Повреждения кабельных линий: причины, виды и их поиск. Методы определения мест повреждения кабельных линийСпособы и методы поиска мест повреждения кабельной линийЕсли кабельная линия повреждена, то это чревато экономическими потерями при передачах электрического тока, может возникнуть короткое замыкание, что приведет к поломке запитанных приборов или подстанций. При нарушении целостности изоляционного материала может возникнуть опасность удара электрическим током.  Поиск повреждений кабельный линий Повреждение линии может стать причиной отключения от электропитания жилых домов, хозяйственных объектов, системы управления и контроля цехов и предприятий, транспортных средств. Отыскивание нарушений в роботе кабельной линии имеет первоочередное значение. Какие бывают поврежденияПодземные и надземные линии передачи электрического тока могут повреждаться по многим причинам. Самые распространены следующее ситуации:
Для установления истинного типа нарушения передачи электроэнергии пользуются специальным прибором – мегаомметром.  Мегаомметр Предполагаемый поврежденный кабель отсоединяют от источников питания и рабочего прибора. На обоих концах провода измеряют такие показатели:
Этапы определение мест повреждения кабельных линий Отыскивание проблематичных зон в кабеле включает три основных этапа, благодаря которым достаточно быстро устраняется нерабочий участок:
Первый этап осуществляется с использованием специального оборудования. В этих целях используют трансформаторы, кенотрономы или же приборы способные генерировать высокие частоты. При прожигании за 20 — 30 сек показатель сопротивления значительно падает. Если в проводнике присутствует влага, то необходимая процедура прожигания проходит намного дольше и максимальное сопротивление, которого удается достигнуть составляет 2 -3 тыс Ом.  АИП-70 установка для прожигания кабеля Намного дольше происходит этот процесс в муфтах, при этом показатели сопротивления могут изменятся волнообразно, то повышаются, то обратно падают. Процедуру прожигания проводят до тех пор, пока не наблюдается линейное понижение сопротивления. Сложность определение места повреждения кабеля состоит в том, что длина кабельной линии может достигать несколько десятков километров. Поэтому на втором этапе нужно определить зону повреждения. Чтобы справиться с поставленной задачей используют эффективные методики:
Выбор методики зависит от предполагаемого типа повреждений. Емкостный методНа основе емкости проводника вычисляют длину от свободного конца проводника до зоны разрыва жилы.  Схема определения повреждений емкостным методом Применяя переменный и постоянный ток измеряют емкость жилы, что повреждена. Расстояние измеряют, основываясь на том, что емкость проводника напрямую зависит от его длины.  с1/lx = c2/l – lx, где, c1 и c2 – емкость кабеля на обоих концах, l –длина исследуемого проводника, lх – искомое растения до места предполагаемого обрыва. Из представленной формулы не трудно определить длину кабеля до зоны обрыва, которая равняется: lх = l * c1/(c1 + c2). Импульсный методМетодика применима практически во всех случаях повреждения проводника, за исключением заплывающих пробоев, причиной которых является повышенная влажность. Поскольку в таких случаях сопротивление в проводнике свыше 150 Ом, что является недопустимым для импульсного метода. Он основывается на подаче, с помощью переменного тока, импульса-зонда к поврежденной области и улавливании ответного сигнала.  Временная развертка зондирующих отраженных сигналов при импульсном методе определения мест повреждения: 1, 2, …, m – единичные процессы, повторяющиеся с частотой 500 — 1000 Гц. Эта процедура осуществляется с помощью специального оборудования. Поскольку скорость передачи импульса постоянная и составляет 160 метров за микросекунду, то легко рассчитать расстояние до зоны повреждения. Проверка кабеля производится на приборе ИКЛ-5 или же ИКЛ-4.  Прибор ИКЛ-5 Экран сканера отображает импульсы разной формы. Исходя из формы можно примерно определить тип повреждения. Также импульсный метод дает возможность найти место где возникло нарушение в передаче электрического тока. Хорошо данный метод работает если оборвана одна или несколько жил, а плохой результат получается при коротком замыкании. Метод петлиВ этом методе применяется специальный мост из переменного тока, позволяющий измерять изменения сопротивления. Создание петли возможно при наличии хотя бы одной рабочей жили в кабеле. Если возникла ситуация с обрыванием всех жил, следует воспользоваться жилами кабеля, что располагается параллельно. При соединении перебитой жилы с рабочей по одну сторону проводника образуется петля. К противоположной стороне жил подсоединяют мост, который может регулировать сопротивление.  Схема определения повреждений кабеля методом петли Поиск повреждения силового кабеля при помощи данной методики имеет ряд недостатков, а именно:
В силу этих причин метод применяют крайне редко. Метод колебательного РАЗРЯДАИспользуют метод если причиной повреждения послужил заплывающий пробой. Метод подразумевает использование кенотронной установки, от которой по поврежденной жиле подается напряжение. Если в процессе работы возникает пробой в кабеле, там обязательно формируется разряд с устойчивой частотой колебаний. Учитывая тот факт, что электромагнитная волна имеет постоянную скорость, то можно легко определить место повреждения на линии. Это можно сделать, сопоставив периодичность колебания и скорость.  Схема определения повреждений методом колебательного разряда Установив область повреждения, в предполагаемую зону отправляют оператора, который найдет точку повреждения силового кабеля. Для этого используют уже совсем другие методы, такие как:
Акустический методЭтот вариант отыскивания повреждения используется для подземных линий. При этом оператору нужно создать искровой разряд в мести нарушения работы кабеля в земле. Метод работает в случае если в точке повреждения есть возможность создать сопротивление более 40 Ом. Сила звуковой волны, которую может создать искровой разряд, зависит от глубины, на которой размещается кабель, а также от структуры грунта.  Схема определения повреждений акустическим методом На открытых трассах не рекомендуется применять акустический метод, поскольку звук по металлической трубке распространяется в широком диапазоне и распознать точны источник звука сложно. В качестве прибора способного генерировать необходимый импульс используют кенотрон, в схему которого необходимо дополнительное включить шаровой разрядник и высоковольтный конденсатор. В роли акустического приемника используется электромагнитный датчик или же датчик-пьезо. Дополнительно используют усилители звуковой волны. Метод индукцииЭто универсальный метод для поиска всех возможных типов нарушений в работе кабеля, кроме этого, позволяет определить поврежденную кабельную линию и глубину на которой она залегает под землей. Используют для обнаружения муфт, соединяющих кабель.  Схема определения повреждений кабеля методом индукции Основой данного метода является возможность уловить изменений в электромагнитном поле, что возникают при движении тока по электрической линии. Для этого пропускают ток, что имеет частоту 850 — 1250 Гц. Сила тока при этом может находиться в пределах нескольких долей ампера до 25 А. Зная каким образом происходят изменения исследуемого электромагнитного поля не составит труда отыскать место нарушения целостности кабеля. Для того чтобы достаточно точно определить место, можно воспользоваться выжиганием кабеля и переводом однофазного замыкание в двух- или трехфазное. В этом случае нужно создать цепь «жила-жила». Преимуществом такой цепи является то, что ток направляется по противоположных направлениях (по одной жиле вперед, по второй – обратно). Таким образом концентрация поля значительно возрастает и отыскать место повреждения значительно легче. Метод рамки Схема определения повреждений кабеля методом рамки Это хороший способ для отыскивания нерабочих зон на поверхности линии электропередач. Принцип действия очень схож с методом индукции. Подключается генератор к двум жилами или же к одной жиле и оболочке. Затем на кабель с повреждением накладывается рамка, что вращается вокруг оси. К месту нарушения должны отчетливо проявляются два сигнала – минимум и максимум. За предполагаемой зоной сигнал не будет колебаться, не давая пиков (монотонный сигнал). Похожие статьиinfoelectrik.ru Поиск места повреждения кабеля: методы, видео, приборыМетодики определения повреждения кабеля в земле  Чтобы найти место повреждения кабельной линии, необходимо понимать специфику и методику ведения поиска. Процесс необходимо разделить на два этапа:
В виду отличий этих двух этапов, сами методы отыскания различаются и бывают:
Что же, рассмотрим все методы по порядку. Импульсный методДанный способ подразумевает поиск повреждения с помощью рефлектометра. Работы могут проводиться, например, прибором РЕЙС-305, который показан на фото ниже.
