2019年以來，國網的數字化轉型步履日漸清晰。隨著國家“新基建”戰略的提出，2020年6月，國網發布電網“數字新基建”的十大重點建設任務：電網數字化平臺、能源大數據中心，電力大數據應用、電力物聯網、智慧綜合能源服務、能源互聯網5G應用、電力人工智能應用以及電力北斗應用等。
從智能終端設備的革新，到電力大數據平臺的建設，再到綜合能源服務，電網數字化轉型撬動了國內千億級電力電氣市場的繁榮，以及一系列新的發展機遇和更新方案的落地。這其中，中電科安科技股份有限公司（以下簡稱“中電科安”）作為深度參與電力物聯網建設的企業，其自主研發的SECMAX數字斷路器、SECMAX智能配電方案以及北斗數字斷路器、北斗配電饋線終端（北斗FTU）等一系列數字終端產品，與電網數字化轉型需求深度契合，已促成了多樣化的新方案和項目應用的落地。
數字化能為電網帶來哪些價值？我們以電網“線損管理”作為一個重要案例。“線損指標”是每個省級電網公司實施精益化管理的重頭，如果以每個省網公司每年5%的線損率計算，則對應數十億元的電費損失，這是當前電網管理中一個很大的痛點。但更重要是，受限于早期設備的低數字化水平和落后管理方式，管理者無法定位損失的故障點在哪里，這成為困擾電網公司進行電能損耗分析和降低電損的*大掣肘。
而數字終端產品的應用能很好地解決這個問題。中電科安SECMAX數字終端設備集成六大智能芯片，可高精度采集電網運行、時間、位置三個維度的數據，實現對每一條線路三相電的電流、電壓、電量、功率、漏電、諧波、溫度、位置等八大數據的精準采集。
WBST-300電纜識別儀是用于將某一特定電纜從一束電纜中識別出來的專用儀器。它是一小型化手提式，緊湊型儀器，裝在鋁合金箱內，由一個信號發生器，一個帶傳感器的接收機及連線構成。
一、工作原理簡介（WBST-300高壓電纜識別機快速高精度的測試能力）
為了可靠準確地識別電纜，需要給被識別電纜加一特殊的信號，該信號要被專用接收機接收，利用這一特性便能識別出要找的電纜。
該儀器按下述原理工作：
發生器將周期性的單極性電壓脈沖饋入要識別的電纜中，該電纜需要在遠端接地，以保證有足夠大的電流流過電纜。該系統要設計成返回電流不要從同一電纜中返回，能做到這一點，饋入電纜中的脈沖電流的方向可做為一明顯的識別標準，流出去的電流僅從這一根電纜通過，所有其它鄰近電纜中流過的都是返回電流，但它們的極性相反。除了電流方向這一實際差異外，電流幅度也是一識別特征，流出去的電流僅通過一根電纜、而返回電流可通過幾根電纜、這意味著流出去的電流比流過其它電纜的返回電流大。
接收機的任務是探測流過電纜電流方向以及它的大小。為達到這一目的，電流傳感器被用作傳感器，它帶有一放大器并串聯在電路中，傳感器鉗住被測電纜，電流流過電纜產生的磁場在傳感器的線圈中感應出電壓，該電壓極性由電流方向和傳感器線圈的方向決定。為了得到明顯有電流方向的電壓極性，對一束電纜中所有電纜進行測試都采取相同正確的方向。傳感器線圈中感應的電壓在表頭中顯示出來，如果傳感器按上述方式連接，指針擺動方向可顯示電流方向，即只有電流流出的這根電纜指針向一邊偏，這根就是要找的電纜。所有其它電纜只流過返回電流，指針向另一邊偏、或無脈動電流，指針不偏轉。接收機上的放大調節器可調整信號強度。
二、外型及功能介紹（WBST-300高壓電纜識別機快速高精度的測試能力）
識別儀主機及接收機外型如圖1所示
主機外型尺寸： 370mm×270mm×210mm
接收機外型尺寸：170mm×60mm×140mm
識別儀主機各部分功能如下：
1. 電源開關：控制整機電源通斷。
2. 電源輸入插座：用儀器所配專用電源線，輸入50HZ、220V交流電源。儀器使用時，應獨立使用三孔電源插座，插座接地線就近直接接地。
