2019年以来，国网的数字化转型步履日渐清晰。随着国家“新基建”战略的提出，2020年6月，国网发布电网“数字新基建”的十大重点建设任务：电网数字化平台、能源大数据中心，电力大数据应用、电力物联网、智慧综合能源服务、能源互联网5G应用、电力人工智能应用以及电力北斗应用等。
从智能终端设备的革新，到电力大数据平台的建设，再到综合能源服务，电网数字化转型撬动了国内千亿级电力电气市场的繁荣，以及一系列新的发展机遇和更新方案的落地。这其中，中电科安科技股份有限公司（以下简称“中电科安”）作为深度参与电力物联网建设的企业，其自主研发的SECMAX数字断路器、SECMAX智能配电方案以及北斗数字断路器、北斗配电馈线终端（北斗FTU）等一系列数字终端产品，与电网数字化转型需求深度契合，已促成了多样化的新方案和项目应用的落地。
数字化能为电网带来哪些价值？我们以电网“线损管理”作为一个重要案例。“线损指标”是每个省级电网公司实施精益化管理的重头，如果以每个省网公司每年5%的线损率计算，则对应数十亿元的电费损失，这是当前电网管理中一个很大的痛点。但更重要是，受限于早期设备的低数字化水平和落后管理方式，管理者无法定位损失的故障点在哪里，这成为困扰电网公司进行电能损耗分析和降低电损的*大掣肘。
而数字终端产品的应用能很好地解决这个问题。中电科安SECMAX数字终端设备集成六大智能芯片，可高精度采集电网运行、时间、位置三个维度的数据，实现对每一条线路三相电的电流、电压、电量、功率、漏电、谐波、温度、位置等八大数据的精准采集。
WBST-300电缆识别仪是用于将某一特定电缆从一束电缆中识别出来的专用仪器。它是一小型化手提式，紧凑型仪器，装在铝合金箱内，由一个信号发生器，一个带传感器的接收机及连线构成。
一、工作原理简介（WBST-300高压电缆识别机快速高精度的测试能力）
为了可靠准确地识别电缆，需要给被识别电缆加一特殊的信号，该信号要被专用接收机接收，利用这一特性便能识别出要找的电缆。
该仪器按下述原理工作：
发生器将周期性的单极性电压脉冲馈入要识别的电缆中，该电缆需要在远端接地，以保证有足够大的电流流过电缆。该系统要设计成返回电流不要从同一电缆中返回，能做到这一点，馈入电缆中的脉冲电流的方向可做为一明显的识别标准，流出去的电流仅从这一根电缆通过，所有其它邻近电缆中流过的都是返回电流，但它们的极性相反。除了电流方向这一实际差异外，电流幅度也是一识别特征，流出去的电流仅通过一根电缆、而返回电流可通过几根电缆、这意味着流出去的电流比流过其它电缆的返回电流大。
接收机的任务是探测流过电缆电流方向以及它的大小。为达到这一目的，电流传感器被用作传感器，它带有一放大器并串联在电路中，传感器钳住被测电缆，电流流过电缆产生的磁场在传感器的线圈中感应出电压，该电压极性由电流方向和传感器线圈的方向决定。为了得到明显有电流方向的电压极性，对一束电缆中所有电缆进行测试都采取相同正确的方向。传感器线圈中感应的电压在表头中显示出来，如果传感器按上述方式连接，指针摆动方向可显示电流方向，即只有电流流出的这根电缆指针向一边偏，这根就是要找的电缆。所有其它电缆只流过返回电流，指针向另一边偏、或无脉动电流，指针不偏转。接收机上的放大调节器可调整信号强度。
二、外型及功能介绍（WBST-300高压电缆识别机快速高精度的测试能力）
识别仪主机及接收机外型如图1所示
主机外型尺寸： 370mm×270mm×210mm
接收机外型尺寸：170mm×60mm×140mm
识别仪主机各部分功能如下：
1. 电源开关：控制整机电源通断。
2. 电源输入插座：用仪器所配专用电源线，输入50HZ、220V交流电源。仪器使用时，应独立使用三孔电源插座，插座接地线就近直接接地。