Работа прибора основывается на посылании зондирующих импульсов определенной частоты, которые встречая на своем пути препятствие, отражаются и возвращаются обратно к прибору. То есть, прибор располагается с одного конца силового кабеля, что очень удобно и практично. Чтобы вычислить точное расстояние до места повреждения, необходимо воспользоваться следующей формулой:
Где, по формуле, L – длина кабеля от точки присоединения прибора до повреждения, tx – переменная величина количества времени затраченного, чтобы импульс, дошел до места обрыва и обратно. υ – скорость, с которой импульс следует по кабелю (для кабельных линий от 0,4 кВ до 10 кВ равен 160 м/мкс). Данным способом можно выявить не только обрыв в силовом кабеле, но и короткое замыкание между жилами. Чтобы понять что произошло, обратимся к изображению на экране во время испытаний. Картинки будут такими (слева замыкание, справа обрыв):
Испытания следует проводить на полностью отключенной линии. На видео примере наглядно демонстрируется, как пользоваться искателем места короткого замыкания: Инструкция по использованию рефлектометра ИСКРА-3М Метод петлиДанный способ применим при условии, что хотя бы один провод в кабеле остался цел, или рядом пролегает еще один проводник с целыми жилами. Чтобы узнать расстояние до места повреждения петлевым методом, нужно измерить сопротивление жил постоянному току прибором Р333. Это измерительный мост постоянного тока, который выглядит вот так:
Перед началом измерений соединяем конец целой и поврежденной жилы закороткой, другие два конца подключаем по схеме:
Вычислить расстояние до точки, в которой возник обрыв, можно по следующей формуле:
Это, пожалуй, один из первых придуманных методов, применяемых для отыскания места повреждения, и используется он исключительно при однофазном и двухфазном замыкании. Постепенно им перестают пользоваться, ввиду его трудоемкости и большой погрешности в измерениях. Акустический методНайти обрыв в кабеле акустическим методом можно, создав в месте повреждения разряд с помощью генератора высоковольтных импульсов (на картинке внизу). В месте обрыва или замыкания появятся колебания звука определенной частоты. Качество прослушивания зависит от вида грунта, расстояния от поверхности до кабельной линии и типа повреждения. Обязательным условием для работы способа является превышение значения переходного сопротивления в 40 Ом.
Пример поиска поврежденной линии акустическим способом предоставлен на видео: Применение акустического прибора Метод шагового напряженияМетод основан на пропускании по кабелю тока, вырабатываемого генератором. Он создает между двумя расположенными в земле точками разность потенциалов, о которой можно судить по утечке тока в месте аварии. Чтобы найти точку с пониженным сопротивлением изоляции, контактные штыри-зонды устанавливаются так – первый ровно над пролегающим проводником, второй под углом 900 в метре от первого. Точка, в которой кабель поврежден, находится под первым штырем, при условии, что сигнал будет максимальным. Более подробно о шаговом напряжении вы можете узнать из нашей статьи! Индукционный методСпособ очень точно определяет места обрыва, однако его применение связано с прожигом кабеля. При большом переходном сопротивлении необходимо уменьшить его величину путем прожига, используя специальные устройства, например, установку прожигающую кабель ВУПК-03-25:
Метод основан на пропускании по жиле тока с высокой частотой, который образует электромагнитное поле над кабельной линии. В местах механических повреждений трассы, проводя приемной рамкой, звук будет изменяться. Таким образом, отсутствие звука говорит об обрыве жилы.
На видео ниже наглядно демонстрируется нахождение аварийного участка прожигом: Прожиг кабельной линии Поиск обрыва скрытой проводки в бетонной стенеМесто 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: Определение места короткого замыкания в стене Вот мы и рассмотрели самые известные методики поиска места повреждения кабеля. Надеемся, информация была для вас полезной и интересной! Также рекомендуем прочитать: samelectrik.ru Ремонт силового кабеля. Методы определения места повреждения на трассе кабельной линии.Доброе время суток, друзья! Сегодня мы поговорим об абсолютных методах определения места повреждения силового кабеля. 1. Акустический метод. Акустический метод основан на прослушивании над местом повреждения кабельной линии звуковых колебаний, вызванных искровым разрядом в канале повреждения. Акустический метод практически универсален и в большинстве случаев является основным абсолютным методом. Им можно определять повреждения различного характера: однофазные и междуфазные замыкания с различными переходными сопротивлениями, обрывы одной, двух или всех жил. В отдельных случаях возможно определение нескольких повреждений на одной кабельной линии. Искровые разряды, получаемые в месте повреждения кабеля, образуются двумя способами. При «заплывающем пробое», который, как правило, обнаруживается при контрольных испытаниях, повреждение, в основном, бывает в муфтах. Сопротивление в месте повреждения большое — единицы и десятки мегаом. С помощью испытательной установки постоянного тока (см. рис. 3 ) к поврежденной жиле прикладывается напряжение (не более 5Uном, где Uном — рабочее напряжение кабеля). Как только в месте повреждения происходит пробой, определяют расстояние до места повреждения, например, с помощью метода колебательного разряда. После первого пробоя сопротивление в поврежденной жиле кабеля восстанавливается, и напряжение от испытательной установки постоянного тока возрастает опять до напряжения пробоя. Такая периодичность пробоев может продолжаться длительное время. В зоне измеренного расстояния до места повреждения оператор, передвигаясь вдоль трассы кабельной линии, четко фиксирует акустические сигналы, вызываемые пробоями в месте повреждения. При замыканиях, имеющих переходное сопротивление в месте повреждения от единиц Ом до десятков кОм, используется высоковольтная установка постоянного тока, с помощью которой производится заряд конденсатора, после чего через разрядник (разрядник может быть как управляемый, так и неуправляемый воздушный) в месте повреждения происходит пробой, вызывающий акустический сигнал. В передвижных измерительных лабораториях имеются, как правило, две группы высоковольтных конденсаторов. Одна группа на рабочее напряжение до 5 кВ при емкости конденсаторов до 200 мкФ (низковольтная акустика), другая группа на рабочее напряжение до 30 кВ при емкости конденсаторов до 5 мкФ (высоковольтная акустика). Установки для заряда конденсаторов первой группы имеют большую мощность, которая необходима для быстрой зарядки конденсаторов большой емкости (единицы секунд). Если при использовании первой группы конденсаторов невозможно создать пробой вследствие большого сопротивления в месте повреждения, то необходимо использовать вторую группу конденсаторов. Оператор, перемещаясь вдоль трассы кабельной линии в предполагаемой зоне повреждения, измеренной импульсным или волновым методом, может точно определить место повреждения следующим способом. При использовании кабелеискателя, ПК-100, имеющего один канал усиления, сигнал от акустического преобразователя усиливается приемником и поступает на стрелочный индикатор и головные телефоны. Передвигаясь по трассе кабельной линии, оператор прослушивает сигналы с помощью головных телефонов и только в месте непосредственного повреждения кабеля, когда акустические сигналы четко фиксируются, необходимо с помощью стрелочного индикатора выявить на трассе точку с максимальным отклонением стрелки, где и находится повреждение. При использовании кабелеискателя, например, КАИ-90, имеющего два канала усиления (один для усиления сигналов акустического преобразователя, а другой для усиления сигналов, наведенных в индукционном преобразователе), поиск осуществляется следующим образом. При перемещении вдоль кабельной линии сигнал, наведенный в индукционном преобразователе, поступает через усилительный тракт приемника на стрелочный индикатор, а сигнал с акустического преобразователя поступает через свой усилительный тракт на головные телефоны. В зоне места повреждения, когда становится слышен акустический сигнал в головных телефонах, следует перейти в режим акустического поиска. При этом акустический сигнал будет поступать через усилительный тракт приемника КАИ-90 как на головные телефоны, так и на стрелочный индикатор, по которому при максимальном его отклонении можно найти точное место повреждения. При определении места растяжки (разрыва) жил в кабеле высоковольтную испытательную установку постоянного тока подключают поочередно к одной из жил или сразу ко всем трем жилам кабеля (рис. 8). При подъеме испытательного напряжения до 5Uном зa счет ослабленной изоляции возникает пробой в месте разрыва между одной из жил и оболочкой кабеля. В случае, если пробой в месте повреждения не происходит, необходимо установить перемычку на дальнем конце кабеля между всеми жилами и оболочкой кабеля. В этом случае при поднятии испытательного напряжения пробой происходит в месте разрыва жил кабеля. В обоих случаях место повреждения находится акустическим методом.