3. 保險座：儀器使用10A保險芯，損壞時應換同規格保險芯。
4. 黑接線柱：測試時，用配套黑色測試線（Ф11插頭）插入此插孔，另一端測試夾接系統地。
5. 紅接線柱：測試時，用配套紅色測試線（Ф11插頭）插入此插孔，另一端測試夾接被測電纜芯線。
6. 表頭：指示輸出電流大小。
7. 輸出調節：用于調整主機電流大小，使用時根據測試電纜長短及接收器指示大小適當調節。順時針旋轉輸出電流增大。
接收機各部分功能如下：
電源開關：接收機電源接通與關斷。
幅度調節：順時針旋轉，接收機電表指示值增大，逆時針旋轉，指示值變小。
表頭：指示輸入信號幅度大小與極性。
電源指示燈：電源開關接通時，指示燈亮。
三、工作方法（WBST-300高壓電纜識別機快速高精度的測試能力）
電纜識別儀信號發生器由交流電源供電，它對已斷電的、要識別的電纜加上固定周期單極性的直流脈沖。發生器輸出線連在電纜芯線和接地點或地釘上，該電纜線鎧裝與大地斷開，芯線在遠端與接地點或地釘相連，該回路可傳導脈沖電流，它可由識別儀上的表頭讀出，電流大小由環路電阻決定，環路電阻應盡可能小。識別儀接線圖如圖2所示
發射機與接收機開始正常工作后，傳感器線圈中感應的電壓在接收機表頭中顯示出來，表頭指針擺動方向可顯示電流方向，即只有電流流出的這根電纜指針向右偏并且擺幅較大，這根就是要找的電纜。所有其它電纜只流過返回電流，指針向左偏并且擺幅極小。接收機上的輸出調節旋鈕可調整信號強度。
1、儀器供電
電纜識別儀主機由交流220V供電，接收機由一節9V電池供電、電池裝在接收機手把后蓋內。擰開后蓋兩側螺絲、拉出后蓋，可更換電池。
2、傳感器
傳感器是一電流變換器，鉗口內部尺寸為120mm。當電流流過測試電纜，在傳感器內感應出電壓，電壓幅度由電流強度決定，其極性由電流方向決定。
3、可靠測試
一定要進行以下可靠測試，以避免造人員傷亡或損壞電纜識別儀及其它設備。使用電纜識別儀時，要對被測電纜進行帶電檢查，并確保該電纜處于無電狀態。
將儀器接入被測電纜前，要對其附近末加保護的儀器或電纜進行保障檢查，并將這些帶電部分用絕緣材料進行可靠保護。
四、準備測試（WBST-300高壓電纜識別機快速高精度的測試能力）
1、主機準備
連接：
（1）在進行測試工作之前，將被測電纜斷電，其周圍環境應處于可靠狀態。
（2）發生器與被測電纜相連，紅色夾子與被識別電纜的一根芯線或幾根芯線連到一起。將黑色夾子與地釘相連。
（3）將電纜遠端的芯線與地釘相連。
（4）將電纜兩端的鎧裝與地線斷開。
（5）將電源線插入電源插座。
開機：
（1）逆時針方向調節輸出旋鈕到零。
（2）打開主機電源開關，對主機供電。
（3）緩慢調節輸出旋鈕，主機開始間斷向電纜發出脈動直流信號，使輸出脈動電流信號為5－15A之間即可。
2、接收機準備
（1）從接收機手把背面卸下螺釘，將一節9V電池裝入接收機中，就可正常工作。
（2）接通接收機電源，紅色發光二極管亮。
（3）緩慢調節靈敏度旋鈕，使電表開始指示。
注意傳感器插入電纜的方向及接收機表頭擺動幅度的
大小。
五、測試（WBST-300高壓電纜識別機快速高精度的測試能力）
1.設置測試回路
為保證儀器的正常使用，應注意設置測試回路。
將紅色輸出插孔與要識別的電纜的芯線相連，將黑色輸出插孔與地相連，將電纜芯線在遠端與地相連。如圖3所示
輸出電流在電纜線中沿箭頭方向流向遠端，通過大地返回發生器，將被識別電纜的所有芯線連到一起，能得到較清楚的信號。
2.儀器校準
校準接收機時，要在始端處用傳感器卡住電纜（接近發生器），然后從0開始調整接收機的輸出幅度，直到表頭顯示讀數為4－6格，如果接收機過載，儀表指示過大，此時應減小輸出幅度。然后在需要檢測處用相同的接收靈敏度進行檢測，用傳感
