Як правило, з'єднання споживачів із джерелами електроенергії (трансформаторними та розподільчими підстанціями) здійснюється за допомогою кабельних ліній (КЛ). Це з тим, що це способу є маса переваг перед повітряними лініями (ПЛ). Але, якщо трапилася аварія на КЛ, пошук місця пошкодження кабелю без спеціальних приладів, практично неможливий. Сьогодні ми розглянемо кілька способів, що дозволяють локалізувати аварійну ділянку кабельної траси, що прокладена у землі.

Причини та види пошкоджень кабельних ліній

Існує багато факторів, які негативно впливають на цілісність силових кабелів, до найбільш поширених з них можна віднести такі:

• Зсув грунту може бути викликаний аварією водопровідних, каналізаційних або теплових мереж, а також сезонними явищами, наприклад, весняним відтаванням.
• Перевищення допустимих норм експлуатації КЛ, що може призвести до термічного навантаження лінії, викликаної збільшенням струмового навантаження.
• Утворення КЛ високого рівня електричного струму від транзитного КЗ.
• Механічне пошкодження при земляних роботах без урахування проходження підземних комунікацій та глибини траси.
• Помилки під час прокладання КЛ. Як приклад можна навести порушення технології з'єднання жил кабельними муфтами.
• Заводський шлюб.

Зауважимо, що при відкритій прокладці кабельних трас деякі перелічені вище причини пошкоджень трапляються вкрай рідко. Зокрема, знижується ймовірність впливу зсуву ґрунту та механічні впливи внаслідок земляних робіт.Крім цього зони пошкодження відкритих КЛ, як правило, можна виявити при візуальному огляді, без використання спецметодів.

Розібравшись із причинами, перейдемо до видів ушкоджень, оскільки від цього залежить, яким методом буде локалізована аварійна ділянка КЛ.

Найчастіше ремонтним бригадам доводиться стикатися з такими видами несправностей:

Читайте також: Термозбіжна трубка – що це таке, з чого зроблена, для чого потрібна, основні характеристики

• Дефект, спричинений повним або частковим урвищем КЛ. Найчастіше причиною аварії є проведення земляних робіт без визначення проходження кабельних трас. Дещо рідше причиною даного пошкодження може стати КЗ у сполучних муфтах.
• У силових кабелях (більше 1кВ) часто зустрічається пробою однієї з жил на землю (однофазне замикання). Струм витоку, як правило, це викликано зниженням якості ізоляції в процесі експлуатації КЛ.
• Міжфазні ушкодження, а також види металевих замикань можуть виникнути в будь-яких лініях, причина ушкоджень така сама, як і в попередньому пункті.
• Планове випробування кабелю, при якому задіюється високий рівень напруги, показують низьку надійність ізоляції і призводить до виникнення пробою. За певних обставин така лінія може продовжувати експлуатуватися, але через низький рівень її надійності аварія може проявитися в будь-який час.

Як знайти місце пошкодження кабелю?

У процесі експлуатації та на етапі монтажу кабельних ліній, прокладених під землею, виникають непередбачені механічні пошкодження ізоляції та струмопровідних жил.Це може бути пов'язане з порушенням нормальних режимів роботи, неакуратним веденням монтажних робіт на інших комунікаціях, розташованих за кілька метрів від місця прокладки та не належать до лінії електропостачання. Як виконати пошук місця пошкодження кабелю під землею та у стіні, ми розповімо далі, надавши існуючі методики та прилади для виявлення аварійної ділянки.

Щоб знайти місце пошкодження кабельної лінії, необхідно розуміти специфіку та методику пошуку. Процес необхідно розділити на два етапи:

1. Пошук проблемної зони на всій довжині лінії.
2. Пошук місця аварії на встановленій ділянці траси.

Існує кілька способів відшукання пошкодженої зони:

1. Імпульсний метод;
2. Петльовий метод;
3. акустичний метод;
4. Індукційний метод;
5. Метод крокової напруги.

Імпульсний метод.

Цей спосіб має на увазі пошук пошкодження за допомогою рефлектометра. Робота приладу ґрунтується на посиланні зондувальних імпульсів певної частоти, які зустрічаючи на своєму шляху перешкоду, відбиваються та повертаються назад до приладу. Тобто прилад розташовується з одного кінця силового кабелю, що дуже зручно та практично. Випробування слід проводити повністю відключеної лінії.

Метод петлі.