Рис. 8. Схема подключения высоковольтной испытательной установки при растяжке жил в кабеле: 1 — высоковольтная испытательная установка; 2 — поврежденный кабель; 3 — перемычка между жилами и оболочкой кабеля 2. Индукционно-импульсный метод.
Индукционно-импульсный метод используется при определении места повреждения вида «заплывающий пробой» на трассе кабельной линии. Определение места пробоя в кабеле производится методом контроля направления распространения электромагнитных волн, возникших в месте пробоя. Так как при пробое возникают электромагнитные волны, направленные от места повреждения к концам кабельной линии, то место на трассе кабельной линии, в котором происходит изменение направления волн, соответствует месту повреждения. Для определения места «заплывающего пробоя» кабельной линии к поврежденной жиле кабеля подключают высоковольтную установку и плавно поднимают постоянное напряжение до обеспечения периодических пробоев в кабеле. Методом колебательного разряда производят измерение расстояния до места повреждения. Точный поиск места повреждения в найденной зоне производится индукционно- импульсным кабелеискателем КИИ-83 или КИИ-89, переносимым вдоль трассы при создании в линии периодических пробоев. При каждом пробое в линии в индукционном преобразователе (датчике) наводится напряжение, полярность которого фиксируется кабелеискателем (отклонением стрелки прибора). Если место повреждения будет пройдено, то прибор будет фиксировать другой знак полярности, что является основанием для возвращения назад, и точного определения места повреждения кабеля. Кабелеискатели КИИ-83 и КИИ-89 позволяют однозначно определить, в каком направлении следует вести поиск вдоль трассы линии, чтобы приблизиться к месту повреждения. Это исключает ошибочные действия оператора. На трассе кабельной линии в зоне предполагаемого места повреждения (при изменении знака показывающего прибора) целесообразно для более точного определения места повреждения использовать акустический метод. 3. Индукционный метод. Индукционный метод определения места повреждения, основан, на принципе определения характера изменения магнитного поля, над кабелем, по которому пропускается ток от генератора звуковой частоты. Частота тока от 480 до 10000 Гц. Метод обеспечивает высокую точность определения места повреждения и имеет широкое распространение. Индукционным методом можно определить: · трассу кабельной линии; · глубину прокладки кабельной линии; · искомый кабель в пучке кабелей; · междуфазные повреждения кабельной линии; · однофазные повреждения кабеля. 3.1. Определение трассы кабельной линии. При определении трассы кабельной линии (рис. 9) генератор звуковой частоты включается по схеме фаза — земля. При использовании генератора с выходной частотой 1000 Гц (рис. 9 а) на дальнем конце кабельной линии устанавливается перемычка между жилой и оболочкой кабеля. При использовании генератора с выходной частотой 10000 Гц (рис. 9 б) установка перемычки на дальнем конце кабеля не обязательна. Звуковой сигнал будет формироваться емкостным током, протекающим через распределенную емкость кабеля Ск. Определение трассы кабельной линии основано на изменении уровня звукового сигнала, который наводится в индукционном преобразователе (ИП) и усиливается приемником. Оператор, передвигаясь вдоль трассы кабельной линии при горизонтально расположенном индукционном преобразователе (рис. 9 г) (параллельно плоскости земли и перпендикулярно кабельной линии), слышит максимальный сигнал в головных телефонах непосредственно над кабелем, а при перемещении преобразователя вправо или влево от оси кабеля сигнал будет ослабевать. При вертикально расположенном индукционном преобразователе (рис. 9 д) оператор слышит в головных телефонах над кабелем слабый сигнал, который усиливается при перемещении преобразователя вправо или влево от трассы кабельной линии. Таким образом, при передвижении по направлению максимального (при горизонтально расположенном ИП) или минимального (при вертикально расположенном ИП) сигнала определяют трассу кабельной линии. Иногда, вследствие разрывов оболочки кабеля и муфт, ток от генератора протекает по оболочкам соседних кабелей, находящихся под рабочим напряжением. При этом минимум звукового сигнала получается над тем кабелем, по оболочке которого течет ток. Вследствие этого, трасса кабельной линии будет определена неправильно. В этом случае для исключения ложного определения трассы кабельной линии генератор включается между двумя жилами кабеля (рис. 9 в) (бифилярная схема). Оператор, перемещаясь по трассе кабельной линии, прослушивает максимумы и минимумы звучания сигналов в головных телефонах, вызванные шагом спирали жил кабеля (шаг спирали жил в силовых кабелях может изменяться от 0,5 до 1,5 м в зависимости от сечения жил кабеля). По уровню этих звуковых сигналов определяется трасса кабельной линии.
