摘要：電線電纜作為電力傳輸的重要載體，如何能夠準確檢測出電纜截面的大小，確保選用正確的電線電纜，對維護客戶利益、提高供電可靠性有重要意義。文章從實際出發(fā)，研發(fā)出電纜截面積現場檢測工具，確保在工作中能夠準確測量電纜截面。

關鍵詞：電纜截面積；現場檢測；檢測工具；檢查助手軟件；電力傳輸 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM757 文章編號：1009-2374（2017）02-0047-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.02.022

電線電纜是用于傳輸電力、傳輸信息和電磁能力轉換的電工產品，隨著科技的發(fā)展，一切工業(yè)生產、交通運輸、建筑工程和社會生活都越來越依賴于電力供應，電線電纜作為電力傳輸的重要載體，供電企業(yè)如何確保電線電纜的正確選用，對提高供電可靠性有重要意義。

1 選用電纜截面積不當容易造成的問題

電纜截面積作為電線電纜選型的重要參數，是用電檢查人員現場驗收客戶受電工程的重要項目。在實際運用中，電纜截面積的選擇主要是設計單位根據導線的載流量、電纜的型號、材質、電纜芯數以及電纜安裝方法、周圍環(huán)境溫度等多種因素綜合計算考慮的。但是存在部分電力工程施工公司為了賺取利潤，在施工的過程中偷工減料的現象，用更小的截面積等級電纜代替原來設計圖紙要求的電纜型號，在電力設備的選購上減少成本，這種方法隱秘而且節(jié)約成本大，最為常見。但是由此造成電纜截面不符合設計要求，最終出現以下幾方面問題：

1.1 發(fā)熱問題

由于電流具有熱效應，當使用的電纜導體截面過小，運行中產生過載現象，長時間使用后，電纜的發(fā)熱和散熱不平衡產生發(fā)熱現象，將加快電纜的絕緣老化，帶來安全隱患。如果過載嚴重，甚至會出現燒毀電纜的問題，導致危險事故的發(fā)生。

1.2 電壓損失

由于電纜上有電阻和電抗的存在，當電流通過電纜時，除產生一定的電能損耗外，還會產生電壓的損失。不合適的電纜規(guī)格，會讓電壓損失超過一定范圍，影響電壓質量，造成用電設備的電壓不足，影響正常工作，損害用電設備。

1.3 影響經濟運行

截面積還會影響電纜的經濟運行，不合理的電纜規(guī)格帶來較大的電能損耗，對于長距離輸送的電纜，過多的電能損耗會影響經濟運行，并且縮短電纜的使用壽命。

2 測量中存在的問題及原因

根據《10kV及以下電力客戶受電工程中間檢查和竣工檢驗規(guī)范（試行）》，用電檢查人員在開展電力客戶受電工程驗收過程中，要求對電線電纜的截面積進行現場核對，但目前缺少明確的核對方法，對于電纜截面為規(guī)則圓形的尚可通過使用游標卡尺量取纜芯半徑的方法計算求得圓形截面積，但對于電纜截面為不規(guī)則形狀的，不能直接量取邊長半徑來求得截面積，同時由于電纜在生產、搬運過程中難免受到擠壓，截面不是規(guī)則的圓形，這就對用電檢查人員開展電纜型號的現場驗收帶來了困難，無法確定電力工程施工公司是否按照設計圖紙要求選配要求截面積的電纜。

3 電纜檢查助手軟件的研發(fā)

針對以上的問題，本項目擬研制一套能檢測各類型電纜截面積的工具來解決上述問題，此套工具應能方便搬運，實現現場快速、準確檢測各類型電纜截面積作為驗收參考的目標，確?，F場電纜按設計圖紙要求選購安裝，提高驗收人員的工作效率和準確率。

3.1 電纜檢查助手軟件簡介

電纜檢查助手主要是針對目前現場電力人員使用日常方式判定銅芯電纜規(guī)格不一的現狀，通過采用圖像識別技術對銅芯電纜橫截面進行智能辨別，從而計算出銅芯電纜橫截面的實際面積與電纜規(guī)格的有效工具。本軟件能夠應用于具有拍攝功能的Android終端，且具有采樣精度高、攜帶方便、操作便捷等特點。

3.1.1 主要功能特點：（1）識別銅芯電纜絕緣層；（2）識別參考標簽；（3）計算銅芯橫截面的實際面積；（4）測量圖中銅芯電纜的實際直徑。

3.1.2 軟件處理流程，如圖1所示：

3.2 設備拍攝要求

3.2.1 拍攝的光線要適中，不能太暗或太亮。

3.2.2 電纜橫截面一定要垂直平整，如有傾斜、凸出會造成面積數值偏小，結果不準確。

3.2.3 參考標簽紙務必放置在銅芯面上，并與銅芯處于同一水平面上。

3.2.4 拍攝終端要與電纜橫截面平行拍攝，如有傾斜會造成面積數值偏小，結果不準確。

3.3 使用說明

3.3.1 打開終端軟件“電纜檢查助手”，在圖4“基本界面”中，點擊“拍照”，可以拍攝一張新照片或者選擇一張已有的照片，若拍攝新照片，需要將藍色標簽紙放置電纜銅芯橫截面上進行拍照。

