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芜湖地埋电缆管线探测仪路径信号发射器面板示意图1.操作面板介绍① 开关按键：按下自锁接通电源，再按解锁断开电源。开机2分钟无任何操作时，屏幕将变暗进入屏保节能状态。② 充电端口：用于连接充电器，给电池充电。③ 增益旋钮：测量电缆故障点距离时，顺时针旋动幅度增大；逆时针旋动幅度减小。（需采样刷新才有变化）④ 路径信号：寻找电缆路径时，从该端口发出信号。⑤ 测距端口：测量电缆故障点距离时，从该端口发出信号。⑥ 触摸式彩色液晶屏：详见“工作界面介绍”。3.路径信号界面：开机后，点击“路径信号”，进入路径信号界面，如下图：五、使用方法步骤仪器连线如图所示：说明：接线时，必须将被测电缆始端头的接地线与系统地断开；信号发射器的输出电缆中的红夹子接在被测电缆的始端头铠装上或接在被测电缆的芯线上；输出电缆的黑夹子接在系统地上或接在接地电阻良好的地桩上，以保证被测电缆有较强的信号电磁场辐射。1、将被测电缆始端头的接地线（铠装）与系统地断开。将信号发射器的输出电缆中的红夹子夹住被测电缆的始端头地线或任一芯线，黑夹子夹在系统地上（或夹在打入土地的地桩上）。2、选择频率，点击启动。3、接收机置“路径”档。接通电源后，调节“音量”电位器。当接收机靠近输出电缆的红夹子时，耳机中应听到“嘟、嘟”的断续音频振荡声，此时即可携带接收机到电缆敷设现场寻测电缆的埋设路径及埋设深度（详见“电缆路径探测原理及方法”）。4、路径寻测完毕，应及时关掉信号发射器及接收机电源。

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芜湖地埋电缆管线探测仪大地接法： 图3-1-2 护层－大地接线法如上图所示，将电缆近端的护层接地线解开，低压电缆的零线和地线的接地也应解开，电缆对端的护层保持接地，信号加在护层和接地钎之间（不可使用接地网），电缆相线保持悬空。电流自发射机流经护层，在电缆对端进入大地，流回近端返回发射机。这种接法不存在屏蔽，因而在地面上产生的信号强，信号特性也比较明确。同样，由于护层－大地分布电容的存在，信号会自近向远逐渐衰减。潜在的问题：护层外部的绝缘层若有破损，部分电流将由破损点流入大地，造成破损点后的电流突然减小，减小幅度与破损点的接地电阻有关。3、相线－护层接法：图3-1-3 相线－护层接法如上图所示，发射信号加在电缆一相和护层之间，对端相线和护层短路，护层两端保持接地。如果是单条电缆敷设，信号自发射机流经芯线，再经护层和大地两个回路返回。因为护层（铠装及铜屏蔽层）由连续金属组成，电阻很小；大地回路由于存在两端接地电阻，再加土壤电阻，总阻值较大，故大部分电流将通过护层返回，少部分电流通过大地返回。由于芯线电流和护层电流反向，能在外部一定距离产生磁场信号的有效电流为其差，数值等于通过大地返回的电阻电流。另外由于芯线－护层回路和护层－大地回路存在互感，通过电磁感应也能够在护层－大地回路产生感生电流。综合效果为有效电流等于大地回路的电阻电流和感应电流的矢量和（两者存在相位差）。根据现场情况的不同，有效电流可能会占总注入电流的百分之几到百分之十几。如果存在同路径敷设（两端位置均相同）的其他电缆，则返回电流主要被几条电缆的护层分流，例如三条电缆同路径，则三条电缆的护层返回电流各占1/3。有效电流正向，占注入值的2/3，邻线电流反向，占1/3。如右图所示。 图3-1-4 并行电缆的分流效果

