Как найти кабель по генератору

Индукционный метод поиска. Способы подключения генератора при поиске трассы КЛ

В продолжении статьи: «Индукционный метод поиска. Общий принцип обследования местности.» мы подробно рассмотрели наиболее часто используемые способы подключения генератора к коммуникациям при поиске трассы кабельной линии.

Подключение генератора по схеме «жила — земля»

При этом способе подключения конец неповрежденной жилы кабеля присоединяют к одной из выходных клемм генератора. Вторую клемму генератора соединяют с заземлителем, которым может служить: специальный заземляющий наконечник (металлический стержень длиной 0,5 м. с подключенным к нему проводом), вбитый в землю на расстоянии 8-15 м. от кабеля, водопроводная сеть или металлическая опора линии электропередачи. Второй конец неповрежденной жилы также заземляют. На рисунке приведена схема подключения «неповрежденная жила — земля»

Выходной ток генератора протекает в основном через присоеди­ненную неповрежденную жилу кабельной линии и замыкается через землю. Вокруг кабеля возникает поле, интенсивность кото­рого слабо зависит от удаления от начала кабеля. Это поле можно прослушивать на протяжении всей линии и тем самым определять ее местонахождение. Однако некоторая часть обратного тока мо­жет протекать не через землю, а через броню или экран кабеля. Это приводит к некоторому общему ослаблению интенсивности поля. Причина ослабления поля в том, что направления токов в жиле и оболочке кабельной линии противоположны и поля от них частично компенсируются. Кроме того, происходит постепенное ослабление интенсивности поля вдоль кабельной линии. Это обусловлено емкостным током, величина которого уменьшается при удалении от начала кабеля. На рисунке показана интенсивность магнитного поля над кабелем при подключении генератора по схе­ме «неповрежденная жила — земля».

Подключение генератора по схеме «жила — броня»

При этом способе неповрежденную жилу подключают к одной из выходных клемм генератора, а другую клемму соединяют с броней (экраном) кабельной линии. На другом конце кабельной линии неповрежденную жилу также соединяют с броней (экраном) кабельной линии. Подключение генератора к кабельной линии по схеме «неповрежденная жила — броня»

Выходной ток генератора протекает по неповрежденной жиле и возвращается по броне (экрану) кабеля. Токи в жиле и броне про­текают в противоположных направлениях, поэтому интенсив­ность результирующего магнитного поля вокруг кабеля уменьша­ется.

Непосредственное подключение генератора с использованием неповрежденной жилы и брони удобно использовать для опреде­ления местоположения кабельной линии на местности. В случае полного обрыва кабеля или короткого замыкания (между жилами или между жилами и броней) в кабеле все соединения на противо­положном конце кабеля не имеют смысла.

Подключение генератора к работающей кабельной линии через фильтр присоединения

Поиск трассы кабеля активным методом (с использованием гене­ратора) возможен не только для обесточенного кабеля, но и для ка­беля находящегося под нагрузкой, без отключения от питающего напряжения. Это становится возможным из-за большой разницы между рабочей частотой кабеля и частотой поискового генерато­ра (обычно более 1кГц). Для реализации указанных возможностей индукционный генератор подключают к работающей кабельной линии через так называемый фильтр присоединения.

Схема подключения генератора к кабельной линии через фильтр присоединения показана на рисунке:

Амплитудно-частотная характеристика фильтра присоединения показана на следующем рисунке. Из этого рисунка видно, что фильтр присое­динения представляет собой фильтр верхних частот. Он свободно пропускает в кабельную линию ток от индукционного генератора и предотвращает попадание рабочего напряжения кабеля на гене­ратор.

После подключения к работающей кабельной линии индукцион­ного генератора в ней протекают одновременно токи двух частот: 50 Гц и рабочей частоты генератора, например 9796 Гц. Принимая индукционным приемником сигналы на частоте 9796 кГц, можно определить точное местонахождение трассы работающей кабельной линии, в том числе при наличии других работающих кабельных линий.

Индуктивная связь генератора с кабельной линией или металлическим трубопроводом

Индуктивная связь используется в тех случаях, когда необходимо исследовать определенную местность на наличие кабельных ли­ний, металлических трубопроводов или иных электропроводных коммуникаций, например перед проведением земляных работ, или когда невозможно непосредственно подключить генератор к коммуникации.

Сигнал в коммуникации наводится с помощью подключенной к выходу генератора индукционной катушки (рамки). Индукцион­ную катушку, подключенную к генератору, располагают на поверх­ности земли над предполагаемым местом нахождения кабельной линии или иной коммуникации. Принцип индуктивной связи ге­нератора с кабельной линией показан на рисунке:

Выходной ток генератора протекает по виткам индукционной рамки и вызывает появление магнитного поля, проходящего через окно рамки. Это поле проникает через землю и охватывает кабель­ную линию или трубопровод. В кабеле или трубопроводе начинает протекать индуцированный ток. Этот ток в свою очередь вызыва­ет появление магнитного поля, которое опоясывает кабель (тру­бопровод) и может быть принято индукционным приемником. Таким образом, появляется возможность обнаружить кабельную линию (трубопровод) без непосредственного подключения к ним генератора.

Рассмотрим некоторые особенности определения местонахожде­ния кабельных линий или металлических трубопроводов при ин­дуктивной связи с ними генератора звуковых частот. На рисунке ниже изображено положение рамки, при котором эффективность ин­дуктивной связи генератора с кабельной линией будет наиболь­шей. Методика определения местонахождения кабельной линии или трубопровода при индуктивной связи с ними генератора зву­ковых частот поясняется на рисунке:

Согласно рисунку можно рекомендовать следующую методику определения местонахождения кабельной линии или трубопрово­да:

• Расположить индукционный приемник на местности в зоне предполагаемого местонахождения кабельной линии или трубо­провода. Поисковая катушка должна находиться в центре обсле­дуемой зоны.
• К выходу генератора, имеющего автономное питание, под­ключить индукционную рамку.
• Исключить возможность прямой связи индукционной рамки генератора с индукционным приемником. Для этого от­нести генератор от приемника на расстояние не менее 15 метров. Установить плоскость индукционной рамки генератора перпенди­кулярно поверхности земли по направлению на приемник.
• С включенным генератором начать обход местности во­круг приемника по окружности, сохраняя ориентировку плоско­сти рамки генератора перпендикулярно поверхности земли и по направлению на приемник.
• При пересечении места прохождения кабельной линии или металлического трубопровода приемником будет зафиксирован максимальный сигнал. Отметить указанное местонахождение ге­нератора и продолжать обход местности до завершения окружно­сти. Отметить другое место пересечения трассы на местности.
• Обойти указанную местность еще раз и проверить найден­ные ранее точки пересечения.
• Расположить генератор непосредственно над обнаружен­ной кабельной линией и определить точное место прохождения трассы, проходя с приемником по обследуемой местности, от од­ной отмеченной точки до другой.

Определение места повреждения кабеля

Определение места повреждения кабеля

Как правило, соединения потребителей с источниками электроэнергии (трансформаторными и распределительными подстанциями) осуществляется при помощи кабельных линий (КЛ). Это связано с тем, что у данного способа есть масса преимуществ перед воздушными линиями (ВЛ). Но, если случилась авария на КЛ, то поиск места повреждения кабеля без специальных приборов, практически невозможен. Сегодня мы рассмотрим несколько способов, позволяющих локализовать аварийный участок кабельной трассы, проложенной в земле.

Порядок выполнения измерений

Для начала стоит измерить длину кабеля с помощью импульсного рефлектометра. Импульсные рефлектометры “ЭРСТЕД” различного ценового диапазона способны облегчить задачу поиска повреждения кабеля. Определение места повреждения кабеля осуществляется с точностью до 12,5 см для топ-моделей класса РИ-307, а также для нижнего ценового диапазона – модели РИ-303Т.

