4月15日，一套能夠精準定位地下電纜故障的設(shè)備在浙江紹興供電公司青年創(chuàng)新創(chuàng)意大賽中脫穎而出，進入決賽。
這套設(shè)備叫“電纜智慧耳”，是供電員工查找高壓電纜故障的新“武器”。安裝上它，供電員工在辦公室里就能“聽到”故障，將原來定位電纜故障位置的時間從十幾小時縮短到30分鐘左右，幫助提高搶修速度。
紹興從2001年開始陸續(xù)使用110千伏高壓地下電纜，如今在運的110千伏及以上電壓等級的電纜達420千米。不少電纜已接近最長使用年限，發(fā)生故障的風險較大。
電纜故障搶修過程中，平均三分之一的時間用在確定故障位置上，影響電纜整體搶修速度。今年春節(jié)前夕，紹興供電公司總經(jīng)理黃武浩找到運檢部主任許海峰，希望能探索一個快速查找電纜故障點的方法。
“我們紹興河道密布、湖泊眾多，不少電纜在江河下方，查找故障點難度大。而且豐富的地下水資源增加了電纜通道進水引發(fā)故障的風險。”許海峰說，“大量‘T’接線的使用又讓傳統(tǒng)的故障行波定位技術(shù)準確度降低。”
地下電纜是由幾百米長的線纜一段一段連接起來的。高壓電纜的故障主要是由單相接地短路和相間短路引起的線路跳閘，故障時會放電、產(chǎn)生火花，發(fā)出比較大的聲響，釋放出焦油的味道。
傳統(tǒng)查找電纜故障點的方法可以概括為“望、問、切”。“望”是指觀察電纜上方地面相關(guān)設(shè)備有無異常；“問”是指詢問附近的人，有沒有發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象；“切”是指出動專用故障測試車，通過給電纜加壓的方式讓故障點再現(xiàn)故障現(xiàn)象，從而定位故障點。
“地面路況復(fù)雜時，特別是在夜晚，我們只能沿著電纜路徑一點一點查看，效率不高。有一次電纜出現(xiàn)故障，我們從晚上就開始組織人員巡檢，直到第二天早上才根據(jù)油跡找到了故障點。”許海峰說。
“警察能借助警犬敏銳的嗅覺辦案。我們要是有警犬輔助，讓它們循著焦油味去找故障點，是不是能快些？”黃武浩的一句玩笑話啟發(fā)了許海峰。
“捕捉故障發(fā)生時的焦油味比較難。但我們利用聲音來定位故障點應(yīng)該可行。”許海峰把這個想法告訴了黃武浩。
春節(jié)后上班第一天，許海峰安排運檢部專職劉安文和輸電運檢室員工一起研發(fā)根據(jù)聲音定位電纜故障點的裝置。
要想獲取聲音信號需要有聲音傳感器、聲音采集處理裝置和監(jiān)測系統(tǒng)。由于80%左右的電纜故障都出在電纜接頭上，劉安文和同事決定在電纜接頭處安裝聲音傳感器。他們在地面上的接地箱中加裝聲音采集處理裝置，聲音信號通過導(dǎo)線從地下傳到地面。聲音信號有了，還得傳到紹興供電公司生產(chǎn)指揮中心去。“我們將聲音信息壓縮、加密處理后，通過4G移動網(wǎng)絡(luò)傳送到現(xiàn)有的線路監(jiān)測系統(tǒng)中。” 劉安文介紹。給聲音采集處理裝置提供電源的是太陽能。為了保證該裝置能長時間工作，他們采用了耗電量少的元器件。
3月1日，劉安文在一條220千伏高壓線路的電纜接頭處安裝了傳感器，用氣球爆裂的聲響模擬測試。“傳感器收音正常。”“4G網(wǎng)絡(luò)工作正常。”十幾千米外的生產(chǎn)指揮中心里，劉安文在線路監(jiān)測系統(tǒng)中監(jiān)測到了該線路某一地線保護接地箱聲音傳感器發(fā)出的異常信息。測試成功！
“如果此時電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)顯示該線路出現(xiàn)故障，我們就可以判斷是此處電纜接頭的問題，用時不會超過半小時。”劉安文說。
目前，劉安文和同事只能判斷聲音信號的分貝大小，還無法區(qū)別汽車喇叭等其他聲響。下一步，他們將通過音紋比較，確定線路故障特有的音紋，從而排除其他聲音的干擾，進一步提高故障排查的準確率。
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