а) схема определения трассы кабельной линии на частоте 1000 Гц; б) схема определения трассы кабельной линии на частоте 10000 Гц; в) схема определения трассы кабельной линии на частоте 1000 Гц или 10000 Гц при подключении генератора к двум жилами кабеля;
г) ЭДС, наводимая в горизонтально расположенном индукционном преобразователе при перемещении его вправо и влево от оси кабеля; д) ЭДС, наводимая в вертикально расположенном индукционном преобразователе при перемещении его вправо и влево от оси кабеля; е) расположение индукционного преобразователя при определении глубины прокладки кабельной линии; 1 — генератор; 2 — кабельная линия; 3 — перемычка; 4 — распределенная емкость кабеля Ск Рис. 9. Схема подключения генератора при определении трассы и глубины прокладки кабельной линии: 3.2. Определение глубины прокладки кабеля. Для определения глубины прокладки кабельной линии используется та же схема подключения генератора, что и для определения трассы кабеля. В месте, где требуется определить глубину прокладки кабеля, необходимо точно определить трассу кабельной линии при вертикальном расположении оси индукционного преобразователя (рис. 9 е). Затем индукционный преобразователь с помощью фиксирующего устройства необходимо установить под углом 45° к плоскости земли. Перемещая, преобразователь перпендикулярно трассе, находят точку на поверхности земли, в которой пропадает звучание сигнала в головных телефонах. Расстояние от этой точки до трассы равно глубине прокладки кабеля. 3.3. Определение искомого кабеля в пучке кабелей. После проведения работ по раскопке траншей в зоне предполагаемого места повреждения необходимо определить поврежденный кабель в пучке других кабелей, находящихся под рабочим напряжением. Для определения искомого кабеля генератор настраивают на частоту 1000 Гц (рис. 9в) и подключают к двум неповрежденным жилам кабеля, которые закорочены на противоположном конце перемычкой. В месте раскопки индукционный преобразователь устанавливают в вертикальное положение и, перемещая его перпендикулярно расположенным кабелям, находят искомый кабель по резкому изменению уровня звучания сигнала в головных телефонах по обеим сторонам найденного кабеля. Для более точного определения искомого кабеля в пучке необходимо применять накладную индукционную рамку, которая подключается к входу кабелеискателя. Если при вращении ее вокруг очищенного от земли искомого кабеля в головных телефонах прослушиваются два максимума и два минимума сигнала частоты 1000Гц, то искомый кабель определен правильно. 3.4. Определение места междуфазного повреждения кабельной линии. Междуфазные повреждения кабельных линий, как правило, получаются из однофазных повреждений путем разрушения изоляции неповрежденной жилы . При трудности определения места однофазного повреждения (плохая слышимость акустических сигналов, нет четкого изменения сигнала при определении однофазного повреждения индукционным методом, нет четкой привязки к трассе кабельной линии и т.д.) производят его перевод в междуфазное повреждение с помощью прожигательной установки. Следует учесть, что сопротивление между жилами и оболочкой или между двумя жилами должно быть близким к нулю. В случае, если в месте замыкания двух жил сопротивление составит единицы Ом, определение места повреждения затруднительно, особенно на частоте 10000Гц из-за емкостного тока, который будет протекать за местом повреждения. При этом по трассе кабельной линии за местом повреждения будут прослушиваться сигналы в головных телефонах, обусловленные спиральностью жил. После перевода однофазного повреждения в междуфазное и измерения расстояния до места повреждения с помощью приборов, использующих импульсный метод, генератор подключают к двум поврежденным жилам кабеля (рис. 10 а).
Рис. 10. Определение места междуфазного повреждения индукционным методом: а) схема подключения генератора звуковой частоты: 1 — генератор звуковой частоты; 2 — поврежденный кабель; 3 — место междуфазного повреждения кабеля; б) кривая изменения напряженности электромагнитного поля по трассе кабеля с междуфазным замыканием жил (остаточное сопротивление в месте повреждения десятые доли ома): d — шаг спиральности жил кабеля; с = d на участке расположения муфт; в) трасса прокладки поврежденного кабеля При такой схеме подключения от генератора до места повреждения протекают прямой и обратный токи, которые создают магнитное поле. Это магнитное поле из-за наличия спиральности жил поворачивается вокруг оси кабеля. Благодаря этому ЭДС, наводимая в индукционных преобразователях, и звуковой сигнал в головных телефонах будут иметь минимальное и максимальное значения. Расстояние между максимумами и минимумами определяется шагом спирали и может изменяться от 0,5 до 1,5 м. Над местом междуфазного повреждения при малом сопротивлении между жилами слышимость принимаемого сигнала увеличивается, а за местом повреждения сигнала практически не слышно. При перемещении над кабелем в местах расположения муфт длина интервала с максимальным звучанием увеличивается, при этом слышимость сигнала будет выше за счет большого расстояния между жилами в муфте (рис. 10 б). По этим признакам определяется расположение муфт кабеля. При передвижении по трассе кабельной линии слышимость принимаемого сигнала может меняться из-за изменения глубины (рис. 10 в) прокладки кабеля; слышимость меняется, если кабель пересекает коммуникации или проезжие магистрали (при этом на отрезке прокладки кабеля в металлической трубе слышимость сигнала прекращается). Следует указать, что при прохождении кабельной линии по трассе через участки с различными типами кабелей (например, кабель АСБ соединен с помощью муфты с кабелем ААБ) ЭДС, наводимая в индукционном преобразователе, будет разная: над кабелем ААБ она будет меньше, чем над кабелем АСБ или СБ. Это происходит вследствие того, что кабель ААБ имеет лучшее экранирование. Кроме того, уменьшение сигнала после муфты создает впечатление, что место повреждения найдено. Чтобы избежать ошибки, следует после уменьшения сигнала увеличить чувствительность приемника и прослушать зону кабельной линии с пониженным сигналом. Если в головных телефонах прослушиваются максимумы и минимумы принимаемого сигнала, то повреждение следует искать дальше по трассе кабельной линии. При работе в зоне сильных электромагнитных помех, вызванных токами промышленной частоты 50 Гц (воздушные линии, трансформаторные подстанции, действующие кабельные линии и т.д.), следует перейти на частоту 10000 Гц, при этом влияние поля частоты 50 Гц будет уменьшено. 3.5. Определение однофазных повреждений кабеля (метод «аномалии нуля»). Метод «аномалии нуля» используется в тех случаях, когда другими методами невозможно определить место однофазного повреждения, например, из-за большой глубины прокладки кабеля, из-за сильных акустических помех и т.д., а также невозможности перевести однофазное повреждение в междуфазное. Этим методом можно определить место повреждения примерно в 50 % случаев. При использовании данного метода с помощью прожигательной установки необходимо получить сопротивление в месте повреждения несколько десятков Ом, но при этом не приварить жилу к оболочке кабеля. В отдельных случаях методом «аномалии нуля» можно определить однофазные повреждения, имеющие сопротивление в месте дефекта, близкое к нулю («глухая земля»). Генератор на частоте 1000 или 10000 Гц подключается к поврежденной жиле и оболочке кабеля. Оператор, передвигаясь по трассе кабельной линии в зоне места повреждения с вертикально расположенным индукционным преобразователем, слышит в головных телефонах минимальный сигнал. Вправо или влево от трассы кабельной линии сигнал возрастает. С помощью ручки регулировки чувствительности индикатора точно над трассой кабельной линии устанавливается минимальное показание индикатора. Его стрелка должна быть в диапазоне, не превышающем 20 % длины шкалы. При перемещении точно над трассой кабельной линии, над местом повреждения произойдет резкое увеличение показания индикатора, при этом слышимость сигнала в головных телефонах не изменится. После прохода места повреждения показания индикатора будут такими же, как и до места повреждения. При использовании данного метода следует точно знать расположение соединительных муфт, так как они, как правило, дают ложное увеличение сигнала. Увеличение сигнала может быть и в неповрежденной части кабельной линии, при этом следует пройти дальше по линии, где могут также чередоваться увеличения и уменьшения сигналов, которые измеряются индикатором прибора. В этом случае повреждение находится в последней точке увеличения сигнала elektrolaboratoriy.ru Основные методы определения мест повреждения (ОМП)Неизбежные материальные и финансовые потери, к которым приводит выход из строя кабельной линии (КЛ), заставляют искать наиболее эффективные, минимизирующие эти потери, способы устранения повреждений. Правильный выбор метода и оборудования для поиска мест повреждений определяют эффективность решения поставленной задачи, т.е. максимальную вероятность правильного определения места повреждения и минимальное время, затрачиваемое на это. Причины появления дефектов в кабелях весьма разнообразны. Основные из них: механические или коррозионные повреждения, заводские дефекты, дефекты монтажа соединительных и концевых муфт, осушение изоляции вследствие местных перегревов кабеля и старение изоляции. Основные виды повреждений силовых кабелей:• однофазное замыкание на «землю»; • межфазное замыкание; межфазное замыкание на «землю»; • обрыв жил кабеля без заземления или с заземлением как оборванных, так и необорванных жил; • заплывающий пробой, проявляющийся в виде короткого замыкания (пробоя) при высоком напряжении и исчезающий (заплывающий) при номинальном напряжении. Классификация методов ОМП