Даний спосіб застосовується за умови, що хоча б один провід у кабелі залишився цілим, або поруч пролягає ще один провідник з цілими жилами. Щоб дізнатися відстань до місця пошкодження петльовим методом, потрібно виміряти опір жив постійному струму приладом Р333. Це вимірювальний міст постійного струму.Це один з перших придуманих методів, які застосовуються для відшукання місця пошкодження, і використовується він виключно при однофазному і двофазному замиканні.

Акустичний метод.

Знайти обрив у кабелі акустичним методом можна, створивши в місці пошкодження розряд за допомогою генератора високовольтних імпульсів. роботи способу є перевищення значення перехідного опору 40 Ом.

Метод крокової напруги.

Метод заснований на пропущенні по кабелю струму, що виробляється генератором. над пролягаючим провідником, другий під кутом 90 метрів від першого.

Індукційний метод.

Спосіб дуже точно визначає місця обриву, однак його застосування пов'язане з пропалюванням кабелю. місцях механічних пошкоджень траси, проводячи приймальною рамкою, звук буде змінюватися. обрив жили.

Місце обриву дроту в бетонній стіні допоможе знайти спеціальний прилад – трасошукач. Він являє собою поєднання приймача та генератора. Цей спосіб можна асоціювати з індукційним методом у пошуку пошкоджень кабелів під землею.
Поділитись записом

Коротко про ремонт кабельної лінії

Ремонтні роботи на кабельних лініях прийнято класифікувати на планові та аварійні. Щодо обсягу таких робіт, то у перших він, як правило, капітальний, у других – поточний.

При капітальних роботах провадиться планова заміна КЛ, прокладання нових трас і т.д. При необхідності також виконується ремонт та/або модернізація супутнього обладнання. До останніх відносяться вентиляційні системи та освітлення кабельних тунелів, а також насоси для відкачування ґрунтових вод. Враховуючи специфіку планових робіт, за їх проведення не потрібно локалізація дефектних ділянок.

Зовсім інакша справа при аварійному ремонті. Щоб не розкопувати всю трасу, слід визначити місце обриву дроту, пробою ізоляції і т.д. Для цієї мети застосовуються різні способи, для яких використовується спецобладнання. Докладно про це буде наведено нижче.

Визначення точного місця урвища

Після того, як мультиметром було знайдено обрив, слід точно визначити, де це сталося. Щоб полегшити собі завдання, слід пам'ятати – проводка може розташовуватися всередині стіни, строго горизонтально або вертикально. Під шпалерами можна візуально визначити місце знаходження штроб по невеликих здуття. Якщо ці здуття йдуть до розташування вимикача або розетки – під ними захована електропроводка.

Як визначити несправність, якщо візуальний метод виявлення не підходить? Можна скористатися таким недорогим приладом як кабель трекер. Ці пристрої називають ще тестер/трекерами, дзвонилками. У комплекті пропонуються два пристрої – генератор сигналів (емітер) та приймач (ресивер). Генератор підключається до досліджуваного дроту крокодилами. Ресивер з великою точністю просигналізує, де знаходиться проводка. Їм також можна перевіряти на цілісність проводу комп'ютерної та телефонної мережі.

Читайте також: Як з'єднувати дроти правильно між собою: 7 способів, перевірених часом

Після виявлення прокладки кабелю його слід звільнити зі штроба та замінити несправний шматок, що йде до розподільчої коробки. Можливо так, що напруга відсутня всередині коробки. Тоді потрібно шукати та перевіряти провід, який прокладений від електрощита до розподільної коробки. Послідовність дій та сама.

Як відбувається пошук обриву кабелю під землею?

Ми поділяємо роботи на дві складові:

• встановити загальну зону, всередині якої є пошкодження;
• Виявити в ній точне місце проблеми.

Відповідно, спочатку для пошуку місця ушкодження кабелю 10 кв ми вибираємо відносні способи виявлення, а на другому етапі максимально деталізовані.

У нас — найкраще співвідношення ціна/якість. Зверніть увагу на професійні методи, які ми застосовуємо, розцінка у нас для такого обладнання дуже вигідна.

Важливо: кожний випадок розраховується індивідуально. Телефонуйте, щоб дізнатися подробиці.

Приклади пошуку прориву кабелю у землі

Викликали на промисловий об'єкт – склад продовольчого магазину.Для виявлення дефектів використали акустичний метод. Знайшли.

Проводили роботи на заміській ділянці у МО. Використовували індукційний метод. Знайшли порив у трасі, зафіксували.

Як знайти обрив кабелю в землі

Ми використовуємо вузькоспеціалізований комплект обладнання, що дозволяє нам у різних ситуаціях підбирати правильний спосіб пошуку пошкодження кабельної лінії.