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芜湖地埋电缆管线探测仪说明：1.长按标定键 进入或退出信息/菜单界面。2.上下左右键选择菜单项，OK键确认执行，ESC键返回上级菜单。3.设备识别码UID（短码和长码，括号内为长码），不能修改。4.工频频率、深度单位、主动探测频率对应菜单设置值。5.若不选配蓝牙和GNSS定位功能，则蓝牙和GNSS信息不显示。菜单项：1、系统功能：?保存设置?退出菜单界面?中英文切换复位关机2、存储功能：?通过蓝牙发送全部存储数据3、工频频率选择：选择50或60Hz 4、深度单位选择：?选择米（m）或英尺（ft）、有源探测频率使能：可选的有源频率列表?恢复出厂默认频率?使能所有频率 说明：1.工频频率、深度单位、有源探测频率的选择：菜单项前面带＊号的为使能的项目，不带＊号的为禁止的项目。上下键选择菜单项，OK键切换使能/禁止。2.频率过多会造成操作繁琐，建议只使能常用的频率，需要时再使能其他频率。50（或60Hz）用于探测电力电缆，100Hz（或120Hz）用于外加电流阴极保护（CPS）管道的探测。3.若未选配蓝牙及存储功能，则存储功能主菜单下没有子项内容显示。4.设置完成后，须进入系统主菜单，选择保存，短按OK键 保存设置内容。第二章 发射信号的一般方法发射机对管线施加信号的方法有三种：直连、卡钳耦合和辐射感应，本章作为这些方法的一般介绍，对于电缆探测来说有其特殊性，在第三章中专门介绍。一、直连法直连法是将发射机的输出线直接接到金属管线上，并将信号直接注入。直连法适用于：电力电缆、通信电缆、金属自来水管道、金属燃气管道，阴极保护管道测试点或其它接入点，以及有长线特征的连续性金属物体等。发射机发出的电流经过管线，在其接地点流入大地，或通过管线和大地之间的分布电容流入大地，返回发射机。管线上的电流会产生电磁场辐射，接收机通过接收磁场进行管线探测。相比于其他方法，直连法能够得到的发射电流，所以在条件允许的情况下，应尽量采用直连法。1、直连输出线缆连接将发射机直连输出线缆一端的5芯红色插头插入发射机的输出插座。

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芜湖地埋电缆管线探测仪将电缆金属护层两端的接地线均解开，低压电缆的零线和地线的接地端也应解开，将发射机的红色接线夹夹一条完好芯线，黑色接线夹夹在打入地下的接地针上。在电缆的对端，将对应芯线接打入地下的接地针接地。注意：尽量使用接地针，而不要直接用接地网！至少在电缆的对端必须用接地针，接地针还需要离开接地网一段距离，否则会在其他电缆上造成地线回流，影响探测效果。电流会从发射机流经芯线，在电缆对端流入大地，流回近端后返回发射机。这种接法在地面探测时接收机可以感应到很强的信号，信号特性比较明确，可以充分利用仪器的电流方向判定功能；信号在绝缘良好的芯线上流过，不会流到邻近管线上，尤其不会流到交叉的金属管道上，适于在复杂环境下进行路径查找。另外电缆接地，流经电缆的信号电压很低，难以对邻线产生电容耦合，从而减少干扰。由于芯线和大地之间存在电阻和分布电容，随距离的增加，电流会逐渐减小。但若接地良好，可以不予考虑。芯线和大地相接的方法使用较繁琐，但目标电缆上的有效电流，且不易受邻近电缆干扰，若电缆绝缘好，发射电流就更不会流到交叉的其他金属管线上，所以在特别复杂的环境应优先采用本方法。

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芜湖地埋电缆管线探测仪技术参数1.采样方法：低压脉冲法、冲击闪络法、速度测量法2.采样速率：200 MHz、100 MHz、80 MHz、40 MHz、20MHz、10 MHz3.脉冲宽度：0.05μs、0.1μs、0.2μs、0.5μs、1μs、2μs、8μs4.波速设置：交联乙烯、聚氯乙烯、油浸纸、不滴油和未知类型自设定5.冲击高压：35kV及以下6.测试距离：＜60km7.分 辨 率：1m8.测试精度：0.1m9.显示方式：工业级10.4寸彩色触摸液晶屏10.操作方式：触摸屏操作、物理旋钮操作11.分析设置：滚屏、缩放、保存、调出、波移等功能12.工作电源：内置电池供电13.连续工作：＞4h（亦可使用外接电源使用）14.储存功能：具有数据存储功能，可存储大量现场波形及数据，并随时调出使用15.波形分析：所有的高阻故障波形仅表现为低压脉冲法的短路故障波形特征，便于分析卡位16.波形处理：能将测得的故障点波形与好相的全长开路波形同时显示在屏幕上进行同屏对比和叠加对比，可自动判断故障距离17.外形尺寸：长370mm×宽270mm×高220mm18.重 量：2.5kg四、工作原理TH-2003采用的是时域反射原理，即对电缆发射一电脉冲，电脉冲将在电缆中匀速传输，当遇到电缆阻抗发生变化的地方（故障点），电脉冲将产生反射。测距主机将电脉冲的发射和反射的变化以时域形式通过液晶屏显示出来，通过屏幕上的波形可直接判读故障距离。