3. 保险座：仪器使用10A保险芯，损坏时应换同规格保险芯。
4. 黑接线柱：测试时，用配套黑色测试线（Ф11插头）插入此插孔，另一端测试夹接系统地。
5. 红接线柱：测试时，用配套红色测试线（Ф11插头）插入此插孔，另一端测试夹接被测电缆芯线。
6. 表头：指示输出电流大小。
7. 输出调节：用于调整主机电流大小，使用时根据测试电缆长短及接收器指示大小适当调节。顺时针旋转输出电流增大。
接收机各部分功能如下：
电源开关：接收机电源接通与关断。
幅度调节：顺时针旋转，接收机电表指示值增大，逆时针旋转，指示值变小。
表头：指示输入信号幅度大小与极性。
电源指示灯：电源开关接通时，指示灯亮。
三、工作方法（WBST-300高压电缆识别机快速高精度的测试能力）
电缆识别仪信号发生器由交流电源供电，它对已断电的、要识别的电缆加上固定周期单极性的直流脉冲。发生器输出线连在电缆芯线和接地点或地钉上，该电缆线铠装与大地断开，芯线在远端与接地点或地钉相连，该回路可传导脉冲电流，它可由识别仪上的表头读出，电流大小由环路电阻决定，环路电阻应尽可能小。识别仪接线图如图2所示
发射机与接收机开始正常工作后，传感器线圈中感应的电压在接收机表头中显示出来，表头指针摆动方向可显示电流方向，即只有电流流出的这根电缆指针向右偏并且摆幅较大，这根就是要找的电缆。所有其它电缆只流过返回电流，指针向左偏并且摆幅极小。接收机上的输出调节旋钮可调整信号强度。
1、仪器供电
电缆识别仪主机由交流220V供电，接收机由一节9V电池供电、电池装在接收机手把后盖内。拧开后盖两侧螺丝、拉出后盖，可更换电池。
2、传感器
传感器是一电流变换器，钳口内部尺寸为120mm。当电流流过测试电缆，在传感器内感应出电压，电压幅度由电流强度决定，其极性由电流方向决定。
3、可靠测试
一定要进行以下可靠测试，以避免造人员伤亡或损坏电缆识别仪及其它设备。使用电缆识别仪时，要对被测电缆进行带电检查，并确保该电缆处于无电状态。
将仪器接入被测电缆前，要对其附近末加保护的仪器或电缆进行保障检查，并将这些带电部分用绝缘材料进行可靠保护。
四、准备测试（WBST-300高压电缆识别机快速高精度的测试能力）
1、主机准备
连接：
（1）在进行测试工作之前，将被测电缆断电，其周围环境应处于可靠状态。
（2）发生器与被测电缆相连，红色夹子与被识别电缆的一根芯线或几根芯线連到一起。将黑色夹子与地钉相連。
（3）将电缆远端的芯线与地钉相連。
（4）将电缆两端的铠装与地线断开。
（5）将电源线插入电源插座。
开机：
（1）逆时针方向调节输出旋钮到零。
（2）打开主机电源开关，对主机供电。
（3）缓慢调节输出旋钮，主机开始间断向电缆发出脉动直流信号，使输出脉动电流信号为5－15A之间即可。
2、接收机准备
（1）从接收机手把背面卸下螺钉，将一节9V电池装入接收机中，就可正常工作。
（2）接通接收机电源，红色发光二极管亮。
（3）缓慢调节灵敏度旋钮，使电表开始指示。
注意传感器插入电缆的方向及接收机表头摆动幅度的
大小。
五、测试（WBST-300高压电缆识别机快速高精度的测试能力）
1.设置测试回路
为保证仪器的正常使用，应注意设置测试回路。
将红色输出插孔与要识别的电缆的芯线相连，将黑色输出插孔与地相连，将电缆芯线在远端与地相连。如图3所示
输出电流在电缆线中沿箭头方向流向远端，通过大地返回发生器，将被识别电缆的所有芯线連到一起，能得到较清楚的信号。
2.仪器校准
校准接收机时，要在始端处用传感器卡住电缆（接近发生器），然后从0开始调整接收机的输出幅度，直到表头显示读数为4－6格，如果接收机过载，仪表指示过大，此时应减小输出幅度。然后在需要检测处用相同的接收灵敏度进行检测，用传感
