Акустический метод поиска повреждений кабеля

Содержание

Методы определения места повреждения кабельных линий

Акустический метод поиска повреждений кабеля

Повреждения в трехфазных кабельной линии могут быть следующих видов:

  • замыкание одной жилы на землю; замыкание двух или трех жил на землю либо двух или трех жил между собой;
  • обрыв одной, двух или трех жил без заземления или заземлением как оборванных, так и необорванных жил;
  • заплывающий пробой, проявляющийся в виде короткого замыкания (пробоя) при высоком напряжении, и исчезает (заплывает) при номинальном напряжении.

Характер повреждения определяют с помощью мегаомметра. Для этого с обоих концов линии проверяют:

  • сопротивление изоляции каждой жилы кабеля по отношению к земле (фазная изоляция),
  • сопротивление изоляции жил относительно друг друга (линейная изоляция);
  • целостность токоведущих жил.

Во многих случаях для определения места повреждения кабеля необходимо, чтобы сопротивление в месте повреждения между жилами или между жилой и оболочкой было как можно меньше. Снижение этого переходного сопротивления до необходимого предела выполняют прожиганием изоляции кенотроном, генератором высокой частоты, трансформатором.

Процесс прожигания протекает по разному, в зависимости от характера повреждения и состояния кабеля. Обычно через 15-20 сек. сопротивление снижается до нескольких десятков Ом. При увлажненной изоляции процесс проходит более длительно, и сопротивление удается снизить только до 2000 – 3000 Ом.

Процесс прожигания в муфтах проходит длительно, иногда несколько часов, причем сопротивление резко изменяется, то снижаясь, то снова возрастая, пока не установится процесс и сопротивление не начнет снижаться.

При повреждении кабельной линии предварительно определяют зону повреждения (относительные методы), и после этого различным методами (абсолютные или картографические) уточняют на трассе непосредственно место повреждения. Для более точного определения зоны повреждения желательно выполнять с одного конца кабельной линии несколькими методами, если такая возможность отсутствует, более точный результат дает измерение одним методам с обоих концов кабеля.

Для определения зоны повреждения используют такие основные методы:

Импульсный метод

Этот метод применяется для определения зоны повреждения кабеля в любых случаях, кроме заплывающего пробоя, при переходном сопротивлении до 150 Ом

. Метод основан на измерении интервала времени между моментами подачи зондирующего импульса переменного тока и приема отраженного импульса от места повреждения. Скорость распространения импульсов в кабельных линиях высокого и низкого напряжения величина постоянная и равна 160 м/мкс. Поэтому по времени пробега импульса до места повреждения и обратно определяют расстояние до точки повреждения кабеля.

Lx = Nx х V/2 = 80 Tx

Измерения производятся приборами ИКЛ (ИКЛ – 4, ИКЛ – 5, Р5 – 5, Р5 -1А). На экране электронно–лучевой трубки прибора имеется линия масштабных отметок и линия импульсов. По форме отраженного импульса можно судить о характере повреждения. Отрицательное значение отраженный импульс имеет при коротких замыканиях и положительное при обрыве жил.

Метод колебательного разряда

Этот метод применяется при заплывающих пробоях кабелей. Для измерения на поврежденную жилу подается от кенотронной испытательной установки напряжение, которое плавно поднимается до напряжения пробоя.

В момент пробоя в кабеле возникает разряд колебательного характера. Период колебаний определяет расстояние до точки повреждения, так как скорость электромагнитная волна распространяется в кабеле с постоянной скоростью.

Измерение выполнятся электронным микросекундомером ЭМКС-58, шкала которого отградуирована в километрах.

Метод петли

Этот метод основан на измерении сопротивлений при помощи моста постоянного тока. Применение метода возможно при повреждении одной или двух жил кабеля и наличии одной здоровой жилы. При повреждении трех жил можно использовать жилу рядом проложенного кабеля. Для этого поврежденную жилу накоротко соединяют с целой с одной стороны кабеля, образуя петлю. К противоположным концам жил присоединяю регулируемые сопротивления моста.

Равновесие моста будет при условии:

R1 / R2 = Lx / L + (L — Lx)

Так как сопротивление жилы прямо пропорционально ее длине, то

Lx = 2L х R1 /(R1 +R2),

где R1 и R2 – регулируемые сопротивления моста, (Ом);

L – длина трассы;

Lx – расстояние до точки повреждения, (м).

К недостаткам этого метода следует отнести большие затраты времени на измерение, меньшую точность измерения, необходимость установки закороток. Поэтому петлевой метод сейчас вытесняется импульсным методом и методом колебательного разряда.

Емкостной метод

Этот метод применяется для определения расстояния от конца линии до места обрыва одной или нескольких жил кабельной линии путем измерения емкости кабеля. Метод основан на измерении емкости оборванной жилы с помощью моста переменного или постоянного тока, так как емкость кабеля зависит от его длины.

При обрыве жилы кабеля без заземления измеряется емкость оборванной жилы с обоих концов. Считая, что длина кабеля делится пропорционально измеренным емкостям С1 и С2 имеем

С1 / Lx = С2 / L – Lx,

где Lx – расстояние до места обрыва;

L – полная длина линии.