Надёжные приборы, проверенные временем и заслужившие положительные отзывы – рефлектометры РИ-10М1 и РИ-10М2 – находятся в среднем ценовом диапазоне, позволяя проводить поиск повреждения кабеля с точностью до 1 м.

С помощью рефлектометра можно определить следующие типы повреждений:

• обрыв кабеля;
• межфазный пробой;
• короткое замыкание.

Кроме этого, импульсный рефлектометр используется для определения длины кабеля на барабане. Так же с его помощью удаётся вычислить место несанкционированной врезки в кабель. Импульсный рефлектометр — современный прибор, используемый для диагностики состояния систем ОДК.

Поиск обрыва скрытой проводки в бетонной стене

Место обрыва провода в бетонной стене поможет найти специальный прибор – трассоискатель. Он представляет собой сочетание приемника и генератора. Данный способ можно ассоциировать с индукционным методом в поиске повреждений кабелей под землей.

Итак, определить место обрыва трассоискателем не сложно. Конец провода, в котором есть обрыв, подключают к генератору, который посылает в него импульсы определенной частоты. Проводя рамкой по месту прокладки проводки, в наушниках будет отчетливо слышен звук, который образуется в результате воздействия импульсов. Как только звук пропадет, отметьте это место на стене – это и будет точка повреждения провода.

Отыскать обрыв в фазном проводе также поможет бесконтактный указатель напряжения. Здесь все просто. Ведем прибор по стене до тех пор, пока индикатор наличия напряжения перестанет гореть. Проводим прибором несколько раз по кругу в данной области стены, чтобы убедиться, что мы не ушли с маршрута прохождения проводов. Отсутствие свечения индикации укажет на ориентировочное место обрыва.

В завершение хотелось бы отметить, что трассоискателем и бесконтактным указателем напряжения можно пользоваться для поиска повреждений проводки под штукатуркой или же под гипсокартоном.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по поиску КЗ в проводке:

Вот мы и рассмотрели самые известные методики поиска места повреждения кабеля. Надеемся, информация была для вас полезной и интересной!

Также рекомендуем прочитать:

б) Метод накладной рамки.

Данный метод применяется для определения однофазных замыканий жилы на оболочку при открытой прокладке кабеля, а также для кабельных линий проложенных в земле в предварительно отрытых шурфах на участке повреждения кабеля.

Участок повреждения определяется одним из методов, изложенных в п. 13.4.2.

Накладная рамка выполняет роль антенны и состоит из прямоугольной катушки, изогнутой по форме оболочки кабеля и закрытой стальным ярмом для усиления э.д.с. пары токов. Обмотка содержит 1000 витков провода ПЭВ диаметром 0,1 мм К рис. 23).

Рис. 23. Схема определения замыкания методом накладной рамки.

1 — стальное ярмо; 2 — обмотка; 3 — оболочка кабеля.

Генератор звуковой частоты подключают к жиле и оболочке поврежденного кабеля. Если рамка находится до места повреждения со стороны генератора, то при вращении рамки вокруг оси кабеля в телефоне за один оборот рамки будут прослушиваться два максимума и два минимума звучания. Это свидетельствует о том, что в кабеле существует поле пары то ков протекающих по жиле и оболочке. Если же рамка находится за местом повреждения, то при ее вращении вокруг оси кабеля будет прослушиваться только монотонное звучание, обусловленное полем одиночного тока протекающего по оболочке. Таким образом, по изменению характера звучания находят место повреждения.

Данный метод позволяет достаточно эффективно отыскивать место повреждения кабеля при переходном сопротивлении не более единиц Ом и длине кабеля за местом повреждения до 1 км. В других случаях отыскание места повреждения с помощью накладной рамки затруднительно.

Методики обнаружения повреждения

Для выполнения постеленной задачи необходимо знать техническую часть поисков и физические принципы, на которых они основаны.

Сам процесс делится на две составляющих:

1. Поиски зоны повреждения.
2. Поиски точки в установленной зоне.

Но отличными являются не только этапы работ, но и методы, используемые в них, по этому принципу они делятся на:

• относительные – петлевой и импульсный;
• абсолютные – методы шагового напряжения, индукционный и акустический.

Каждый представленный метод обладает своей спецификой, но при этом не является решением в абсолютном смысле этого слова. В большинстве случаев будет достаточно выбрать один из подходов, но комбинирование методик всегда даст более точный результат.

Импульсный метод

Эта методика подразумевает использование рефлектометра. Инструкцию рассмотрим на примере РЕЙС-305, который является достаточно распространенным прибором.

Сам прибор основан на принципах зондирующих импульсов. Двигаясь на определенных частотах по проводнику, они встречаются с препятствием, после чего возвращаются назад. Расположив аппарат на одном из концов, можно определить точное расстояние до разрыва, воспользовавшись формулой: L=(tx/2)*υ, где L – искомое расстояние, tx время потраченное импульсом на дорогу в два конца, а υ – скорость с которой двигается импульс.

Этот способ отлично подходит как для поиска разрывов, так и для определения КЗ между жилами, суть проблемы при этом будет отображаться на дисплее прибора.

Скорость движения импульса можно подсмотреть как в инструкциях в интернете, так и бумагах к прибору, а для наиболее распространенных 0,4-10 кВ линий она составляет 160 м/мкс.

Методика петли

Не самый совершенный метод, его можно использовать только тогда, когда присутствует хотя бы одна целая жила, или рядом находится хотя бы один заведомо целый проводник. Петлевой метод предполагает измерение сопротивления постоянному току в искусственно замкнутой петле, длина которой известна выполняющему процедуру. Примером аппаратуры может служить Р333 – специальный измерительный мост.

Концы проводников сматывают, а другие подключают к устройству и считают результат по формуле: L=(2Lk*R2)/(R1+R2), в которой R1 – результат целой жилы, R2 – жилы с обрывом, а Lk – длина всего поврежденного проводника.

Не смотря на неудобство в использовании и относительную ограниченность, данный метод весьма значим как первый из придуманных методик точного измерения расстояния до обрыва.

Акустическая методика

Данный подход не содержит в себе сложных физических вычислений, все намного проще:

• к поврежденному силовому кабелю подключают высоковольтный ток, используя для этого генератор высоковольтных разрядов;
• после чего берут прибор для прослушивания и идут по линии сети, для того, чтобы найти шум, соответствующий месту разрыва.

При всей видимой простоте у данного подхода есть три существенных недостатка:

• особенности грунта могут сделать выполнение работ невозможным;
• абсолютно не применим на глубоко пролегающих электросетях;
• переходное сопротивление не должно падать ниже 40 Ом.

Шаговое напряжение

Данное исследование основано на измерении разности потенциалов. При помощи генератора сквозь проводник пропускается ток, в месте разрыва он создает соответствующую разницу. Для нахождения конкретной точки два измерительных штыря устанавливают перпендикулярно друг другу: один ровно над проводником, а второй через метр от него.

Метод индукции

Этим способом можно быстро и надежно найти механическое повреждение, но у него есть один существенный недостаток – прожиг кабеля. Если этот момент вас не останавливает, то можно приступать. В качестве устройства можно взять ВУПК-03-25.

Через жилу пропускают ток высокой частоты, он образует электромагнитное поле, которое фиксирует приемная рама. На участке где измерения становятся нулевыми, произошел разрыв.

Стоит знать, что приемная рама фиксирует не само поле, а звук исходящий от него, потому грунты могут повлиять на чувствительность аппаратуры, также как и в акустическом методе.

Повреждение кабельных линий: способы и методы обнаружения

Большинство крупных электрических соединений между потребителями энергии и источниками осуществляется при помощи кабельных линий. Чаще всего это система параллельных друг другу кабелей, муфт и крепежей. Повреждение даже в самой малой степени чревато как минимум экономическими потерями.