• Індукційний метод
• Акустичний
• Індукційно-акустичний
• Потенційний

Ми генеруємо навколо мережі електромагнітні хвилі (для цього потрібен генератор) і паралельно магнітним локатором досліджуємо землю. Прилад показує силу сигналу електрики, і від нього відштовхуємося під час пошуку розриву кабелю під землею.

Виявляє: місце та глибину.

На пошкоджений провід ми подаємо імпульси високої напруги. У місці аварії трапляються іскрові розряди, які можна почути спеціалізованим датчиком. Хороший спосіб знайти пошкодження кабелю у землі.

Або акустико-електромагнітний. Коли звукового сигналу недостатньо, наше обладнання дозволяє отримувати як звукові сигнали, так і електромагнітні — одночасно, що дозволяє швидко звузити зону пошуку пошкодження кабелю 10 кв.

Читайте також: Підбір перерізу дроту за струмом калькулятор. Види кабелів сип, перетин та конструктивні особливості

Через поломку кабелю в ґрунті виникають струми та різниця потенціалів. Наш генератор видає змінну напругу, і, вираховуючи специфіку його змін по лінії трасі, ми проводимо пошук обриву кабелю в землі.

Індукційний метод

Один з універсальних способів, що дозволяє точно визначити обрив або іншу несправність у самому дроті або місці кабельного з'єднання муфтою.Окрім точного місця аварії визначається також глибина залягання. Це полегшує та прискорює доступ до місця пошкодження.

Проходячи по жилах, змінний струм утворює електромагнітне поле. Поки струм протікає справним кабелем, це поле однорідне. Щойно натикається на перешкоду – показники поля змінюються. На виявленні таких змін ґрунтується цей метод.

Кабель пропускається високочастотний струм, здатний створити досить сильне електромагнітне поле, щоб його дослідити. Таку дію фахівці називають пропалом кабельної лінії. Покажчик пошкодження кабелю – це приймальна рамка, що генерує частоту коливань змінного струму, що дорівнює від 850 до 1250 Гц, як звукового сигналу. Місце аварії визначається зміною тональності звуку чи його зникнення. Це надійний метод, перевірений на практиці.

Як відбувається пошук обриву кабелю під землею?

Під час пошуку пробою кабелю під землею МСК-пошук стикається з:

• обривом лінії через будівельні роботи;
• замикання в муфтах, що з'єднують;
• прорив тільки 1 жили дроту у ґрунт;
• металеві замикання, що сталися через руйнування ізоляції комунікації;
• пробої, що виникли під час випробувань.

Наші майстри атестовані у Ростехнагляді та пройшли через МОЕК. Досвід дає якість. Якість дає надійність, постійних клієнтів та впевненість у тому, що ми — одні з найкращих у цій сфері. Буде раді співпраці.

• Працюємо з юридичними та фізичними особами.;
• 8 років досвіду;
• Понад 1000 об'єктів.

Виробництво та обслуговування кабелів та кабельних мереж – це добре знайомий та налагоджений процес. Але пошкодження кабелю все одно трапляються навіть у професіоналів.Тому для ліквідації та запобіжної локалізації пошкоджень дуже важливо мати не лише кваліфікований персонал, а й професійне обладнання.

Види ушкоджень кабельних ліній

Кабельні лінії регулярно піддаються несприятливому впливу примх природи. Але найчастіше неприємності відбуваються з вини людини. Наприклад, при земляних роботах або зсувах ґрунту, серед найчастіших причин пошкоджень можна назвати наступні: старіння або закінчення розрахункового терміну експлуатації, перенапруга, теплове навантаження, корозія, некваліфікована прокладка кабелю, дефекти виробництва, а також дефекти, що виникають під час транспортування та зберігання. Фахівці часто запитують – чим визначити місце обриву кабелю і які саме прилади потрібні для пошуку місць пошкодження. Зі статті ви дізнаєтеся про методики та обладнання для пошуку та діагностики кабельних ліній.