器将每一根电缆都卡一遍，当卡住需要识别的电缆时，接收机表头显示读数为4-6格，且向同一方向偏摆。
所有其它电缆要么没有读数，要么读数极小且电流方向相反，即向另一方向偏摆。
3.测试实例
实例1
由于电缆屏蔽层通常与地相连，如果电缆束中，其它电缆也接到公共地上，发生器上黑色输出插孔可連到公共地上，返回电流在几根电缆屏蔽层进行分配，将返回电流分成许多支流，意味着被识别电缆的差值电流较大，有用信号较清楚， “差值”的意思是输出电流和其分得的返回电流在同一通道内。如图4所示，图4中有5根电缆，4号电缆是我们需要识别的，要识别的电缆中“输出电流”为20A。假设返回电流在所有电缆的屏蔽层中平均分配，在要测的电缆中应有4A的返回电流，要识别的电缆中的差值为：20A（输出）－4A（返回）＝16A（差值）
实例2
如果被测电缆的屏蔽层从系统地中断开，其差值将会得到改进，在该电缆的屏蔽层中，没有返回电流。如图5所示
图5中有5根电缆，4号电缆是我们需要的电缆，要识别的电缆中“输出电流”为20A。由于电缆屏蔽层与地断开，在其余4根电缆中分得的返回电流为：20A/4＝5A，要识别电缆的电流差值为：20A－0＝20A
实例3
用作返回电路的屏蔽层数量越少，从差值法中得到的读数越小，极限情况是仅有两根电缆的情况。如图6所示
在图6中有两根电缆，1号电缆是要识别的电缆，要识别的电缆中输出电流为20A，返回电流在两根电缆的屏蔽层中分配，因此每根电缆的屏蔽层的返回电流为10A，产生的电流差为：20A－10A＝10A
将电缆屏蔽层从公共地上断开，改善发生器的接地状况，在电缆远端加一地钉，差值电流会得到改善。如图7所示
图7中有两根电缆，1号电缆是要识别的电缆，要识别的电缆中输出电流为20A，返回电流在2号电缆屏蔽层中为10A，产生的 值电流为：20A－0A＝20A
实例4
如果没有屏蔽层来构成返回电路，返回电路可通过地钉来实现，此时需要两个地钉，一个地钉在电流远端与电缆芯线相相连，另外一个与主机黑色输出插孔相连，如图8所示
图8中有两根电缆，1号电缆是我们要识别的电缆，要识别电缆的输出电流为20A，返回电流通过地钉经大地回到发生器。
为保证环路电阻的阻抗尽可能低，地钉与地之间要保证接触良好（将地钉附近的地方弄湿）。
警告：为确保人身保障，对已确定的电缆结果，不能作为开据前的依据，已识别的电缆只能作为标示或挂牌的依据，如果要维修开锯前，一定要进行扎钉试验。
“计量芯片和线路拓扑图的生成，可实现每一条线路的可视化管理，以及故障的精准定位，这是精细化线损管理的第1步。”中电科安董事长吕文奎在采访中指出，“同时，中电科安电力物联网管理云平台与终端设备数据同步，通过平台统计分析、能耗诊断功能，可自主设置降低无效能耗，实现精益化的用能管理。”电力物联网不仅仅是终端产品的感知和数据收集，海量的数据如果没有被充分挖掘利用，则无法转化为有效的应用服务。
电力物联网管理云平台就在这里起到了非常关键的作用，也成为开展综合能源服务的基础和支撑。
另一方面，从风靡国内消费市场的外卖、购物、共享软件来看，准确的位置信息已成为影响各个行业用户体验的*关键因素。而如果在电力行业也实现以上的定位功能，则只能依托北斗来实现。
中电科安积极探索北斗技术在电力行业的应用，专注研发设计和产品更新，现已推出北斗数字断路器、北斗配电馈线终端（北斗FTU）、北斗故障指示器等一系列应用终端。当前，产品已在国家电网、南方电网的多个省网项目中投入使用，产品运行稳定、方便可靠。
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