Наиболее частые повреждения

Кабельные линии возможно протянуть подземным или надземным способом. При этом характер их повреждений будет схожим. Чаще всего происходит следующее:

• бывают повреждены одна или несколько жил. Замыкание при этом осуществляется на грунт;
• повреждены несколько жил с замыканием друг на друга;
• разрыв кабеля с заземлением;
• разрыв без заземления;
• возникновение так называемого «заплывающего пробоя», когда замыкание происходит при повышении напряжения, после нормализации ситуация стабилизируется;
• нарушена целостность изоляционного слоя.

Любое повреждение требует скорейшего устранения. Так как происходит нарушение схем подачи энергии, ставится под сомнение надежность всего электроснабжения конечных пользователей. Это оказывает влияние и на технико-экономические показатели всей сети в целом.

На фото видно, что мы имеем дело с низкоОмным пробоем, такое место повреждения найти проще всего.

Причинами повреждений могут быть:

• в различные сезоны происходит подвижка грунта. Например, в весенний период в результате резкого оттаивания отдельных участков, линии могут испытывать излишнее натяжение, которое приводит к разрыву;
• нарушение условий подачи, в частности перегрузки по току;
• нарушения при технологии прокладки линий;
• работы вблизи линий с нарушением границ;
• линии могут подвергаться воздействию транзитных токов.

Поиск повреждения кабеля

Большая часть кабельных линий прокладывается под землей. Выгода такого способа в следующем:

• не требуется сооружать громоздкие конструкции. В случае наземного размещения линии это необходимо. Таким образом предотвращается сознательное их повреждение;
• полностью прекращается доступ посторонних лиц. Любые работы на линии будут проводиться исключительно силами специализированных организаций;
• за счет подземной прокладки можно сократить длину. Это происходит за счет того, что линия проводится по самому кратчайшему и прямому пути между источником и потребителем.

При всех наглядных плюсах у такого способа размещения трассы есть и свой минус. Самый большой из них – сложное отыскание мест повреждений кабельных линий, поскольку открытая прокладка позволяет проводить регулярный визуальный осмотр и своевременно осуществлять ремонт. Для подземной же это довольно затруднено.

Отыскание повреждений кабельных линий начинается с определения предварительной зоны, где произошло нарушение. Только после этого уточняется конкретное место, а затем и тип повреждения. В зависимости от того, с какой по характеру поломкой пришлось столкнуться специалистам, они подбирают оптимальную методику.

Методы выявления повреждений

После того, как определено место повреждения кабеля или трассы, этот участок отсоединяют от запитки и от подключенного оборудования. При этом все методики можно разделить на относительные и абсолютные. Первые не очень точны. Фактически они всего лишь более точно определяют зону, где случилось повреждение. Вторая группа методов способна указать точное место аварии.

На этом фото можно увидеть показания рефлектометра рейс-405, примерное расстояние до места обрыва.

У каждого из них имеются свои особенности. В конкретном случае может использоваться свое сочетание методов. Для быстрого устранения любых форм аварий лучше всего обратиться к профессионалам. Ведь для подобных работ требуются специалисты не только с соответствующим образованием, квалификацией и допусками, но еще и опытом. Немаловажно в этом случае и техническое оснащение.

Подготовка к поиску

Как это ни странно, но поиск начинается с проведения испытаний. Для этого проверяют:

• фазную изоляцию. При этом изучают сопротивление изоляционных слоев каждой из жил по отношению к грунту;
• линейную изоляцию. Это сопротивление изоляционных слоев отдельных жил по отношению друг к другу;
• неприкосновенность токоведущих жил, наличие разрывов.

Все эти характеристики проверяются в отношении обоих концов участка трассы, вышедшей из строя или демонстрирующей признаки неполадок.

При этом нужно создать условия, когда сопротивление между жилами и оболочкой будет минимальным. Замеры производятся мультиметром. Условия создаются при прожигании изоляционного слоя специальной аппаратурой – кенотронами, трансформаторами или высокочастотными генераторами.

В результате работы оборудования в кабель подается высокое напряжение, создающее пробой в изоляционном слое поврежденного участка. Через такой пробой происходит утечка тока через расплавленную изоляцию. Фактически состояние изоляции сознательно ухудшается для того, чтобы его можно было обнаружить одним из далее рассматриваемых методов.

Относительные методы поиска

К таким методам относят те, которые могут иметь некоторую погрешность.

Этот способ подходит для выявления повреждений любых типов, за исключением заплывающего пробоя. В процессе осуществления поиска измеряется временной период между стартом импульса тока и моментом фиксации его возврата от места повреждения.

Возможно это благодаря тому, что скорость таких импульсов в кабельных трассах неизменна. Это 160 м/мкс. Все замеры осуществляются линейкой приборов ИКЛ. Получаемые с их помощью значения позволяют установить не только место, но и характеристики повреждения. Например, отрицательные – показатель короткого замыкания, а положительные – обрыва жил.

Этим способом пользуются на линиях, состоящих из нескольких кабелей. При этом один или два могут быть повреждены, а третий – обязательно исправен. В случае использования этого метода создается мост постоянного тока между имеющейся исправной жилой и поврежденной.

При помощи замеров и соответствующих расчетов можно легко выяснить приблизительное расстояние до точки разрыва или пробоя. Недостатком такого способа являются довольно обширные временные затраты на проведение измерений и вычислений.

Способ позволяет определить расстояние до зоны с повреждением от конца участка трассы. Точно так же, как и в случае с предыдущим методом, создается мост электротока постоянного или переменного характера. Далее производятся замеры, выявляющие емкость оборванной жилы, высчитывается расстояние до зоны обрыва.

Все вышеуказанные методы позволяют выявить участок, но не с конкретную точку. Для уточнения следует использовать далее один из абсолютных способов.

Абсолютные методики поиска

Это наиболее точные способы выявления зон повреждения. Их использование становится доступным после того, как определен участок трассы, имеющий подозрительные показания.

При выполнении поиска может использоваться специальный генератор импульсов, а также приемники колебаний звукового характера. Применяется эта методика в случае повреждений практически любых видов и непосредственно на самой линии.

В зоне нарушения изоляции создается искровый разряд, звук от колебаний которого фиксируется приборами. При этом слышимость определяется глубиной залегания кабельной трассы и плотности поверхностного грунта. Идеальным считается расстояние с поверхности до кабеля от 1 до 5 метров.

Невозможно точно определить точку повреждения при использовании методики на открытых линиях, либо линиях, проложенных в каналах и туннелях. В этом случае свойства распространения звука кардинально меняются, что не дает возможности точно рассчитать место повреждения.

Метод особо действенен в следующих случаях:

• при пробоях изоляционного слоя отдельных жил. Даже если они пришлись не на землю, а на рядом проходящий кабель;
• при обрыве в сочетании с пробоем, аналогичным указанному выше;
• для обнаружения элементов, обеспечивающих соединение отдельных частей трассы в единое целое;
• для выяснения глубины пролегания кабельной линии.

Специальным прибором, имеющим чувствительную рамку, регистрируются изменения в электромагнитном поле зоны, где проложена кабельная линия, по которой пропускается ток звуковой частоты. Следует знать, что точность определения зависит от присутствия помех и глубины расположения линии.

• Методика накладной рамки.

Такой способ чаще всего применим на открытой линии. Для подземной нужно будет отрыть несколько шурфов. Сам метод аналогичен индукционному. Но в данном случае измерения производятся рамкой с поворотом вокруг оси кабеля.

Только профессионалы смогут с точностью подобрать необходимое сочетание методов для быстрого выполнения работ. Это обусловлено тем, что используются более совершенные знания, а также обширный опыт работ и современное оборудование. Совокупность всех представленных фактором не только повышает скорость осуществления процедур, но и точность установления зон.

А вот и результат нашей работы, найденный обрыв. Как выяснилось кабель перебили экскаватором, при организации новой стройплощадки.