器將每一根電纜都卡一遍，當卡住需要識別的電纜時，接收機表頭顯示讀數為4-6格，且向同一方向偏擺。
所有其它電纜要么沒有讀數，要么讀數極小且電流方向相反，即向另一方向偏擺。
3.測試實例
實例1
由于電纜屏蔽層通常與地相連，如果電纜束中，其它電纜也接到公共地上，發生器上黑色輸出插孔可連到公共地上，返回電流在幾根電纜屏蔽層進行分配，將返回電流分成許多支流，意味著被識別電纜的差值電流較大，有用信號較清楚， “差值”的意思是輸出電流和其分得的返回電流在同一通道內。如圖4所示，圖4中有5根電纜，4號電纜是我們需要識別的，要識別的電纜中“輸出電流”為20A。假設返回電流在所有電纜的屏蔽層中平均分配，在要測的電纜中應有4A的返回電流，要識別的電纜中的差值為：20A（輸出）－4A（返回）＝16A（差值）
實例2
如果被測電纜的屏蔽層從系統地中斷開，其差值將會得到改進，在該電纜的屏蔽層中，沒有返回電流。如圖5所示
圖5中有5根電纜，4號電纜是我們需要的電纜，要識別的電纜中“輸出電流”為20A。由于電纜屏蔽層與地斷開，在其余4根電纜中分得的返回電流為：20A/4＝5A，要識別電纜的電流差值為：20A－0＝20A
實例3
用作返回電路的屏蔽層數量越少，從差值法中得到的讀數越小，極限情況是僅有兩根電纜的情況。如圖6所示
在圖6中有兩根電纜，1號電纜是要識別的電纜，要識別的電纜中輸出電流為20A，返回電流在兩根電纜的屏蔽層中分配，因此每根電纜的屏蔽層的返回電流為10A，產生的電流差為：20A－10A＝10A
將電纜屏蔽層從公共地上斷開，改善發生器的接地狀況，在電纜遠端加一地釘，差值電流會得到改善。如圖7所示
圖7中有兩根電纜，1號電纜是要識別的電纜，要識別的電纜中輸出電流為20A，返回電流在2號電纜屏蔽層中為10A，產生的 值電流為：20A－0A＝20A
實例4
如果沒有屏蔽層來構成返回電路，返回電路可通過地釘來實現，此時需要兩個地釘，一個地釘在電流遠端與電纜芯線相相連，另外一個與主機黑色輸出插孔相連，如圖8所示
圖8中有兩根電纜，1號電纜是我們要識別的電纜，要識別電纜的輸出電流為20A，返回電流通過地釘經大地回到發生器。
為保證環路電阻的阻抗盡可能低，地釘與地之間要保證接觸良好（將地釘附近的地方弄濕）。
警告：為確保人身保障，對已確定的電纜結果，不能作為開據前的依據，已識別的電纜只能作為標示或掛牌的依據，如果要維修開鋸前，一定要進行扎釘試驗。
“計量芯片和線路拓撲圖的生成，可實現每一條線路的可視化管理，以及故障的精準定位，這是精細化線損管理的第1步。”中電科安董事長呂文奎在采訪中指出，“同時，中電科安電力物聯網管理云平臺與終端設備數據同步，通過平臺統計分析、能耗診斷功能，可自主設置降低無效能耗，實現精益化的用能管理。”電力物聯網不僅僅是終端產品的感知和數據收集，海量的數據如果沒有被充分挖掘利用，則無法轉化為有效的應用服務。
電力物聯網管理云平臺就在這里起到了非常關鍵的作用，也成為開展綜合能源服務的基礎和支撐。
另一方面，從風靡國內消費市場的外賣、購物、共享軟件來看，準確的位置信息已成為影響各個行業用戶體驗的*關鍵因素。而如果在電力行業也實現以上的定位功能，則只能依托北斗來實現。
中電科安積極探索北斗技術在電力行業的應用，專注研發設計和產品更新，現已推出北斗數字斷路器、北斗配電饋線終端（北斗FTU）、北斗故障指示器等一系列應用終端。當前，產品已在國家電網、南方電網的多個省網項目中投入使用，產品運行穩定、方便可靠。
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