電纜路徑探測和唯一性鑒別在金屬管線探測中占有重要地位，相比于金屬管道的單一連續(xù)金屬結(jié)構(gòu)，電纜由數(shù)根芯線和金屬鎧裝構(gòu)成，結(jié)構(gòu)和用途的差異造成了探測時的信號施加方式的差異，不同的接法將會產(chǎn)生不同的電磁場，探測效果也有所區(qū)別，因此本章對電纜探測的信號發(fā)射方式進行單獨描述。

一、停運電纜的信號發(fā)射方法

1、基本接線方法：芯線-大地接法

芯線-大地接法是對離線電纜（退出運行的不帶電電纜）進行路徑探測和鑒別的最佳接線方式，可以充分發(fā)揮儀器的功能，并能最大程度地抗干擾，如下圖所示：

圖3-1-1 芯線－大地接線法

將電纜金屬護層兩端的接地線均解開，低壓電纜的零線和地線的接地也應(yīng)解開，將發(fā)射機的紅色鱷魚夾夾一條完好芯線，黑色鱷魚夾夾在打入地下的接地釬上。在電纜的對端，對應(yīng)芯線接打入地下的接地釬。

注意：盡量使用接地釬，而不要直接用接地網(wǎng)！至少在電纜的對端必須用接地釬，接地釬還需要離開接地網(wǎng)一段距離，否則會在其他電纜上造成地線回流，影響探測效果。

電流自發(fā)射機流經(jīng)芯線，在電纜對端進入大地，流回近端返回發(fā)射機。這種接法在地面探測時接收機可以感應(yīng)到很強的信號，信號特性比較明確，可以充分利用儀器的防誤跟蹤功能；信號在絕緣良好的芯線上流過，不會流到鄰近管線上，尤其不會流到交叉的金屬管道上，最適于在復雜環(huán)境下進行路徑查找。另外由于電纜接地，流經(jīng)電纜的信號電壓很低，不容易對鄰線產(chǎn)生電容耦合，減少干擾。

由于存在芯線和大地之間的分布電容，隨距離的增加，電流會逐漸減小。但若接地良好，電容電流很小，可以不予考慮。

這種方法的缺點是需要將電纜兩端的接地線全部解開,略顯繁瑣。

2、護層－大地接法：

圖3-1-2 護層－大地接線法

如上圖所示，將電纜近端的護層接地線解開，低壓電纜的零線和地線的接地也應(yīng)解開，對端的電纜護層保持接地，信號加在護層和接地釬之間（不可使用接地網(wǎng)），電纜相線保持懸空。電流自發(fā)射機流經(jīng)護層，在電纜對端進入大地，流回近端返回發(fā)射機。這種接法不存在屏蔽，因而在地面上產(chǎn)生的信號最強，信號特性也比較明確。同樣，由于護層－大地分布電容的存在，信號會自近向遠逐漸衰減。