Требования к персоналу

При проведении настолько сложных работ нельзя пользоваться подручными методиками. Недопустимо осуществление поиска людьми, имеющими лишь приблизительное понимание опасности в случае возникновения аварий на кабельных трассах.

Специалисты, занимающиеся проведением испытаний, должны иметь группу по энергобезопасности не ниже третьей, а руководители – не ниже четвертой. Даже охрана должна иметь не ниже второй группы по ЭБ.

Все работники должны обладать соответствующим образованием. Им необходимо получить допуски и пройти обучение по технике безопасности и охране труда. Но даже при наличии всех «корочек» только большой опыт работы сможет дать необходимые полноценные навыки, которые доведут соблюдение всех мер безопасности до автоматизма.

Фотографии с последних объектов :

Поиск обрыва в бетоне

Бетонная стена обладает весьма специфическими физическими характеристиками, потому большинство методов пригодных на земле тут будут бесполезными. Для таких поисков применяют трассоискатель. Он совмещает в себе функции генератора и приемника.

Технология выполнения следующая:

• подключить генератор к концу провода и подготовить специальную рамку;
• провести рамкой по стене, там, где исчезает звук — находится разрыв.

Этот метод, по своей сути, является усовершенствованной версией индукционного подхода, при этом с аппаратурой, уменьшенной до комнатных масштабов.

Поиск места повреждения кабеля: 7 лучших методик

Как правило, соединения потребителей с источниками электроэнергии (трансформаторными и распределительными подстанциями) осуществляется при помощи кабельных линий (КЛ). Это связано с тем, что у данного способа есть масса преимуществ перед воздушными линиями (ВЛ). Но, если случилась авария на КЛ, то поиск места повреждения кабеля без специальных приборов, практически невозможен. Сегодня мы рассмотрим несколько способов, позволяющих локализовать аварийный участок кабельной трассы, проложенной в земле.

Причины и виды повреждений кабельных линий

Существует много факторов, негативно влияющих на целостность силовых кабелей, к наиболее распространенным из них можно отнести следующие:

• Подвижка грунта, может быть вызвана аварией водопроводных, канализационных или тепловых сетей, а также сезонными явлениями, например, весенним оттаиванием.
• Превышение допустимых норм эксплуатации КЛ, что может привести к термической перегрузки линии, вызванной увеличением токовой нагрузки.
• Образование в КЛ высокого уровня электрического тока от транзитного КЗ.
• Механическое повреждение при земляных работах без учета прохождения подземных коммуникаций и глубины трассы.
• Ошибки при прокладке КЛ. В качестве примера можно привести нарушения технологии соединения жил кабельными муфтами.
• Заводской брак.

Заметим, что при открытой прокладке кабельных трасс некоторые перечисленные выше причины повреждений встречаются крайне редко. В частности, снижается вероятность влияния подвижки грунта и механические воздействия вследствие земляных работ. Помимо этого зоны повреждения открытых КЛ, в большинстве случаев, можно обнаружить при визуальном осмотре, без задействования спецметодов.

Разобравшись с причинами, перейдем к видам повреждений, поскольку от этого напрямую зависит, каким методом будет локализирован аварийный участок КЛ.

Чаще всего ремонтным бригадам приходится сталкиваться со следующими видами неисправностей:

• Дефект, вызванный полным или частичным обрывом КЛ. Чаще всего причиной аварии является проведение земляных работ без определения прохождения кабельных трасс. Несколько реже причиной данного повреждения может стать КЗ в соединительных муфтах.
• В силовых кабелях (более 1кВ), часто встречается пробой одной из жил на землю (однофазное замыкание). Ток утечки, как правило, это вызвано снижением качества изоляции в процессе эксплуатации КЛ.
• Межфазные повреждения, а также виды металлических замыканий, могут возникнуть в любых линиях, причина повреждений такая же, как и в предыдущем пункте.
• Плановое испытание кабеля, при котором задействуется высокий уровень напряжения, показывают низкую надежность изоляции, и приводит к возникновению пробоя. При определенных обстоятельствах такая линия может продолжать эксплуатироваться, но из-за низкого уровня ее надежности, авария может проявиться в любое время.

Кратко о ремонте кабельной линии

Ремонтные работы на кабельных линиях принято классифицировать на плановые и аварийные. Что касается объема таких работ, то у первых он, как правило, капитальный, у вторых – текущий.

При капитальных работах производится плановая замена КЛ, прокладка новых трасс и т.д. При необходимости также выполняется ремонт и/или модернизация сопутствующего оборудования. К последним относятся вентиляционные системы и освещение кабельных туннелей, а также насосы для откачки грунтовых вод. Учитывая специфику плановых работ, при их проведении не требуется локализация дефектных участков.

Совсем иначе обстоит дело при аварийном ремонте. Чтобы не раскапывать всю трассу, следует точно определить место обрыва провода, пробоя изоляции и т.д. Для этой цели применяются различные способы, для которых задействуется спецоборудование. Подробно об этом будет рассказано ниже.

Методики определения повреждения кабеля в земле

Как правило, дефектоскопия кабеля осуществляется в два этапа:

1. Устанавливаются границы зоны, в пределах которой находится аварийный участок.
2. Производится поиск точного места повреждения в определенной зоне.

Соответственно на первом этапе применяются относительные способы, а на втором широко используются технологии с повышенной точностью поиска повреждений. Перечислим основные методики дефектоскопии и особенности их применения.

Индукционный метод

Эта технология позволяет определить локацию, где произошел пробой изоляционного слоя токопроводящих элементов кабеля. Для этого при помощи специального генератора в КЛ подается переменный ток с силой до 20,0 ампер и частотой от 800,0 до 1200,0 герц. В результате, вокруг КЛ формируется электромагнитное поле определенной интенсивности. Если поместить в него антенную рамку подключенную  к наушникам через усилитель, то можно услышать звук определенной частоты над неповрежденными токопроводящими элементами.

По характеру звукового сигнала можно определить не локацию дефекта, позиции муфт для соединения, топографию трассы (трассировку), включая наличие защитных труб. Ниже представлен рисунок, где показан уровень изменения сигнала над различными участками КЛ.

Поиск повреждений кабеля индукционным методом

Обозначения:

1. Задающий генератор.
2. Расположение соединительных элементов.
3. Защита кабеля.
4. Дефектное место.

Импульсный метод

Как уже упоминалось выше, данный способ относится к относительным, то есть, позволяющим установить дефектную зону повреждения (как правило, межфазное КЗ). Принцип работы заключается в подаче специальным прибором эталонного высоковольтного импульса в КЛ и последующим определением удаленности аварийного участка по отраженному сигналу импульсных токов.

Экран прибора ИКЛ с отображением отраженного импульса в случае замыкания (а) и обрыва (b) кабеля

В приведенном на рисунке примере расстояние до дефектного участка определяется следующим образом:

Обратим внимание, что в некоторых приборах по форме отраженного сигнала можно судить о характере дефекта.

Акустический метод

Технология основана на формировании в дефектном участке искровых разрядов, сопровождающимися звуковыми импульсами. Зафиксировать их можно используя обычный стетоскоп, прикладывая акустическую головку к земле, либо применяя специальный акустический приемник. Над дефектным участком разряды звуковых частот будут максимально громкими.

Различные схемы, применяемые при акустическом методе поиска повреждений кабеля

Обозначения:

1. Поиск устойчивого короткого замыкания между токоведущей жилой и оболочкой кабеля.
2. Схема для поиска заплывающих пробоев.
3. Применение работоспособных токопроводящих элементов (задействована емкость жил).
4. Схема для поиска обрыва.

по теме:

Емкостной метод

Технология данного метода позволяет проводить поиск повреждения, в частности обрыва токоведущих элементов кабеля, путем измерения емкости жил. Как известно данный параметр напрямую зависит от длины кабеля. С упрощенной схемой высоковольтных колебаний для такого устройства можно ознакомиться ниже.