Які можуть бути пошкодження кабелю

1. Коротке замикання
   Пошкоджена ізоляція призводить до низькоомного замикання двох або більше провідників у місці ушкодження.
2. Замикання на землю/ коротке замикання на землю
   Пошкодження можуть виникати через замикання на землю (низькоомне з'єднання з потенціалом землі) індуктивно заземленої мережі або ізольованої мережі та/або через коротке замикання на землю заземленої мережі. Ще один вид пошкодження – подвійне замикання на землю, що характеризується двома замиканнями на землю на різних провідниках з окремо розташованими початковими точками.
3. Обрив кабелю
   Механічні пошкодження та рух земної поверхні можуть спричинити обриви одного або кількох провідників.
4. Ушкодження, що запливають
   Найчастіше ушкодження не стабільне, має епізодичний характер і залежить від навантаження на кабель. Причиною може бути висихання кабелів із олійною ізоляцією при низькому навантаженні. Ще одна причина – частковий розряд унаслідок старіння або електричного триінгу в кабелях із полімерною ізоляцією.
5. Ушкодження кабельної оболонки
   Ушкодження зовнішньої кабельної оболонки не завжди ведуть до негайного виходу кабельної лінії з ладу, але з часом можуть викликати пошкодження кабелю, зокрема через проникнення вологи та пошкоджень ізоляції.

Одна ділянка може складатися з відрізків різних типів кабелів, особливо в густонаселених місцях з великим скупченням інженерних комунікацій. Використовуються кабелі із полімерною ізоляцією або просоченою паперовою ізоляцією. Насправді пошкодження кабелю доводиться визначати всіх рівнях напруги — як і низьковольтних, і у середньо- і високовольтних системах. Тому для щоденного використання доцільно застосовувати обладнання для пошуку пошкоджень кабелю, розроблене для середньо- та високовольтного діапазону, проте з таким самим успіхом могло б використовуватися і в низьковольтних системах.

Пошук пошкоджень кабелю у нестандартних ситуаціях

Методика пошуку пошкоджень кабелю передбачає наступний логічний порядок виконання дій у чотири етапи: При аналізі ушкодження встановлюються характеристики дефекту й подальші действия. За попередньої локалізації дефекту визначається місце дефекту з точністю до одного метра. Далі виконується точна локалізація місця ушкодження, щоб по можливості обмежити обсяг екскавації ґрунту та мінімізувати час ремонту.

1. аналіз ушкодження;
2. попередня локалізація
3. ідентифікація кабелів
4. точна локалізація

Пошкодження кабелю необхідно локалізувати швидко та точно, щоб забезпечити умови для подальших ремонтних робіт та введення лінії в експлуатацію. Якнайшвидше і якомога точніше: головне — правильно вибрати метод вимірювання!

При роботі з протяжними кабельними лініями може статися так, що поширений метод імпульсної рефлектометрії виявиться непридатним через занадто сильне згасання вимірювального імпульсу або його відображення. Тут допоможе може прийти метод імпульсного струму (ICM). Для пошуку запливають, тобто. нерегулярних і залежать від напруги пошкоджень – добре підходить спосіб загасаючого сигналу (Decay).

У випадку, якщо найбільш поширені методи визначення місць пошкоджень кабелю, такі як метод імпульсної рефлектометрії (TDR) або метод вторинного імпульсу/мультіімпульсний метод (SIM/MIM) виявилися неефективними, причиною може бути занадто сильне згасання вимірювального сигналу на великих відстанях, що істотно ускладнює імпульсу. Іншою причиною може стати висока ємність кабелю, що перешкоджає імпульсному розряду, який використовується в методі SIM/MIM, оскільки при виконанні SIM-вимірювання ємність імпульсного конденсатора має значно перевищувати ємність кабелю. Тому у випадку дуже довгих кабелів рекомендується використовувати інший метод, а саме метод імпульсного струму ICM (Impulse Current Method).

Перша можливість – за допомогою імпульсного генератора із замкнутим імпульсним перемикачем зарядити кабель постійним струмом до напруги пробою, що дозволить використовувати власну ємність кабелю. Це підвищить потенційну ємність імпульсу.Тоді відстань від імпульсного генератора до пошкодження імпульсна енергія долатиме не самостійно, а «переноситися» ємністю кабелю. Крім того, не потрібно враховувати час іонізації, як у випадку з імпульсами.

Виявлення пошкодження за допомогою імпульсів струму

При використанні методу імпульсного струму кабель подається імпульс напруги, щоб у місці пошкодження спровокувати пробій. Цей пробій призводить до виникнення перехідної хвилі, яка кілька разів проходить між місцем пошкодження та кінцем кабелю. При цьому в кожній точці відображення вона змінює свою полярність, оскільки в обох випадках йдеться про низькоомні сполуки.

З інтервалу часу, з яким повторюється це відображення, можна визначити відстань до місця ушкодження (l=t*v/2 – вимірювальний кабель). Такий метод найкраще призначений для роботи з довгими кабелями, оскільки імпульс, що поширюється по кабелю, дуже широкий (висока енергія імпульсу).