Виды повреждений и основные методы поиска
Дистанционные (относительные) методы
Топографические (абсолютные) методы
Рассмотрим основные свойства и характеристики предъявляемые к поисковой аппаратуре:
Статья подготовлена специалистами отдела инноваций © ООО «АНГСТРЕМ»  Хотите получать полезные методические материалы? Эта статья актуальна для товаров:Комплект поисковый КП-500К (исполнение 2).png) Предназначен для определения мест повреждений, глубины залегания подземных кабелей, обследования местности, поиска трассы коммуникаций, выбора кабеля из пучка. Методы работы: индукционный, акустический, потенциальный. Приемник поисковый ПП-500К Предназначен для определения мест повреждений и глубины залегания кабелей, обследования местности и поиска трассы коммуникаций, выбора кабеля из пучка. Рефлектометр РЕЙС-305 Предназначен для определения расстояния до места повреждения подземной кабельной линии. angstremip.ru Способы определения повреждения кабеля. Полное описание Метод поиска повреждения кабеля зависит от типа самой линии, уровня ее напряжения и способа прокладки. Обычно мощные линии прокладывают под землей, поэтому с помощью радиочастотного измерительного оборудования практически всегда с успехом можно определить разрыв или его частичное повреждение, вызывающее пробой или короткое замыкание. Также по типу повреждения линии следует разделить на несколько типов:
Обычно причинами механического повреждения являются ремонтные или строительные работы, проводимые в зоне прокладки линии. И в меньшей степени происходит прогорание изоляции из-за некачественного соединения в муфтах, на месте которого возникает искрение и дальнейшее термическое разрушение изоляции. Если обрыв линии можно устранить всего лишь врезкой одной муфты, то при ее сгорании, возможно, придется заменить целый отрезок линии. Способы поиска неисправностиДля безопасного поиска повреждения кабельной линии первым делом стоит ее отключить от источника питания и от всех потребителей. Это необходимо для того, чтобы в него можно было подать низковольтные высокочастотные импульсы и отслеживать приемником сигнал на поверхности, двигаясь вдоль него.
Для более точного определения места повреждения кабельной линии применяют следующие методы:
Импульсный метод определения повреждения
Этот метод подразумевает подачу в линию кратковременного импульса переменного тока, который, дойдя до места повреждения, отражается от него и возвращается обратно. В зависимости от скорости возврата импульса и его формы можно определить тип повреждения: замыкание или обрыв. К диагностическому оборудованию импульсного типа относятся приборы ИКЛ05, Р5-1А, Р5-5 и другие. Приборы обеспечивают высокую степень точности всех типов повреждения при условии сопротивления кабеля не более 200 Ом. Метод колебательного зарядаМетод заключается в диагностировании периода свободных колебаний заряженной линии от места повреждения до выпрямительной зарядной установки.
Для выполнения измерений применяются приборы типа ЭМКС-58М. Расстояние до место повреждения определяется из отношения времени распределения волны к скорости, которая обычно находится в пределах 160-103км/с. Емкостной методЕмкостной метод заключается в использовании специального измерительного моста, который заряжает как конденсатор жилы кабеля и измеряет их емкость по отношению к экрану. Измерения параметров осуществляются при помощи моста постоянного тока или баллистического гальванометра на переменном токе.
Для того, чтобы избежать значительных перебоев в работе из-за повреждения кабелей на промышленных предприятиях используются магистральные шинопроводы. Они помогают произвести быстрый монтаж/демонтаж даже сложных конструкций в случае необходимости. А также дают возможность легко вписать их в интерьер. Пишите комментарии,дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное. elektronchic.ru Как определить место повреждения кабельной линии
Почему повреждается кабель?Процесс электроснабжения потребителей должен быть максимально непрерывным. Поэтому качество кабелей всегда высокое. Но после того как линия кабельного электроснабжения закопана и введена в эксплуатацию со временем так или иначе происходят аварии. Металлы, используемые в кабелях, такие как свинец, алюминий, медь пластичны. Изоляция так же относительно мягкая, поскольку кабель должен гнуться и накручиваться на катушку. При проседании грунта или при сдавливании кабеля, например, каменистым грунтом появляются деформации, нарушающие правильность расположения изоляции и токоведущих жил. Коррозия покрытий, защищающих токоведущие жилы, тоже вносит свою лепту в процесс разрушения кабеля снаружи. Появляется возможность поступления влаги внутрь. Это существенно ухудшает свойства изоляции, и создаёт условия для замыканий. Но и мельчайшие трещины, не выявленные в процессе изготовления и отверстия в защитных покрытиях токоведущих частей, некачественные соединительные муфты, изменение со временем свойств изоляции тоже рано или поздно проявляются и становятся причиной аварий. Статистика повреждений следующая:
Обзор вариантовПовреждение одной из фазЧаще всего аварии возникают в виде замыканий между одной из фазных жил и экраном – оболочкой кабеля. В кабельных электросетях 1 – 10 киловольт этот вид аварий случается наиболее часто. В месте повреждения между оболочкой и жилой появляется как бы резистор, сопротивление которого определяет тяжесть аварийной ситуации. Это так называемое «переходное сопротивление» классифицируется по одной из трёх групп:
Повреждения между фазными жиламиПо статистическим данным на замыкания между фазами приходится примерно двадцать процентов всех аварий в кабельных электросетях. Как и для однофазного замыкания, для замыкания между фазами применяется классификация по величине переходного сопротивления в месте аварии:
Междуфазные замыкания обычно являются развитием однофазных повреждений. Из-за небольших расстояний нагрев и разрушения происходят очень быстро и часто приводят к перегоранию кабеля или свариванию всех жил с экраном. Растяжение или разрыв токоведущих жилЭтот вид повреждений наиболее характерен для подвижных грунтов, когда в месте смещения грунта оказывается кабельная муфта. Но кабельная линия может повредиться не только в муфте, но и в любом другом месте. Всё зависит от приложенной силы и качества изготовления кабеля. Нарушение целостности наружного пластикового покрытияЕсли по тем или иным причинам наружное пластиковое покрытие трескается, в трещину начинает поступать влага. Под пластиковой оболочкой расположена металлическая экранирующая оболочка, которая начинает реагировать с водными растворами на основе компонентов грунта и материала покрытия. Этот разрушительный процесс длится в зависимости от влажности грунта. Но обычно он протекает довольно быстро, поскольку тающий снег и дожди питают влагой этот процесс круглый год. Кабели расположены под землёй. Чтобы устранить появившееся повреждение необходимо сначала найти его. Поиск повреждения выполняется по такой схеме:
Поскольку в электросетях используется релейная защита, которая контролирует и отключает подконтрольные ей электрические цепи с нарушениями установленных режимов, первый пункт реализуется весьма просто. По срабатыванию защиты определяется участок, в пределах которого надо искать повреждение. Выполнение второго пункта поиска связано с необходимостью получения по возможности наименьшего по величине переходного сопротивления. Не больше нескольких сот Ом. Это необходимо для эффективного выполнения последующих пунктов. В месте повреждения в ходе прожигания происходит обугливание изоляции с образованием углеродистых соединений. Поскольку они электропроводны, сопротивление уменьшается. Для большинства методов определения места повреждения необходимо сопротивление менее одного Ома. Поэтому надо наполнить место прожигания частицами металла для максимального уменьшения сопротивления. Существует несколько способов прожигания, которые используются в различных установках, предназначенных для этого. Некоторые из таких устройств показаны далее: Третий пункт даёт возможность быстро определить зону, в которой находится место повреждения кабельной линии. Это делается путём измерений расстояний на трассе кабельной линии на основе имеющейся документации. Применяется также и специальное оборудование. Четвёртый пункт позволяет определить повреждение в пределах круга диаметром 6 метров. При этом используется специальная аппаратура и методика определения места повреждения. Методы определения места повреждения кабельной линииВ целом методику можно проиллюстрировать схемой, показанной далее: Для кабельных электросетей применяются такие методы определения места повреждения:
Акустический метод является универсальным и одним из основных. С его помощью определяются почти все виды повреждений. Суть метода в том, что специальным генератором, подключенным к кабелю, создаются мощные импульсы. Они вызывают электрические разряды в повреждённом месте, которые создают звуковые колебания. Звук от этих разрядов распространяется от кабеля, находящегося под землёй к поверхности. Оператор со специальным микрофоном отыскивает по силе звука место повреждения кабельной линии.
