则判断故障区间末端和检测点之间的区间为新的故障区间；若n根导体丝中的至少一根导体丝处于断路状态，则判断故障区间首端和检测点之间的区间为新的故障区间；步骤三：若新的故障区间的长度值大于设定值时，重复步骤二；若新的故障区间的长度值等于或小于设定值时，则得到最小故障区间。

技术总结
本发明涉及电力电缆技术领域，是一种可方便运维、故障定位的电缆及其运维、故障定位方法，包括主电缆，主电缆外侧包裹有绝缘层，主电缆和绝缘层之间分布有N根导体丝，N大于等于2，导体丝的长度方向沿主电缆的长度方向延伸，N根导体丝沿主电缆的周向间隔设置，导体丝的熔断温度为180℃至240℃，对应每根导体丝位置的绝缘层外侧均设有用于区分各根导体丝的识别标识。本发明结构合理，通过在主电缆外侧布设导体丝，由此在运维检修或破口接入时，可在多根路径走向不清的电缆中快速、准确的到查找到目标电缆，极大地提高了查找辨识效率、降低了作业人员作业强度，省时省力。省时省力。省时省力。


技术研发人员：盖家鹏 王学礼 侯春燕 王磊 刘培 阿米娜
受保护的技术使用者：国家电网有限公司
技术研发日：2023.05.24
技术公布日：2023/7/12