У коротких кабелів численні відображення накладаються один на одного, що не дозволяє визначити часовий інтервал. Однак при використанні з довгими кабелями метод імпульсного струму дає добрі результати попередньої локалізації дефектів.

Для аналізу перехідного імпульсу служить індуктивний датчик, що реєструє струм кабельної оболонці. Сигнали датчика відображаються за допомогою імпульсного рефлектометра (прилади BAUR серії IRG). На підставі інтервалу часу між другим і третім або між третім і четвертим імпульсом можна розрахувати відстань. Для цього користувачеві необхідно лише відзначити два наступних один за одним піку або фронту перехідної хвилі, що відображається приладом IRG.Відстань від генератора імпульсної напруги до місця пошкодження дорівнює різниці розрахованих приладом відстаней у метрах до обох піків (див. мал. нижче).

Відстань до ушкодження наочно визначається за графіком програмного забезпечення імпульсного рефлектометра. Щоб на екрані були відображені по можливості всі піки перехідної хвилі, діапазон відстані імпульсного рефлектометра IRG слід налаштувати таким чином, щоб він в кілька разів перевищував довжину кабелю.

Метод загасаючого сигналу

Для пошкоджень, що важко виявляються, і, перш за все, для пошкоджень, що виникають при високих напругах підходить метод загасаючого сигналу.

Більшість пошкоджень середньо-і навіть високовольтних кабелів можна визначити за допомогою стандартної імпульсної напруги до 32 кВ. Однак у разі періодичних пошкоджень (запливаючих пошкоджень) може статися так, що ця напруга є недостатньою для виникнення пробою і не дає можливості достовірно визначити місце пошкодження. Тоді досягти мети дозволить метод загасаючого сигналу (метод Decay).

При використанні даного методу кабель підключається до джерела випробувальної напруги і його ємність «заряджається» до тих пір, поки напруга, що впливає, не призведе до пробою.

У разі використання методу загасаючого сигналу, імпульсний рефлектометр виконує оцінку хвилі напруги, що осцилює після пробою між джерелом напруги та місцем ушкодження. Як датчик використовується ємнісний дільник напруги.

Оцінка даних також проста, як і при використанні методу ICM, виконується за допомогою імпульсного рефлектометра IRG.На діаграмі оцінки користувач відзначає два наступних один за одним позитивних піку напруги, фронту кривої напруги або, наприклад, дві точки проходження кривої через нуль і зчитує відстань. Різниця цих двох значень, поділена на 2, за вирахуванням довжини вимірювального кабелю утворює відстань до пошкодження.

Оскільки у джерела генератора високий вихідний імпеданс, напруга відображається тільки в місці пошкодження, прилад самостійно розраховує відстань, що відображається за заданою формулою.

Як і при використанні методу імпульсного струму, налаштування для відображення результату повинні бути зроблені таким чином, щоб зона відображення в кілька разів перевищувала довжину кабелю. Це дозволить показати кілька осциляцій.

Диференціальний метод порівняння

Ще один перевірений спосіб визначення пошкоджень кабельних ліній – це диференціальний спосіб порівняння.

Диференціальний метод порівняння або диференціальний метод відноситься до методів попередньої локалізації пошкоджень кабелю. Використовується у розгалужених електромережах, де стандартні рефлектометричні методи не можуть дати необхідних результатів. Цей метод дозволяє виконувати попередню локалізацію високоомних і пошкоджень, що запливають. Назва «диференціальний метод порівняння» походить від того, що виконується порівняння двох паралельно отриманих ICM-графіків, що виникають після подачі імпульсної хвилі. Для цього генератор імпульсної хвилі одночасно приєднується до пошкодженої та справної фази. Вимірювання методом імпульсного струму виконується один раз без перемички і вдруге – із встановленою в кінці кабелю перемичкою між справною та пошкодженою фазою.

Якщо пошкодження розташоване на головній жилі між генератором та перемичкою, вимірювальний прилад видає відстань від перемички до місця пошкодження. Однак якщо пошкодження розташоване на відгалуженні, вимір показує відстань від перемички до початку цього відгалуження.

Через складність і трудомісткість процесу реалізації даного методу, він використовується відносно рідко – тільки у разі розгалужених середньовольтних мереж, що нечасто зустрічаються.

В обладнанні BAUR використовуються всі сучасні методи виміру з максимальним рівнем підтримки в процесі пошуку пошкоджень.