Мост переменного тока, используемый в емкостном методе обнаружения повреждения кабеля

Обозначения:

• R1, R2, R3 – регулируемые резисторы.
• Cэ – эталонный высоковольтный конденсатор.
• L – расстояние до места обрыва.
• Lк – общая длина КЛ.
• 1 – токоведущие элементы кабеля.
• 2 – защитная оболочка.
• 3 – место обрыва.

Подбирая сопротивление переменных резисторов, добиваются минимального отклонения стрелки прибора Г, что указывает на равновесие между плечами моста, что говорит о следующем соотношении R1 / R2 = Сx / Сэ , это позволяет установить емкость поврежденной жилы Сx = Сэ* (R1 / R2)  .

Подобным способом производим определение емкости на другом конце КЛ, то есть, подключаем к нему генератор и повторяем измерения. В результате, вычисляем расстояние до поврежденной зоны: L = Lk * С1 / ( C1 + C2 ), где С1 и С2 – емкости поврежденных токоведущих элементов кабеля, измеренные в начале и конце КЛ.

Метод колебательного разряда

Данный способ позволяет более эффективно определить расстояние до дефекта кабеля, известного, как заплывающий пробой. Для этой цели в поврежденную линию подаются импульсные колебательные разряды, после чего на экран спецприбора (например, ЭМКС58) выводятся данные о расстоянии до дефектного места.

Экран прибора РЕЙС-305 с указанием расстояния до поврежденного участка кабеля

Принципа работы данного метода во многом напоминает импульсный способ дефектоскопии.

Метод петли

Данный способ хорошо работает в тех случаях, когда в месте нарушения изоляции нет обрыва токоведущих элементов кабеля, а переходное сопротивление в месте дефекта не более 5,0 кОм. При несоответствии последнего условия может быть выполнен прожиг кабеля (прожигание изоляции для уменьшения переходного сопротивления). Упрощенный пример электрической схемы для метода петли показан ниже.

Устройство для поиска повреждения кабеля методом петли

Обозначения:

• Г – гальванометр.
• R1 и R2 – переменные резисторы, измерение сопротивления которых осуществляется после уравновешивания моста.
• Lk – длина КЛ.
• L – расстояние до дефектного участка.
• 1 – токопроводящие элементы кабеля.
• 2 – перемычка между целой и дефектной жилой.

После уравновешивания моста, расстояние до обрыва вычисляется по формуле: .

Метод накладной рамки

Данный вариант поиска повреждения в КЛ можно рассматривать в качестве одной из разновидностей индукционного способа, когда необходимо найти пробой между токоведущим элементом кабеля и его металлической оболочкой (броней). Данная технология рассчитана на поиск дефектных мест при открытой прокладке кабельных трасс, но ее можно успешно использовать и КЛ уложенных в грунт. В последнем случае требуется выкопать шурфы в зоне локализации дефекта.

Локализация повреждения кабеля методом накладной рамки

Обозначения:

1. Накладные рамки.
2. Место пробоя изоляции.

Поиск обрыва кабеля в бетонной стене и под гипсокартоном с помощью трассоискателя

В быту также найдется применение для методик дефектоскопии кабеля, особенно когда необходимо определить точное место повреждения скрытой проводки. Вскрытие трассы, особенно, когда речь идет о бетонных стенах, допустимо только при общем ремонте. Поэтому наиболее щадящим способом в данном случае будет применение специальных приборов – трассоискателей. Чтобы не повторятся, рекомендуем к прочтению статью https://www.asutpp.ru/iskatel-skrytoj-provodki.html, где подробно рассматривается данная тема.

Источник: https://www.asutpp.ru/opredelenie-mesta-povrezhdeniya-kabelya.html

Трассоискатели кабельных линий

instrument.guru > Электроинструмент > Трассоискатели кабельных линий

Трассоискатель кабельных линий – это устройство, позволяющее обнаружить линии прохождения коммуникаций, такие как электрокабеля и залегания труб, и определить, на какой глубине они пролегают. Трассоискатель необходим при проведении строительно-монтажных работ, когда нужно знать точное местоположение кабелей, также широко применяется в других отраслях народного хозяйства.

Этот прибор состоит из двух основных блоков: генератора и приёмника.

• Общие сведения
• Активные способы
• Методы поиска кабелей и повреждений
• Виды повреждений кабельных линий и выбор метода их устранения

Общие сведения

Генератор – прибор посылающий сигнал для поиска коммуникаций, состоит из блока питания, пары индукционных клешней, аккумулятора и модуля поискового сигнала. Между собой генераторы отличаются по выходной мощности/напряжению, частоте поискового сигнала (два предела: верхний и нижний для прерывания поискового сигнала) и частоте модуляции, а также по более вторичным характеристикам: потребляемому току и массе.

Приёмник – переносное радиолокационное устройство с индикатором и небольшим аккумулятором. Индикатор может быть в виде одной шкалы глубины либо в виде ЖК-дисплея, показывающего понятные для пользователя данные.

Может работать в пассивном режиме, без использования генератора для поиска кабеля под напряжением по его собственному электромагнитному полю. Минусом пассивного режима является слабая помехоустойчивость, так как другие коммуникации могут искажать электромагнитное поле искомого объекта.

Активный режим требует подключения генератора к источнику искомого кабеля, и электромагнитное поле создаётся за счёт генератора.

Активные способы

Возможны три способа подключения генератора:

1. Прямое подключение – это подключение генератора напрямую к силовому кабелю через проводник. Это самый простой способ, он доступен даже для устаревших и самодельных трассоискателей.
2. Подключение с помощью пассивного устройства сопряжения – устройство сопряжения создаёт наводку только на нужный кабель, требуется доступ к силовому кабелю, для установки.
3. Подключение с помощью индуктивной антенны – генератор передаёт сигнал на кабель с помощью специальной антенный, промой контакт с кабелем не требуется, антенна создаёт «наводку» на все кабели в зоне её действия. Метод особо популярен у инженеров-геодезистов, для безопасной разведки грунтового пласта земли, сталкеров, охотников за цветными металлами на заброшенной людьми местности. Судя по отзывам бывалых сталкеров, цена трассоискателя легко окупается за счёт высокой цены на цветные металлы. Схема работы с прибором проста и требует минимальных навыков, вырабатываемых экспериментально в зависимости от типа устройства и методов поиска коммуникации.

Методы поиска кабелей и повреждений

• Индукционный метод – применяется для поиска мест пробоя изоляции металлических жил между собой либо при обрыве кабеля с одновременным замыканием всех жил между собой. Максимальная точность при поиске кабелей напряжением до 40 кВ. При перемещении приёмника над осью кабеля будут наблюдаться периодические усиления и ослабления электродвижущей силы. Связано это с тем, что при горизонтальном расположении жил кабеля с подключённым генератором будут максимальные показатели электромагнитного поля, а при вертикальном – минимальные. Если трассоискатель кабельной линии основан лишь на данном методе, то он будет обладать весьма небольшой ценой и посредственной точностью, хотя точность зависит от множества дополнительных факторов.
• Контактный метод – является наиболее точным методом для поиска повреждений кабеля, для поиска местоположения кабеля эффективность этого метода существенно ниже. Суть метода заключается в измерении уровня сигнала генератора вдоль повреждённой линии коммуникации. При измерении стоит учитывать расстояний между точками замера – большим промежуткам соответствуют меньшие показатели индикатора.
• Импульсный метод – аналог индуктивного метода, только с учётом изменяемых импульсов от генератора для установления дополнительных помех, создаваемых активными кабелями и каналами, проблемами в грунте и бетоне. Из-за сложности технологии анализа цена таких трассоискателей наиболее высокая, к тому же такие приборы имеют сразу набор для других методов определения кабельной линии.
• Акустический метод – это метод основанный на колебаниях звука определённой частоты в месте разрыва за счёт мощных электрических разрядов и фиксации их на поверхности. Эффективен при однофазных и междуфазных замыканиях с различными переходными сопротивлениями, а также при обрыве одной или двух жил. Минусом метода является отсутствие возможности работы при сложных для определения и фиксации звука грунтах, при масштабном затоплении кабель-канала. В связи, с невостребованностью цена за трассоискатели на данном методе самая низкая. Это обусловлено невысокой точностью метода, а также с невозможность применить его в сложных городских условиях при большом количестве различных помех.