潛在的問題：護層外部的絕緣層若有破損，部分電流將由破損點流入大地，造成破損點后的電流突然減小，減小幅度與破損點的接地電阻有關(guān)。

3、相線－護層接法：

圖3-1-3 相線－護層接法

如上圖所示，發(fā)射信號加在電纜一相和護層之間，對端相線和護層短路，護層兩端保持接地。輸出方式：直連輸出、輻射感應(yīng)、卡鉗耦合（選配）。

輸出頻率：640Hz（復合頻率）、1280Hz（復合頻率）、10kHz、33kHz、83kHz。

輸出功率：最大10W，10檔可調(diào)，自動阻抗匹配。

直連輸出電壓：最高150Vpp。

過載和短路保護。

人機界面：128×64點陣液晶顯示器。

內(nèi)置電池：4節(jié)18650鋰離子電池，標稱7.4V，6.8Ah。

接收機：

輸入方式：內(nèi)置接收線圈、接收卡鉗(選配)、聽診器(選配)、查障A字架(選配)。

接收頻率：

主動探測頻率：640Hz、1280Hz、10kHz、33kHz、83kHz。

工頻被動探測頻率：50Hz/60Hz和250Hz/300Hz(用戶可配置)。

射頻被動探測頻段：中心頻率分別為10kHz、33kHz、83kHz。

管線探測模式：寬峰法、窄峰法、音谷法。

電纜鑒別模式：接收卡鉗(選配)智能鑒別和電流測量、聽診器(選配)鑒別。

人機界面：320×240點陣液晶顯示器。

內(nèi)置電池：2節(jié)18650鋰離子電池，標稱7.4V，3.4Ah。

如果是單條電纜敷設(shè)，信號自發(fā)射機流經(jīng)芯線，再經(jīng)護層和大地兩個回路返回。因為護層（鎧裝及銅屏蔽層）由連續(xù)金屬組成，電阻很小；大地回路由于存在兩端接地電阻，再加土壤電阻，總阻值較大，故大部分電流將通過護層返回，少部分電流通過大地返回。由于芯線電流和護層電流反向，能在外部一定距離產(chǎn)生磁場信號的有效電流為其差，數(shù)值等于通過大地返回的電阻電流。另外由于芯線－護層回路和護層－大地回路存在互感，通過電磁感應(yīng)也能夠在護層－大地回路產(chǎn)生感生電流。綜合效果為有效電流等于大地回路的電阻電流和感應(yīng)電流的矢量和（兩者存在相位差）。根據(jù)現(xiàn)場情況的不同，有效電流可能會占總注入電流的百分之幾到百分之十幾。

如果存在同路徑敷設(shè)（兩端位置

均相同）的其他電纜，則返回電流主要被幾條電纜的護層分流，例如三條電纜同路徑，則三條電纜的護層返回電流各占1/3。有效電流正向，占注入值的2/3，鄰線電流反向，占1/3。如右圖所示。 圖3-1-4 并行電纜的分流效果

相線－護層法的優(yōu)點在于接線簡單，不需要解開接地線。缺點是當多條電纜同路徑敷設(shè)時，各條電纜信號相差不大，僅靠信號幅值有時難以區(qū)分；當單線敷設(shè)時，有效電流大幅減少，信號較弱，而且有效電流中含有感應(yīng)電流成分，目標電纜和鄰近管線的感應(yīng)信號相位相同，在使用復合頻率探測時，有可能無法根據(jù)電流方向排除鄰線干擾。

4、相間接法：

圖3-1-5 相間接法

如上圖所示，發(fā)射信號加在電纜兩相之間，電纜的對端兩相線短路。兩相在電纜內(nèi)部扭絞，其電流值相同且方向相反。由于兩相線雖相距很近，但仍有一定間隔，故兩相線和接收機線圈之間的距離會有微小差異，兩相線在此處產(chǎn)生的磁場方向相反，但強度因距離的差異而不會完全相同，雖大部分相互抵消，但仍有小部分殘余，金屬護層的屏蔽作用會將其進一步削弱，最后的剩余信號方能被接收。因為扭絞的原因，信號會沿電纜路徑有周期性的幅值和方向的變化。

在一個扭絞周期內(nèi)，對外輻射的磁通因方向連續(xù)變化360°而相互抵消，故不會在護層－大地回路產(chǎn)生感應(yīng)電流。

由于有效信號很小，使用高頻信號將比低頻信號更易于探測。相間接法無法使用接收機的電流方向測量功能排除鄰線干擾。

5、發(fā)射頻率的選擇：

對于一般電纜的探測，除非采用相間接法，均推薦使用開機默認的1280Hz頻率。其頻率較低，傳播距離長，且不容易感應(yīng)到其他管線上；再者接收機對1280Hz信號的接收效果要強于640Hz，抗干擾能力較強，較易分辨。

對于長距離電纜（長于2-3km），如果使用1280Hz信號，在較長距離處會有較大衰減，信號不易接收，相位也會發(fā)生偏移。故探測長距離電纜推薦使用640Hz發(fā)射信號。

640Hz和1280Hz為復合頻率信號，接收機能夠進行跟蹤正誤提示。

使用相間接法時，應(yīng)優(yōu)先采用高頻（10kHz、33kHz或83kHz）。