3.3.2 以空心圓為識別區(qū)域，通過移動照片上方的游標卡尺的左右兩端，縮小需要識別的范圍，點擊“選取范圍”可以移動空心圓的位置，進一步確認識別范圍，如圖5所示。

3.3.3 點擊“識別處理”，可識別空心圓范圍內的銅芯與標簽紙的面積情況，從而得出銅芯面積，當空心圓范圍內絕緣層背景未識別完整時可以點擊“背景取色”，用手在照片中移動選擇需要過濾掉的背景色，此時會有放大鏡功能輔助取色，取色板會用顯示當前選擇的顏色。選擇完成以后再次點擊“識別處理”可得到新的橫截面積結果，如對結果不滿意得反復操作此步。如圖6所示。

3.3.4 若對標簽紙的面積識別不滿意可對其進行修正，點擊“取色板”，用上述同樣的選取照片中的顏色的操作方法，確認好顏色以后再點擊“識別處理”，從而得到新的橫截面積結果，如對結果不滿意的反復操作此步。

4 電纜檢測助手運用的效益和成果

4.1 維護客戶利益

電纜檢測助手有效、直觀地檢測了電纜的截面積，而且操作方便，避免了電力工程施工公司為賺取利潤偷工減料，使用截面積等級小的電纜代替原來設計圖紙要求的電纜型號，有效地保障了客戶的利益。

4.2 有利于節(jié)能減排

在目前的經濟大環(huán)境下，粗放式經濟向集約型經濟轉變，節(jié)能減排、環(huán)保、資源的循環(huán)使用、能源的高效利用，已經成為一個發(fā)展趨勢，在實際應用中，能源費用的增加和高能量損耗有關，較小的電纜截面，會增大電纜本身的能耗生產的經濟損失，造成很多的電能浪費在了傳輸過程中。電纜檢測助手確保電纜截面符合設計單位設計，杜絕出現電纜截面不符合要求造成電能在傳輸過程中浪費的現象。

4.3 確保供電可靠性

由于截面積選用不當的電纜在使用中會產生過熱現象，會加快電纜的絕緣老化，帶來安全隱患，縮短電纜壽命，這不給對客戶的設備帶來影響，也會給電網的安全可靠運行帶來隱患。電纜檢測助手確保了使用正確規(guī)格的電纜，避免了出現過熱、加快老化以及縮短電纜壽命等情況，有效地確保了供電可靠性。

5 電纜檢測助手改進方向及運用前景

5.1 改進方向

通過對電纜的主要規(guī)格面積分別進行了圖形化測試，得出的誤差值如表1。發(fā)現電纜檢測小助手存在一定誤差率，截面積越小，誤差率越大。經過分析，發(fā)現存在誤差的原因是算法的精準問題，下一步的改進方向包括進一步精準算法及優(yōu)化參照物，爭取將誤差率降到最低。

5.2 運用前景

電纜檢測助手具有操作簡單、成本低的特點，不僅適合供電局在驗收時使用，也可以在客戶中進行推廣。在大數據的背景下，通過供電局在驗收時多次運用電纜檢測助手，以同一種測量工具為基準，收集多次測量不同電纜的截面積數據，可以建立起不同供應商的電纜截面積數據庫?？蛻粼谶x擇電纜供應商時，通過參考數據庫，可以避免由于對相關電纜參數、電纜供應商不熟悉，導致無法選擇合適電纜供應商的情況。解決客戶與供應商之間信息不對稱的現狀，進一步維護客戶的利益。

6 結語

電纜截面積作為電線電纜選型的重要參數，是用電檢查人員現場驗收客戶受電工程的重要項目。電纜截面積現場檢測工具的研發(fā)與應用，有效解決了電纜截面積難以精準計算的問題，不僅確保了合理的電纜使用，維護了供電可靠性和供電安全，也進一步維護了客戶的利益，具有良好的社會效益和經濟效益。

參考文獻

[1] 夏煒.選擇導線和電力電纜截面的可靠性計算[J].電子世界，2014，（7）.

[2] 張娜.淺談電線電纜截面的選擇對節(jié)能減排的意義

[J].電工文摘，2012，（6）.

[3] 10kV及以下電力客戶受電工程中間檢查和竣工檢驗規(guī)范（試行）[S].

作者簡介：莫肇明（1989-），男，廣東珠海人，廣東電網有限責任公司珠海供電局工程師，研究方向：電氣工程及其自動化。

（責任編輯：蔣建華）