Виды повреждений кабельных линий и выбор метода их устранения

• Обрыв одной или нескольких жил – импульсный метод будет наиболее подходящим для такого типа повреждений, потому сюда подойдёт практически любой трассоискатель. Направление силовых линий нужно определять по минимуму показаний, а не по максимуму, определяя перпендикулярное к линии коммутаций направление, тем самым значительно повысив точность поиска.
• Межфазное короткое замыкание двух жил – контактный и акустический метод следуют выбирать в зависимости от типа коммуникации и предполагаемом типа разрыва. Частота устанавливается в зависимости от типа грунта, в котором находится кабель либо труба. При контактном методе направление линии определяется по схеме подключения и расстояниям от замеряемых точек. При акустическом методе по наиболее сильным звуковым воздействиям, перпендикулярным силовой линии.
• Попадание воды в кабель или в кабельную муфту – в зависимости от количества воды и времени воздействия её на кабель. Если присутствуют большие пустоты, в местах сгибов и низких участков при отсутствии замыкания справится трассоискатель в пассивном режиме, для поиска затоплений с наличием замыкания нужен трассоискатель с рефлектометром либо запись измерений и ручной подсчёт с учётом сопротивлений на каждом из измеряемых участков.
• Повреждение оболочки кабеля – акустический метод будет тут бесполезен, индукционный и контактный следует выбирать в зависимости от доступа к силовому кабелю, если доступ есть – контактный, доступа нет – индукционный с антенной.

Вы можете спокойно купить трассоискатель в Москве, а также в любом крупном городе, естественно, что в Москве выбрать будет проще, да и цена пониже, нежели в провинциальном поселении. Так как стоимость данных приборов весьма высока (может доходить до миллиона рублей за импульсный трассоискатель), сталкеры часто берут приборы в аренду либо покупают у радиолюбителей самодельные приборы, собранные по схемам из интернета. Новые приборы покупают строительные компании и предприятия, для которых необходима высокая точность определения местоположения кабеля достигаемая импульсными трассоискателями кабельных линий.

Акустический метод отлично справляется с поиском разрыва внутри бетонных стен. Была б ещё точность повыше и можно было бы купить такой трассоискатель.

Строитель Алексей

Контактный метод удобен в работе геологов, для поиска старых кабельных линий. Купить бы ещё парочку запасных.

Геолог-нефтяник Павел

Индукционный метод один из самых надёжных и точных методов определения кабельной линии. Это первое, что нужно купить новенькому сталкеру.

Василий

Источник: https://instrument.guru/elektro/trassoiskateli-kabelnyh-linij.html

Поиск обрыва при ремонте электропроводки — блог СамЭлектрик.ру

Третья статья летнего конкурса. Автор – Марченко  Борис Данилович, первая статья которого в этом конкурсе уже опубликована.

Напоминаю, что все статьи предыдущего конкурса, а также правила и итоги можно увидеть по этой ссылке.

Тема статьи схожа с предыдущей:

Генератор высоковольтных импульсов для поиска обрыва в линии эл.передачи

Этот прибор позволяет определить место разрыва линии электропроводки дома. Таким образом, можно легко отремонтировать электропроводку в доме в случае обрыва.

Такой способ в электротехнике называют акустическим. Он основан на прослушивании в месте повреждения звуковых колебаний (хлопков) вызванных искровым разрядом. Обычно разрыв в электропроводке колеблется в пределах 0,5 … 2 мм. Такой разрыв легко пробивает напряжение 1 … 3 кв постоянного тока. Упрощенная схема на рис.1.

Рис.1. Схема электрического разрядника

Uu- источник повышающего напряжения до пробоя.

Ru- внутренние сопротивление источника напряжения.

Если в месте пробоя будет низкое сопротивление, хлопка не будет. Источник будет разряжаться и напряжение не повысится. Во избежание этого нужно в цепь схемы поставить разрядник ( Искусственный разрыв около 1 мм). А для того, чтобы пробой был хорошо слышен и виден добавить высоковольтный конденсатор. Схема устройства на рис.2.

Рис. 2. Схема электрического разрядника с высоковольтным конденсатором

Обычно обрыв проводки находится на глубине 1…2 см в штукатурке или в соединительной коробке. Место повреждения легко обнаруживается по световой вспышке и по звуку хлопка разряда.

Перед поиском места обрыва на участке электросети, нужно отключить все электро потребители. Высоким напряжением аппарата можно повредить изоляцию обмоток эл. двигателей и других электронных устройств. И обязательно нужно соблюдать технику электробезопасности (3).

Полезно перед этим воспользоваться генератором высокой частоты и искателем и приблизительно определить место повреждения (2). И так же замерить ёмкость проводки до места повреждения кабеля АППВ 2*2,5 ёмкость 1м примерно равен 80-100 пф.

После подключить к высоковольтному прибору (см. схему прибора рис.4.) питание ~220 v и к выходным клеммам «0» и «1» или «2» линию с обрывом. Нажать кнопку SA1 и держать около 3 сек. До разряда .

Если кнопку держать дольше разряды будут повторятся по мере накопления напряжения на конденсаторе C2.

Он изготовлен из кусочка фольгированного стеклотекстолита размерами 30*30 с круглым отверстием в центре диаметром 15 мм. По середине фольга удалена. По краям 2 отверстия для подключения проводов см. рис.3.

Рис.3. Конструкция самодельного разрядника

С каждой площадки навстречу друг другу припаяны 2 кусочка медного провода диаметром 1 мм с зазором 3 мм. В зазоре будет происходить пробой, с расчетом 1 мм=1кв. Такой разрядник P1 установлен в схеме для предохранения высоковольтного трансформатор Tp1. При разряде в заводском P35 звук очень слабый и не мешает слушать разряд в эл. проводке дома.

Схема прибора

Прибор представляет собой генератор высоковольтных импульсов на тиристоре. Конденсатор C2 К75-53 1 мкФ на напряжение 5 кВ. Его можно заменить несколькими конденсаторами меньшей ёмкости, но суммарная ёмкость должна быть около 1 мкФ, рабочее напряжение не меньше 5 кВ.

4. Схема прибора для определения места обрыва провода

Схема управления тиристром ST1 взята из (4). Номиналы деталей схемы указанны на принципиальной схеме. Прибор собран в небольшом пластиковом кейсе, см.фото. Неоновая лампа Л1 нужна для сигнализации напряжения сети 220v на питание прибора.

Применение прибора для определения обрыва

Теперь два примера применения прибора из моей практики.

1. Снижение кабеля от УКВ антенны. Сопротивление между экраном и центральной жилой по показанием тестера 100 Ом. Должно быть около 5…10 ОМ. При подключении прибора к кабелю один человек нажимал на кнопку SA1, а я наблюдал за антенной и кабелем вечером. Под правым болтом подключения кабеля к шлейфу антенны были видны искры. Правый болт был сильнее подтянут. Переходное сопротивление упало до 8 Ом.

2. Необходимо было отремонтировать электро проводку в доме. Потухла эл.лампа освещения в комнате. Лампа цела и исправна. Лампу вывернул. Концы в патроне закоротил. К отдельной линии отходящий к патрону лампы подключил провода отходящие от прибора «0» и «1». При нажатии на кнопку SA1 прибора в месте разрыва в проводке выходящего с потолка раздавались разряды. Ликвидация разрыва легко устранена.