Импульсный метод служит для определения различных замыканий и обрывов. Он основан на тестировании кабеля специальным импульсом. По отражению его от места повреждения и зная место отправления этого импульса можно вычислить расстояние до места повреждения.
Индукционный метод применяется для отыскания различных замыканий, а также для определения расстояния от поверхности земли до кабеля. Генератор звуковой частоты, который создаёт электрическую цепь от места присоединения к кабелю до места повреждения, использует её как излучатель электромагнитных волн звукового диапазона. С поверхности земли оператор улавливает эти волны при помощи рамки. Ёмкостным методом отыскивается обрыв кабеля. Для этого измеряется ёмкость отрезка кабельной линии от места присоединения оборудования до места обрыва. Ёмкость зависит от площади поверхности, которая в линии зависит от длины и диаметра. Поэтому по величине ёмкости можно довольно точно просчитать по соответствующим формулам длину отрезка линии между присоединённым прибором и местом обрыва. Методом колебательного разряда определяются повреждения в тех случаях, когда не получается прожигание изоляции. Тогда в месте повреждения появляется так называемый «заплывающий пробой». Для того чтобы расчётным путём по формулам вычислить расстояние от места подключения поискового оборудования до этого заплывающего пробоя по кабельной линии пропускается высоковольтный импульс. Из-за повреждения этот импульс имеет вид затухающих колебаний. Поэтому по его периоду можно рассчитать искомое расстояние.
Петлевой метод применяется для поиска места замыкания. Обязательное условие для реализации этого метода – повреждение не более чем двух жил кабеля, которые создают петлю между точкой подключения прибора и точкой замыкания. Прибор измеряет сопротивление жил. После этого по формулам определяется расстояние до места повреждения.
podvi.ru Определение места повреждения кабеля в кабельных линиях электропередач, кабельные работыОпределение места повреждения кабеляПри повреждении кабельной линии имеет большое значение быстрота ее ремонта, так как нарушается нормальная схема передачи электроэнергии, снижается надежность электроснабжения потребителей и ухудшаются технико-экономические показатели электрической сети. При прокладке кабеля в земле к указанным причинам необходимости ускоренного ремонта добавляется опасность проникновения влаги в изоляцию кабеля через отверстие в его оболочке и возможность интенсивного засасывания влаги по длине кабеля. Кабельные работы по ремонту при быстром нахождении повреждения ограничиваются короткой вставкой кабеля с монтажом двух муфт, а в благоприятных случаях — даже одной муфты. В противном случае приходится с обоих концов от места повреждения кабеля вырезать по несколько метров, а иногда по несколько десятков метров увлажненного кабеля. Это значительно усложняет и удорожает ремонт кабельной линии. Быстрое и точное определение места повреждения в кабельных линиях осуществляется передвижными измерительными лабораториями, располагаемыми в крытом фургоне автомашины. Внутри лаборатории монтируют прожигательную установку для уменьшения переходного сопротивления изоляции в поврежденном месте кабельной линии и последующего определения места повреждения специальными измерительными приборами, в частности: – импульсным прибором Р5-8 или Р5-9 (измеритель неоднородностей кабелей) для определения характера повреждения и расстояния до места повреждения с диапазоном измерения от 1 до 10000 м; – прибором Щ-4120 (или ЭМКС-58) комплектно с присоединительным устройством — для определения расстояния до места повреждения кабельной линии при заплывающих пробоях с диапазоном измерения от 40 до 20 000 м методом колебательного разряда; – кабельным мостиком УКМ или другого типа — для определения места повреждения методом петли или емкостным методом; – устройством для определения места повреждения акустическим методом непосредственно на трассе при условии, что в поврежденном месте может быть искусственно создан электрический разряд, прослушиваемый с поверхности земли; – оборудованием и аппаратурой для определения места повреждения индукционным методом непосредственно на трассе. Повреждения в кабельных линиях по их характеру могут быть подразделены на следующие виды: повреждения изоляции, вызывающие замыкание одной жилы на землю; повреждения изоляции, вызывающие замыкание двух или трех жил между собой; обрыв одной, двух или трех жил без заземления или с заземлением как оборванных, так и необорванных жил; заплывающий пробой изоляции; повреждения линии одновременно в двух или более местах, каждое из которых может относиться к одной из вышеуказанных групп. В кабельных линиях с отдельно освинцованными жилами ОСБ, двух- и трехжильные повреждения изоляции происходят очень редко. Наиболее распространенным видом повреждения силовых кабельных линий является повреждение изоляции между жилой и металлической оболочкой кабеля или муфты, т. е. одножильное повреждение. При повреждении кабельной линии прежде всего необходимо определить характер повреждения. В большинстве случаев для этого бывает достаточно с помощью мегомметра определить с обоих концов линии: сопротивления изоляции каждой токоведущей жилы кабельной линии по отношению к земле; сопротивления изоляции между каждой парой токоведущих жил. Если мегомметром не удается определить характер повреждения изоляции, что иногда бывает, когда кабельная линия повреждена не во время работы, а при испытании, то характер повреждения определяют дополнительными повторными испытаниями изоляции токоведущих жил по отношению к металлической оболочке кабеля и между собой. В настоящее время характер повреждения определяют также импульсными приборами (ИКЛ-5, Р5-1А, Р5-5, Р5-8 и Р5-9). После того, как произведены все необходимые измерения, составляют схему вида повреждения кабельной линии и выбирают метод, который для данного вида повреждения может дать наилучший результат. Рис. 199. Принципиальные схемы прожигания на переменном токе: а — генератор высокой частоты, б—резонансный трансформатор; 1 — электродвигатель (Р=5 кВА; U=220 В; n= 2960 об/мин), 2 — генератор повышенной частоты ГИС-2 (Р=3 кВА; I = 15 А; U=220 В; F=1000 Гц), 3 — положение переключателя для последовательного соединения обмоток, 4 — контакты для параллельного соединения обмоток (I—30 А; U—110 В), 5 — поврежденный кабель, 6 — место повреждения, 7 — первичная обмотка, 8 и 9 — вторичная высоковольтная обмотка, секцированная на две части с зажимом I—III и II—IV и с возможностью подключения двух секций или одной (показано пунктиром) Кабельные работыВо многих случаях для определения места повреждения необходимо, чтобы сопротивление в месте повреждения кабельной линии между жилами или между жилой и оболочкой было как можно меньше. Снижение этого переходного сопротивления до необходимого предела осуществляют чередованием ступеней прожигания изоляции в месте повреждения: кенотроном или полупроводниковыми выпрямителями, размещаемыми в баке с маслом, газотронами и параллельной их работой с кенотроном или полупроводниками и на стадии