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芜湖地埋电缆管线探测仪界面介绍发射机开机状态下，自动检测连接的附件并工作在卡钳模式，屏幕显示如下：图2-2-3 卡钳耦合输出界面显示4、频率选择按频率减小键 和频率增大键 选择发射频率。共有五种频率可供选择：640Hz，1280Hz，8kHz，33kHz，82kHz。开机默认1280 Hz。卡钳耦合法的频率选择方法和直连法相同。5、输出功率调节按输出减小键 和输出增大键 调节输出水平，共分10档。使用卡钳耦合到管线上的电流远小于直连法，应尽量使用输出水平。卡钳耦合法无法显示耦合到管线上的电压和电流。三、辐射感应法当管线无外露点时，可以使用辐射感应法；在地面开挖前，需要探查地下有无管线时也可使用辐射法。发射机利用内置的辐射线圈向外辐射高频电磁场（一次场），金属管线－大地回路耦合出感生电流，感生电流再辐射电磁场（二次场），接收机接收二次场进行管线探测。优点：使用方便，无须接线，不和管线进行任何形式的电气连接，特别适用于无外露点的管线探测，也是一种区域管线普查的手段。缺点：管线感应电流小于直连法和卡钳法，适用于埋深较浅的管线，深度较大时效果变差；发射机下一定范围内所有管线均能感应出信号，无法识别特定管线。1、发射机的放置使用辐射法时，发射机无须连接任何附件，发射机自动识别为“辐射”法。用于管线跟踪时：在预计管线的上方，将发射机垂直放于地面，并且和预计的管线方向垂直。探测过程中需要和接收机配合，根据探测到的管线实际方向和位置进行调整，如右图。 图2-3-1 辐射感应法用于管线区域探查时：在需要探查的区域，由两人操作，发射机和接收机间隔一定距离同步移动，并保持发射机和接收机的方向一致（详见P28：辐射探查）。

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芜湖地埋电缆管线探测仪直连接线直连法就是将发射机的输出线接到金属管线上，并将信号直接注入。直连法适用范围：自来水管道、燃气管道、通信电缆、电力电缆、阴极保护管道测试点或其它接入点，以及有长线特征的连续性金属结构等。发射机发出的电流流经管线，在其接地点流入大地，或通过管线和大地之间的分布电容流入大地，返回发射机。管线上的电流会产生电磁场放射，接收机通过接收磁场进行管线探测。相比于其他方法，直连法可以得到的发射电流，所以在条件允许的情况下，应尽量采用直连法。1.2.1 测量金属管道时的接线方式图5- 4金属管道直连法接线图如图，需要进行直连操作时，请将红黑测试线连接线插入发射机。将地钉插入地面，垂直于管线并保持5米距离以上。黑色测试夹线与地钉连接。用红色测试夹线连接目标管道。1.2.2 测量停运电缆时的接线方式电缆路径探测和性鉴别在金属管线探测的领域中占有重要地位，相比于金属管道的单一连续金属结构，电缆是由数根芯线和金属铠装构成，其结构和用途的差异会造成探测时的信号施加方式的差异，不同的接法也会产生不同的电磁场，探测效果也会有所区别，因此本章对电缆探测的信号发射方式进行单独描述。1.2.2.1芯线－大地接法（抗干扰能力强，使用）芯线-大地接法，是对离线电缆（退出运行的不带电电缆）进行路径探测和鉴别的接线方式，既可以充分发挥仪器的功能，也能程度地抗干扰，

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芜湖地埋电缆管线探测仪发射信号施加在电缆一相和护层之间，对端相线和护层短路，护层两端应保持接地。如果是对单条电缆敷设，信号会从发射机流经芯线，再经护层和大地两个回路返回。因为护层（铠装及铜屏蔽层）由连续金属组成，电阻很小；大地回路由于存在两端接地电阻，再加上土壤电阻，总阻值较大，故大部分电流将通过护层返回，少部分电流通过大地返回。由于芯线电流和护层电流反向，能在外部一定距离产生磁场信号的有效电流为其差，数值等于通过大地返回的电阻电流。另外由于芯线－护层回路与护层－大地回路存在互感，通过电磁感应也可以在护层－大地回路产生感生电流。综合效果为有效电流等于大地回路的电阻电流和感应电流的矢量和（两者存在相位差）。根据现场实际情况的不同，有效电流可能会占总注入电流的百分之几到百分之十几。图5- 11并行电缆的分流效果如上图，若存在同路径敷设（两端位置均相同）的其他电缆，则返回电流主要被几条电缆的护层分流，例如三条电缆同路径，则三条电缆的护层返回电流各占1/3。有效电流正向，占注入值的2/3，邻线电流反向，占1/3。1.2.2.4相间接法图5- 12相间接法接线图图5- 13相间接法信号流向示意图如上图所示，发射信号会施加在电缆两相之间，电缆的对端两相线短路。两相在电缆内部扭绞，其电流值相同且方向相反。尽管两相线虽相距很近，但仍有一定间隔，故两相线和接收机线圈之间的距离会造成微小差异，两相线在此处产生的磁场方向相反，但强度因距离的差异而不会完全相同，大部分相互抵消，但仍有小部分残余，金属护层的屏蔽作用会进一步将其削弱，的剩余信号方能被接收。因为扭绞的原因，信号会沿电缆路径有周期性的幅值和方向的变化。在一个扭绞周期内，对外放射的磁通会因方向连续变化360°而相互抵消，所以不会在护层－大地回路产生感应电流。由于有效信号很小，故使用高频信号将比低频信号更易于探测。相间接法无法使用接收机的电流方向测量功能排除邻线干扰。

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