Фото прибора.

Прибор для поиска обрыва проводки в стене

Литература:

• Радиолюбитель № 2 1997г. Ст 24.
• Радио мир №7 2014г. Ст 27 и поправка Радио мир № 9 2014г. Ст 32.
• Радио №5 2015г. Ст 54.
• Радио №1 2008г. Ст 27.

А что там свежего в группе вк самэлектрик.ру?

Голосование за авторов летнего Конкурса

• 1. Марченко Борис Данилович со статьями о сваривании жил и поиске скрытой проводки (49%, 29 Голосов)
• 3. Сергей Пикалов со статьёй о проводке в стройварианте (34%, 20 Голосов)
• 2. Алексей Сидоркин со статьёй о ремонте дрели Bosch (17%, 10 Голосов)

Всего проавших: 59

 Загрузка …

Статья понравилась?
Добавьте её в свою соц.сеть и дайте оценку!

(3 4,67 из 5)
Загрузка…

Источник: https://SamElectric.ru/professiya-elektrik/pribor-dlya-poiska-obryva-v-elektroprovodke.html

Отыскание места повреждения кабеля

Методы, с помощью которых отыскивают непосредственно место повреждения кабеля, носят название абсолютные и к ним относятся: индукционный метод; метод накладной рамки; акустический метод; метод измерения потенциалов.

Как правило, применению абсолютных методов предшествует отыскание участка повреждения кабеля с помощью относительных методов.

а) Индукционный метод

Данный метод применяется при определении места повреждения кабеля с замыканием жил между собой и при переходном сопротивлении в месте замыкания не более 10 Ом, а также для определения трассы и глубины залегания неповрежденного кабеля и места расположения кабельных муфт.

Метод основан на фиксации характера изменения электромагнитного поля над кабелем с помощью приемного устройства при пропускании по кабелю тока звуковой частоты.

В качестве приемного устройства выступает антенна, в которой под действием переменного электромагнитного поля наводится э.д.с., усиливаемая усилителем и воспроизводящая звуковые сигналы с помощью телефона (см. рис. 20).

В качестве источника тока используют генератор звуковой частоты 800-1200 Гц напряжением 100-200 В и током до 20 А (например, генератор ОП-2).

Одновременно по трассе кабеля проходит оператор, прослушивающий через телефон звучание наведенных от кабеля в антенне электромагнитных волн. Звучание периодически изменяется в соответствии с шагом скрутки жил кабеля (1-2,5 м).

В месте нахождения муфт звучание усиливается при одновременном уменьшении периодичности. При подходе к месту повреждения звучание сигнала усиливается, а на расстоянии примерно 0,5 м за повреждением прекращается.

При определении места повреждения полезно знать распределение магнитного поля при прохождении тока звуковой частоты по жилам кабеля и характер изменения э.д.с. наводимой в антенне (см. рис. 21). Наводимая в антенне э.д.с. существенно за висит от расположения антенны над кабелем. Так при вертикальной ориентации магнитной оси антенны максимальное значение э.д.с.

, а следовательно, максимальное звучание, будет иметь место непосредственно над кабелем. В этом положении витки антенны будут пересекаться максимальным магнитным потоком. Интенсивность звучания будет уменьшаться при перемещении антенны поперек кабеля (см. рис. 21 кривая 1). При горизонтальной ориентации магнитной оси антенны минимальное звучание будет иметь место непосредственно над кабелем (см. рис.

Для повышения достоверности определения места повреждения рекомендуется осуществлять поиск включая генератор поочередно с одного и другого конца кабеля. При наличии повреждения звучание будет прекращаться в одном и том же месте.

Наводимая в антенне э.д.с. уменьшается пропорционально квадрату расстояния от оси кабеля. Для того чтобы звучание не пропадало необходимо, как можно точнее, выставлять антенну над осью кабеля. Для повышения уровня звучания увеличивают ток пропускаемый по жилам кабеля.

Определение места однофазного замыкания на оболочку кабеля изложенным методом теоретически возможно, но практически осуществить трудно даже при наличии большого практического опыта. Это вызвано тем, что в месте повреждения ток растекается по оболочке кабеля в обе стороны и, следовательно, звучание за местом повреждения не прекращается в отличие от случая рассмотренного выше. Для отыскания таких повреждений применяют метод накладной рамки, который является разновидностью индукционного метода.

Представленный метод используется также для определения трассы кабеля. На рис. 22 представлены схема включения генератора, характер изменения э.д.с. наводимой в антенне и распределение магнитного поля.

В данном случае при горизонтальной ориентации магнитной оси антенны наводимая э.д.с. имеет максимальное значение над кабелем (кривая 2), так как витки обмотки антенны пересекаются максимальным магнитным потоком.

Обратная картина наблюдается при вертикальной ориентации оси, так как витки обмотки антенны в данном случае не пересекаются магнитным потоком.

б) Метод накладной рамки

Данный метод применяется для определения однофазных замыканий жилы на оболочку при открытой прокладке кабеля, а также для кабельных линий проложенных в земле в предварительно отрытых шурфах на участке повреждения кабеля.

Участок повреждения определяется одним из методов, изложенных в п. 13.4.2.

Накладная рамка выполняет роль антенны и состоит из прямоугольной катушки, изогнутой по форме оболочки кабеля и закрытой стальным ярмом для усиления э.д.с. пары токов. Обмотка содержит 1000 витков провода ПЭВ диаметром 0,1 мм К рис. 23).

Генератор звуковой частоты подключают к жиле и оболочке поврежденного кабеля. Если рамка находится до места повреждения со стороны генератора, то при вращении рамки вокруг оси кабеля в телефоне за один оборот рамки будут прослушиваться два максимума и два минимума звучания.

Это свидетельствует о том, что в кабеле существует поле пары то ков протекающих по жиле и оболочке. Если же рамка находится за местом повреждения, то при ее вращении вокруг оси кабеля будет прослушиваться только монотонное звучание, обусловленное полем одиночного тока протекающего по оболочке.

Таким образом, по изменению характера звучания находят место повреждения.

Данный метод позволяет достаточно эффективно отыскивать место повреждения кабеля при переходном сопротивлении не более единиц Ом и длине кабеля за местом повреждения до 1 км. В других случаях отыскание места повреждения с помощью накладной рамки затруднительно.

в) Акустический метод

Данный метод предполагает создание в месте повреждения мощных электрических разрядов, которые сопровождаются звуковыми колебаниями. Последние фиксируются на поверхности земли с помощью стетоскопа или пьезоэлемента с усилителем. Место повреждения определяется по наибольшему звучанию, вызванному разрядами.

Акустический метод применяется для определения места повреждения, носящий характер «заплывающего» пробоя, а также при обрыве жил кабеля.

Энергия, накапливаемая в конденсаторе или кабеле, пропорциональна заряжаемой емкости и квадрату приложенного напряжения и составляет 100 Дж и более. При достижении напряжения пробоя эта энергия расходуется за очень короткое время и в месте повреждения происходит мощный удар, сопровождаемый соответствующим звуковым эффектом.

• Предыдущая страница

1726

Закладки

Источник: https://energoboard.ru/information/106/

Определение места повреждения кабеля индукционным методом

С помощью индукционного метода поиска локализуются обрывы жил, замыкания жила-жила, жила-оболочка, двух- и трехфазные замыкания устойчивого характера при различных значениях переходного сопротивления в месте дефекта. Основные принципы поиска индукционным методом, изложенные в статье реализуются с применением специализированного оборудования.

Указанные в статье конкретные величины параметров получены при использовании поискового оборудования семейства КП-100К, КП-250К и КП-500К производства компании «АНГСТРЕМ» (применение иного оборудования с использованием указанных в статье величин параметров может оказаться безуспешным).

Для всех видов повреждений перед началом ОМП* определяют и размечают трассу кабеля.