окончательного дожигания генератором высокой частоты (рис. 199,а). В стадии внедрения находится прожигание на переменном токе резонансным трансформатором (рис. 199,6). В новых установках прожигания с питанием от выпрямительной установки находят применение тиристоры (четырехслойные полупроводники) с большим эффективным током Рис. 200. Принципиальная схема прожигательной установки на постоянном токе от выпрямителей: 1 — повышающий трансформатор (Р=6 кВА; U=220/42 500 В), 2 — полупроводниковый выпрямитель (300 последовательно соединенных диодов Д226), размещенный в масляном баке трансформатора 1, 3 — регулировочный трансформатор (Р=7 кВА, U=220/0—250 В) с двумя независимыми выводами со скользящими контактами, с заземлением середины вторичной обмотки для исключения высокочастотных перенапряжений при пробое кабеля, 4 — повышающий трансформатор (Р=6 кВА, U=0,22/5 и 10 кВ), 5 — газотроны ВГ-237, соединенные по схеме двухполупериодного выпрямления, 6 — трансформаторы накала газотронов, 7 — регулировочный автотрансформатор (Р = 1,5 кВА, У—220/0—250 В), 8— переключатель для параллельного соединения двух секций высоковольтной обмотки повышающего трансформатора, 9 — разъединитель для параллельной работы полупроводникового выпрямителя с газотронами Прожигательную установку для применения в сетевых условиях монтируют в крытом кузове автомашины по сравнительно сложной электрической схеме, в которую входят: щиток для приема электроэнергии от постороннего источника промышленной частоты, трансформаторы, повышающие напряжение, регулировочное выпрямительное устройство (два газотрона и полупроводниковый выпрямитель) измерительные приборы и пр. (рис. 200). Монтаж прожигательной установки выполняют в развернутом виде, чтобы можно было легко проконтролировать состояние и осуществить ремонт любого элемента схемы. Полупроводниковый выпрямитель 2 позволяет повысить напряжение до 60 кВ и получить ток для прожигания до 0,5 А. Газотрон 5 позволяет иметь напряжение до 10 кВ и ток 2,5 А, а при включенных переключателях 8 ток 5А при напряжении 5 кВ. Двигатель-генератор высокой частоты обычно располагают в отсеке низшего напряжения передвижной прожигательной установки, а его использование для прожигания производится лишь при наличии устойчивого проводящего мостика. При параллельном соединении обмоток генератора ток прожигания составляет 30 А при напряжении НОВ. Резонансный трансформатор (рис. 199,6) размещают в отсеке высшего напряжения автомашины. Первичную обмотку 7 присоединяют к сети 220 В через контактор с дугогасительными камерами. Резонансный контур в этом аппарате создается на промышленной частоте питающей сети, возбуждаемой вследствие магнитной связи обмоток 8 и 9 высшего напряжения с обмоткой 7 низшего напряжения. Вследствие применения разомкнутого сердечника магнитная связь между обмотками высшего и низшего напряжения слабая. В режиме прожигания нормально ток изменяется от 20 до 50 А. Процесс прожигания протекает по-разному в зависимости от характера повреждения и состояния кабеля и обычно через 15—20 мин сопротивление снижается до нескольких десятков омов. По мере снижения напряжения пробоя необходимо переходить на следующую, более мощную по току ступень прожигания. При повреждении кабеля с увлажненной изоляцией процесс прожигания проходит более длительно и сопротивление удается снизить только до 2000—3000 Ом. Процесс прожигания места повреждения в муфтах обычно осуществляется длительно, несколько часов, причем сопротивление резко изменяется,1 то снижаясь, то снова возрастая, пока не наступит установившийся режим и сопротивление начнет снижаться. В некоторых случаях в процессе прожигания повреждения в муфте место повреждения заплывает (заплывающий пробой), изоляция восстанавливается до нормальной величины и пробои прекращаются. При прожигании мест повреждения кабельных линий, проходящих в туннелях, коллекторах, подвалах и других помещениях, необходимо выставлять наблюдателей для обнаружения мест повреждений и предотвращения возможности воспламенения кабелей. В настоящее время почти во всех случаях повреждений кабельных линий предварительно определяют зону повреждения на линии и после этого различными методами уточняют место повреждения непосредственно на трассе линии. Для определения зоны повреждения линии применяют следующие основные методы: импульсный, колебательного разряда, петли, емкостный. Для нахождения места повреждения непосредственно на трассе линии рекомендуется применять следующие основные методы измерений: акустический, индукционный, метод накладной рамки. Рис. 201. Измерение импульсным методом: а — прибор ИКЛ, б — измерение зондирующего и отраженного импульсов на экране прибора ИКЛ при коротком замыкании жил кабеля, в — измерение зондирующего и отраженного импульсов на экране прибора ИКЛ при обрыве жилы в муфте Импульсный метод (рис. 201) основан на измерения времени между моментом посылки в кабель кратковременного импульса постоянного тока и приходом к месту установки прибора ИКЛ (рис. 201, а) импульса, отраженного от места повреждения. При этом отраженный импульс при коротком замыкании жил кабеля своим острием направлен вниз (рис. 201,6), а при обрыве жил — вверх (рис. 201,в). На экране прибора при измерении видны линии масштабных отметок времени и импульса. Ручкой совмещения импульса (крайняя левая сверху на рис. 201, а) совмещается импульс с началом масштабной отметки и производится отсчет числа отметок от начала импульса до его отражения (на рис. 201,6 и в отрезки а — в = Lх). Для случая повреждения, показанного на рис. 201,6 получается отметка 2,8, что соответствует расстоянию от места присоединения прибора ИКЛ до места повреждения кабеля: Lx==vn = 160 X 2,8 = 448 м, где v = 160 м/мк-с — скорость распространения импульса по кабельной линии, а п — количество масштабных отметок. Прибор Р5-9 в отличие от других моделей этого типа имеет встроенный автономный источник питания. Метод колебательного разряда (рис. 202) применяется для определения повреждений в кабельных линиях при заплывающих пробоях. Для измерения на поврежденную жилу подается напряжение от кенотронной выпрямительной установки (рис. 202,6). Рис. 202. Прибор ЭМКС-58 для измерения методом колебательного разряда (а) и схема измерения (б): 1 — сопротивление, 2 — кенотрон, 3 — трансформатор, 4 — прибор ЭМКС-58, 5 — делитель напряжения (антенна), 6—металлическая оболочка кабеля, 7— жилы кабеля При пробое в кабеле происходит колебательный процесс. Метод основан на измерении периода собственных колебаний Т в момент пробоя электромикросекундомером (рис. 202,а), тогда расстояние до места повреждения Lx = 40 Т, где Т — время четырехкратного пробега волны до места повреждения. Отсчет расстояния от места присоединения прибора до места заплывающего пробоя производят по шкале приборов, градуированной в километрах на четырех пределах: 0—1, 0—2, 0—5 и 0—10 км. Метод петли применяется в случаях: повреждения одной или двух жил при наличии одной здоровой жилы в этом же кабеле; повреждения трех жил при наличии возможности использования рядом проложенного кабеля; повреждения