一、立项背景

随着我国城市建筑物和人口密度的增加，中低压架空裸导线配电系统已暴露出许多问题。为降低架空输电线路系统的故障率，在城市配电系统中逐步使用架空绝缘电缆代替现有的架空裸线，其占用地面和空间少，供电安全可靠。但随着电缆线路的增加和运行年限的累积，同时电力电缆巡视困难，一些初期故障如外力轻微损坏等潜伏性可见隐患难以发现，若能在巡视过程发现并及时解决，电缆故障率可大大减少。同时对暴露出许多故障问题测寻困难，修复时间长，利用先进的电缆故障查找仪器设备可发现电缆故障的大致范围，在确定故障范围后，一般是采用高压脉冲设备使得故障点发出放电声音，并利用声磁波听筒设备在故障点周围找寻故障确切位置。但在一些城区嘈杂地段和电缆敷埋较深处，往往干扰较大覆盖目标信号或信号较为薄弱难以接收，难以准确确定故障位置，需要动用大量人力翻开电缆沟去人工找寻故障点，人力、无力、时间成本花费巨大。因此，针对现有电缆沟巡检方式，无法对沟敷设电缆进行高效有用的巡视，且现有电缆故障查找方式在地表以下，无法直接面对故障点，使得故障查找时间占比过大，增加总停电时间。有必要提供一种新的电缆沟巡视与故障查找装置，覆盖电缆沟巡视的盲点和提升电缆沟敷设故障电缆的故障定点效率。

二、内涵和主要做法

该装置由运动控制机体，信号传输电路模块和距离测定模块三部分组成。装置载体是电缆巡检装置移动平台，探测传感器通过载体才能进入电缆沟进行巡检。确定装置载体形式为四驱攀爬车，同时设计避震和照明装置。信号发射、接收方式采用无线电调频模式，通过调制解调电路进行完成。距离测定采取电磁感应计数测距方式对距离进行离线测定。

三、原理或机理

该装置的原理或机理是：地面控制人员通过运动控制器控制运动载体装置在电缆沟运动，其上搭载的音视频传感器可对沟道内的情况进行音视频采集，通过内部的音视频信号发射电路将音视频信息传输至地面控制接收器（图传和耳机），地面观测人员可对电缆沟内部情况进行观测，完成电缆沟的巡视，同时在故障发生时，配合高压发生器，故障点会发生高压脉冲放电，通过控制该装置寻找放电点可查找故障发生位置，通过离线定位装置定位故障点距离，准确查找故障点。

四、创新亮点和值得学习借鉴之处

弥补以往只依靠人工电缆沟巡视耗时多、效率低、费力和存在盲区的缺点，改变以往电缆故障找寻精确定点受干扰严重、不清楚内部情况、费时费力的缺点，通过在电缆沟道内安置移动观测平台，免去人工进沟的繁琐，消除一些无法依靠人探测的巡视短板，全面、快速、高效完成电缆沟巡视和故障查找。

五、实施应用前后效果情况对比

电缆沟巡线效果

实施前：需两人以上完成电缆沟巡视，巡视存在视觉盲区，只能粗略对电缆情况进行巡视，且沟道人不好通过，效率低下，巡视效率为20米/分钟。

实施后：使用巡检装置对不同环境电缆沟道进行巡视，单人即可操作。装置巡视能在电缆沟内清晰观测内部情况，经测试，装置巡检里程最长可在1.3公里范围内，巡视效率为51米/分钟，且均能实现遥控。

沟敷设电缆故障查找效果

实施前：故障查找精确定位依靠声磁听筒，当人流密集、电缆埋深较深，只能依靠人工巡线，统计平均时长为1.21小时/条，故障查找耗费时间占总停电时长的33%，最大故障查找时间为2.5小时。

实施后：将小车应用于各种电缆长度的故障，故障距离1.2km内，使用装置都能将故障查找时间缩短至1小时以内，通过计算还发现，其故障定位误差在3%以内，且随着距离增长，其精度优势越明显。故障查找耗费时间占比9%，判断误差在2.2%内，最大故障查找时间为0.76小时。

六、可推广应用范围

本装置旨在提升电缆沟敷设方式电缆的日常巡视和故障查找效率，主要应用于城区配网、电压等级10kV、截面积在3*300mm2以下的电缆沟，需要沟道内留有一定的裕量空间。