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Tech
Notes
技術專文

Underground Cable

Pipeline

Bend

On-line

Measurement

地下電纜管路變形

線上偵測技術

南科原本為甘蔗田，地下 10~50 公尺為黏土、細沙、粉土組成。地下水
位升降會造成鄰近地層壓縮產生塑性變形，也就是地層下陷。2018 南
科六廠地下電纜發生絕緣短路，影響半廠電力供應。起因電纜出口處地
層下陷，上方土壤重壓管線斷裂，長年壓住高壓電纜本體，讓絕緣層不
足 2mm 造成對地短路，燒熔導體使電纜斷裂。本文找出軟片電阻 (flex-
sensor)，固定於管線內部，管線受壓導致變形，能取得電阻值改變；以
及實心玻璃棒貼附 PVC 管做為導波管，偵測 PVC 管斷裂時的震波。透過
低功耗晶片 ADC 取樣，使用 LoRa(Long Range) 低功耗廣域網路 (LPWAN)
GBT Cable Tunnel 電纜隧道 攝影/Kecko
技術高穿透性特性可傳送資訊至系統，提早應變措施。 圖片來源/維基共享資源網站 影像處理/洪湘寧

關鍵詞／管線變形、軟片電阻、導波管、長距離低功耗廣域網路
Keywords/ Pipeline Bend, Flex-sensor, Waveguide, Long Range (LoRa)
文│黃錠城│南科廠務一部│

前言

過往台積電纜事故案例，皆為電纜處理頭施工因素造成故障。因此裝設 On-Line PD 監測，避免相同事
故發生。2018 南科六廠發生電纜短路故障，首次故障點發生在地下線路段。其故障定位採用 TDR 時域
反射，以標準脈波輸入正常電纜，將測得反射波型與電纜長度做標準；再量測故障電纜所得反射波型做
比對，導出相對距離，定位地下線路段故障。發生故障的電纜雖有裝設 F6 自製 On-Line PD，量測到放
電波型，但廠商複檢電纜處理頭無訊號，因此判定盤外雜訊。

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