* ОМП — определение места повреждения

Поиск обрыва жилы

Генератор поисковый подключается к кабельной линии по схеме «оборванная жила-броня» — Рис. 1 (а)

Рис.1. Непосредственное подключение генератора по схеме «оборванная жила — броня»

Этот вариант поиска использует наличие распределенной емкости кабельной линии. Сигнальный ток генератора протекает через подключенную к нему поврежденную жилу, распределенную емкость кабеля и броню кабельной линии.

При удалении от начала кабеля ток в подключенной жиле постепенно убывает из-за ответвления на распределенную по длине емкость. Соответственно интенсивность поля, вокруг кабеля, при удалении от точки подключения к генератору также убывает.

Напряженность магнитного поля над кабелем в месте обрыва становится нулевой. Характер изменения магнитного поля вдоль кабельной линии показано на Рис. 1 (б). 

Как видно из графика точность определения места обрыва невысока. Чтобы уменьшить погрешность определения места обрыва целесообразно подключать генератор поочередно к разным концам поврежденной жилы, проводя поиск на участке, к которому подключен генератор. 

Для увеличения напряженности магнитного поля над кабельной линией, необходимо увеличить ток, протекающий по кабелю. Это позволит более четко отслеживать сигнал. Увеличения тока можно добиться уменьшением емкостного сопротивления, либо увеличением частоты генератора. Уменьшить емкостное сопротивление можно увеличив погонную емкость кабеля параллельным соединением нескольких жил кабеля. 

Для повышения точности определения места повреждения можно рекомендовать следующую последовательность действий. Генератор подключают к одному концу кабеля. Следуют вдоль трассы, контролируя уровень сигнала на приемнике.

При уменьшении сигнала до определенного уровня, например, до 5 ед. отмечают на трассе эту точку. Затем генератор подключают к другому концу кабеля и повторяют процедуру. Расстояние между двумя отмеченными точками с одинаковым уровнем сигнала делят пополам.

Это и будет наиболее вероятная точка обрыва.

Поиск междуфазного повреждения

При стандартной по глубине прокладке кабеля этот вид повреждения как правило не вызывает затруднений в его локализации. Генератор для поиска повреждений кабеля подключаются к двум замкнутым в месте повреждения жилам кабельной линии по схеме, показанной на Рис. 2.

Рис.2. Схема подключения генератора к двум поврежденным жилам кабельной линии в случае их короткого замыкания.

Сигнальный ток генератора протекает непосредственно по поврежденным жилам кабельной линии во встречных направлениях. Как известно в этом случае магнитное поле, создаваемое током обратно пропорционально квадрату расстояния от кабеля. Генератор при поиске включен в режиме непрерывной генерации. Поиск производится на минимальной частоте — 480 Гц. Эта частота оптимальна с точки зрения минимизации потерь и наводок на соседние коммуникации и позволяет локализовать междуфазные повреждения на расстояниях в несколько километров.

Перед началом поиска повреждения необходимо выбрать и задать минимальный ток генератора, при котором приемник уверенно принимает сигнал генератора на максимальной чувствительности. Реализация этого правила требует наличия двух операторов. Один из операторов регулирует уровень сигнального тока, пошагово повышая его и одновременно фиксируя его стабильность.

Второй оператор, находящийся над трассой кабеля в зоне повреждения с приемником ПП-500А или ПП-500К, фиксирует момент появления сигнала достаточного для уверенного поиска. На практике достаточно сигнального тока, обеспечивающего при максимальной чувствительности приемника уровень сигнала в 25…50% полной шкалы его индикатора. Хотя решающим в выборе может быть личный опыт оператора. Например, для кабеля ААБ сечением 50 кв.

см, проложенного на глубине 70 см при частоте генератора 480 Гц и небольшом расстоянии от места подключения генератора до повреждения достаточно тока 100…200 мА. Работа на частоте 9796 Гц требует существенно большего тока. 

Повреждения обнаруженные в процессе испытания могут иметь очень большие сопротивления. Если это сопротивление не меняет свою величину при протекании тока от поискового генератора и приемник обладает достаточной чувствительностью, то для локализации места повреждения можно применять индукционный метод поиска (без прожига).

Однако элементарный расчет показывает, что такая ситуация возможна только для достаточно низких переходных сопротивлений. 

Кроме того, минимальный сигнальный ток позволяет минимизировать сигнал, наведенный на близко расположенные коммуникации и помехи на приемник от этих коммуникаций.

Если в месте повреждения есть электрический контакт поврежденной жилы с оболочкой желательно устранить его, например, воздействуя на ненужный контакт высоковольтным импульсом. 

При движении оператора с приемником вдоль трассы кабельной линии уровень принимаемого сигнала будет периодически уменьшаться и увеличиваться. Это объясняется наличием повива (скрутки) жил кабельной линии. Из-за повива жил и взаимовлияния магнитных полей от двух противоположно направленных токов в жилах вокруг кабеля возникает результирующее спиральное поле («твист-эффект»). На индикаторе приемника это и будет проявляться периодическим изменением сигнала с шагом повива. На Рис.

3 (а) показаны повив двух короткозамкнутых жил кабельной линии и токи в них. На Рис.3 (б) приведен график уровня сигнала при движении с горизонтально расположенной катушкой приемника вдоль трассы кабельной линии. На Рис.3 (в) показано распределение магнитных полей от двух свитых жил в разрезе А–А и В–В кабельной линии. При вертикальном расположении поисковой катушки слышимость также периодически изменяется из-за скрутки, рис. 3 (г).

Следует помнить, что сигнал с шагом повива будет наблюдаться при глубине прокладки кабеля не превышающей шаг повива более чем на 20…50%.

Рис.3. Изменение сигнала кабельной линии из-за повива

На рис. 4 показана кабельная линия с муфтой и участком, имеющим увеличение глубины залегания. Вверху приведена зависимость интенсивности магнитного поля кабельной линии от длины. Над муфтами и другими неоднородностями кабельной линии интенсивность магнитного поля изменяется. Непосредственно над муфтой уровень сигнала увеличивается за счёт большего расстояния между жилами в муфте.

Длина интервала с максимальным уровнем сигнала увеличивается относительно шага скрутки кабеля (c>d, рис. 4). За муфтой сигнал опять меняется по уровню с шагом скрутки. По этим признакам определяется место расположения муфты на кабеле. В местах, где кабельная линия плавно уходит на большую глубину наблюдается плавное уменьшение интенсивности магнитного поля.

Поэтому над местом повреждения интенсивность магнитного поля увеличивается (Рис. 4), а после прохождения места повреждения плавно уменьшается, при этом сигнал от шага скрутки практически не наблюдается.

Рис.4. Кабельная линия с неоднородностями и распределение магнитного поля по длине

Трудности при локализации междуфазного повреждения возникают, когда кроме основного полезного сигнального тока протекающего по жилам кабеля присутствуют, так называемые, токи растекания. Эти токи возникают, если кроме основного пути для тока (генератор — жила 1 — повреждение — жила 2 — генератор) существуют пути утечки тока на «землю».

Например, в месте повреждения есть утечка или замыкание на оболочку и броню. Ток растекания в отличие от сигнального является током одиночного проводника. Поле, создаваемое таким током, убывает обратно пропорционально расстоянию от кабеля в то время как поле сигнального (ток пары проводников) обратно пропорционально квадрату расстояния.

Понятно, что в таком случае токи растекания даже значительно меньшие сигнального могут создать поле «забивающее» полезное поле сигнального тока. Радикально решить эту проблему можно ликвидировав замыкание или утечку в месте повреждения и разорвав все связи кабеля с землей.

Однако если кабель имеет не одно повреждение и заземленные муфты такое решение проблематично.

Статья подготовлена специалистами отдела инноваций © ООО «АНГСТРЕМ»

Хотите получать полезные методические материалы?

Источник: https://angstremip.ru/blog/697/