трех жил, если величины переходных сопротивлений жил отличаются друг от друга более чем в 100 раз; если переходное сопротивление поврежденной жилы не превышает 5000 Ом при использовании моста низкого напряжения и при больших переходных сопротивлениях при работе мостом высокого напряжения. Рис. 203. Мостовые методы измерения: a — методом петли, 6 — емкостным методом, 1 — жилы кабеля, 2 — перемычка, 3 — место обрыва жилы; Т — телефон, R х— переходное сопротивление оборванной жилы, Сх — емкость поврежденной жилы, R — регулируемое сопротивление, С — ре-гулируемая емкость, Г — гальванометр При определении места повреждения кабельной линии методом петли здоровую и поврежденную жилы соединяют на одном конце линии перемычкой сечением не менее жилы кабеля. Питание схемы моста осуществляют от аккумуляторов АКН-10-6, а при больших переходных сопротивлениях в месте повреждения— от сухой батареи БАС-60 или БАС-80. Гальванометр присоединяют непосредственно на конец жил кабеля. Уравновешивая мост, определяют место повреждения по формуле Емкостный метод (р,ис. 203, б) применяется в случае измерения емкости на переменном токе, когда переходное сопротивление «на землю» оборванной жилы кабеля RX = 5000 Ом и более. Регулированием сопротивления R и емкости С обеспечивается отсутствие звука в телефоне. Полученная на мостике величина емкости при отсутствии звука в телефоне должна быть равна измеряемой емкости поврежденной жилы кабеля. Показателем определения места повреждения является сопоставление емкостей поврежденной и здоровой жил. Акустический метод (рис. 204) применяется в случаях: заплывающих пробоев в соединительных муфтах; устойчивых, но не металлических замыканий между одной из жил и оболочкой кабеля. Метод основан на прослушивании над местом повреждений разрядов от посылаемых импульсов в кабельную линию. В качестве генератора импульсов применяют кенотрон с дополнительным включением в схему высоковольтных конденсаторов и шарового разрядника. Вместо конденсаторов может быть использована емкость неповрежденных жил. Рис. 204. Принципиальные схемы определения места повреждения акустическим методом: а — для заплывающих пробоев в муфтах, б — при устойчивом замыкании в месте повреждения, в — с использованием емкости неповрежденных жил; 1 — фазы кабеля, 2 — металлическая оболочка кабеля, 3—поврежденное место на кабельной линии, Р — разрядник, С — зарядная емкость Для прослушивания разрядов над местом повреждения применяют кабелеискатель — звукоприемник, состоящий из приемной рамки (антенна), усилителя и телефонных трубок. При применении акустического метода придерживаются такой последовательности выполнения отдельных операций по определению места повреждения в кабельной линии. Предварительно в зависимости от характера повреждения методами колебательного (разряда, импульсным или петлевым определяют зону повреждения. Оператор со звукоприемником отправляется в зону повреждения, при этом на поврежденную жилу кабельной линии подаются импульсы с периодичностью около одного импульса в секунду. Идя по трассе в зоне повреждения, оператор ставит приемник звуков на землю и телефон прослушивает разряды. Если разряды не прослушиваются, то звукоприемник переносится вдоль трассы линии. Над местом повреждения кабельной линии слышимость искровых разрядов наибольшая. Разряды при небольших изоляционных расстояниях в целом месте кабеля могут переходить в металлическое замыкание и в этом случае не прослушиваются над повреждением. Индукционный метод основан на принципе прослушивания с поверхности земли при помощи кабелеискателя звука, создаваемого электромагнитными колебаниями в результате протекания по жилам кабеля, тока звуковой частоты (800—1000 Гц). С помощью индукционного метода определяют двух- и трехфазные замыкания устойчивого характера по величине переходного сопротивления в месте повреждения около 10 Ом. Для создания магнитного поля при этих повреждениях собирают схему по рис. 205, а. Рис. 205. Измерение индукционным методом: о — схема присоединения генератора, б — работа оператора на трассе кабеля; 1 — однофазный генератор звуковой частоты напряжением 110—220 В, мощность 2 кВт, 2 — кривая слышимости звука, 3 — место повреждения, 4 — силовой кабель, 5 — кабелеискатель; А — амперметр, В — вольтметр Место повреждения определяется по изменениям звука в телефоне. Над местом повреждения звуковые сигналы будут усиливаться и за местом повреждения полностью исчезнут. Эти изменения улавливает оператор, идущий вдоль трассы кабельной линии (рис. 205, б). Определение однофазных повреждений в силовых кабельных линиях индукционным методом является трудно разрешаемой технической задачей. При этих повреждениях ток от генератора звуковой частоты пропускается в отличие от схемы, изображенной на рис. 205, по цепи поврежденная жила — оболочка. При этом в кабельной линии возбуждаются четыре взаимосвязанных между собой переменных магнитных поля: межпроводное, растекания, вихревое и мостика повреждения. Взаимодействие полей искажает характеристику переменного поля в зоне места повреждения против характеристики над местом повреждения. Это отличие лучше всего обнаруживается при измерениях минимальных уровней звука. Успешное определение однофазных повреждений складывается из следующих условий: длительной тренировки персонала; четкого соблюдения специальной методики работ по измерениям; применения специального кабелеискателя звука (со сдвоенной приемной рамкой). Метод накладной рамки применяется на открыто проложенных кабельных линиях, а в земле — отрытой траншее или специально отрытых шурфах по трассе линии для определения места повреждений на кабелях с отдельно освинцованными жилами. Он может быть использован и на кабелях с поясной изоляцией при пробоях одной жилы на оболочку или нескольких жил с большим переходным сопротивлением. Рис 206. Схема определения места повреждения кабельной линии методом накладной рамки: а — общая схема испытания, б — характер изменения интенсивности звука при вращении рамки; 1 — накладные рамки, 2 — телефоны, 3 — место повреждения, 4 — генератор Для случая использования этого метода при прокладке в земле схема измерения приведена на рис. 206. С конца линии через поврежденную жилу и оболочку кабеля пропускают от генератора ток звуковой частоты. На кабель накладывают рамку, выполненную по форме кабеля в виде стальной обоймы, внутри периметра которой уложена катушка из медной проволоки. Концы катушки выводят из обоймы и присоединяют к телефону. При вращении рамки вокруг кабеля до места повреждения наводимый э. д. с. звук в телефоне дважды достигнет максимума и минимума. За местом повреждения будет прослушиваться монотонное звучание, а усиление и ослабление звука в телефоне будет отсутствовать. diplomka.net | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
где lХ— расстояние от места измерения до места повреждения линии, м; L — длина кабельной линии (для линии, состоящей из кабелей разных сечений, длина приводится к одному эквивалентному сечению, за которое принимается отрезок кабеля наибольшей длины), м; R1 и R2 — сопротивления плеч моста, Ом. 