Тогда

Lx = Д х С1 / (С1 + С2)

После определения зоны повреждения в этот район направляется оператор для определения места повреждения. Для этого используют акустический, индукционный или метод накладной рамки.

Акустический метод

Сущность акустического метода состоит в создании в месте повреждения искрового разряда и прослушивании на трассе вызванных этим разрядом звуковых колебаний, возникающих над местом повреждения. Этот метод применяют для обнаружения на трассе всех видов повреждения с условием, что в месте повреждения может быть создан электрический разряд. Для возникновения устойчивого искрового разряда необходимо, чтобы величина переходного сопротивления в месте повреждения превышала 40 Ом.

Слышимость звука с поверхности земли зависит от глубины залегания кабеля, плотности грунта, вида повреждения кабеля и мощности разрядного импульса. Глубина прослушивания колеблется в пределах от 1 до 5 м. Применение этого метода на открыто проложенных кабелях, кабелях в каналах, туннелях не рекомендуется, так как из-за хорошего распространения звука по металлической оболочке кабеля можно допустить большую ошибку в определении места повреждения.

В качестве генератора импульсов применяется кенотрон с дополнительным включением в схему высоковольтных конденсаторов и шарового разрядника. Вместо конденсаторов можно использовать емкость неповрежденных жил кабеля. В качестве акустического датчика используют датчики пьезо – или электромагнитной системы, преобразующие механические колебания грунта в электрические сигналы, поступающие на вход усилителя звуковой частоты. Над местом повреждения сигнал наибольший.

Индукционный метод

Этот метод применяют для непосредственного отыскания на трассе кабеля мест повреждения при пробое изоляции жил между собой или на земле, обрыве с одновременным пробоем изоляции между жилами или на земле, для определения трассы и глубины залегания кабеля, для определения местоположения соединительных муфт.

Сущность метода заключается в фиксации с поверхности земли с помощью приемной рамки характера изменения электромагнитного поля над кабелем при пропускании по нему тока звуковой частоты (800 – 1200 Гц) от долей ампера до 20 А в зависимости от наличия помех и глубины залегания кабеля. ЭДС, наводимая в рамке зависит от токораспределения в кабеле и взаимного пространственного расположения рамки и кабеля.

Зная характер изменения поля, можно при соответствующей ориентации рамки определить трассу и место повреждения кабеля. Более точные результаты получают при прохождении тока по цепи “жила – жила”, для этого выжиганием однофазные замыкания переводят в двух и трехфазные или создают искусственную цепь “жила – оболочка кабеля”, разземляя последнюю с двух сторон и подключая генератор к жиле и оболочке кабеля.

Силовые линии поля тока “жила – земля” представляют собой концентрические окружности, центром которых является ось кабеля. (после одиночного тока).

При использовании цепи “жила – жила” ток, идущий по прямому и обратному проводам, создает два концентрических магнитных поля, действующих в противоположных направлениях (поле пары токов).

При расположении жил в горизонтальной плоскости результирующее поле на поверхности земли наибольшее, а при расположении жил в вертикальной плоскости – наименьшее.

Читайте также  Зачем нужна гофра для кабеля

Поскольку кабели имеют скрутку жил , то в рамке, расположенной вертикально и перемещаемой вдоль трасс кабеля будут индуцироваться ЭДС, изменяющаяся от минимума при вертикальном расположении жил, до максимума при горизонтальном расположении жил.

При отыскании повреждения необходимо помнить, что сигнал за местом повреждения затухает на расстоянии не более половины шага.

Используя этот метод определяют трассу кабеля, место расположения соединительных муфт по усилению звучания в телефоне из-за увеличенного расстояния между жилами, защитную металлическую трубу по резкому уменьшению уровня звука, так как труба является экраном и глубину прокладки кабеля.

Для определения глубины прокладки кабеля сначала находят линию трассы кабеля и проводят черту. Затем, располагая ось рамки под углом 45 градусов к вертикальной плоскости, проходящей через ось кабеля, до момента отсутствия в рамке индуцированного ЭДС. Расстояние от этого места до трассы, отмеченной чертой, равно глубине залегания кабеля.

Метод накладной рамки

Этот метод применяют для непосредственного обнаружения места повреждения кабеля. Метод удобен при открытой прокладке кабеля; при прокладке в земле необходимо открыть несколько шурфов в зоне повреждения. Метод основан на том же принципе, что и индукционный.

Генератор подключают к жиле и оболочке или между двумя жилами. На кабель накладывают рамку и поворачивают ее вокруг оси. До места повреждения будут прослушиваться два максимума и два минимума сигнала от поля пары токов.

За местом повреждения при вращении рамки будет прослушиваться монотонный сигнал, обусловленный магнитным полем одиночного тока.

Источник: http://malahit-irk.ru/index.php/2011-01-13-09-04-43/40-2011-04-10-02-08-29.html

Определение мест повреждения кабеля

/diagnostic-devices/SEBA_local/

Приборы данной категории предназначены для поиска и точной локализации места неисправности, как в оболочках, так и в самом кабеле.

Целостность кабелей — залог стабильной и бесперебойной работы систем электроснабжения. Сегодня от устойчивого электроснабжения зависит безопасность и благополучие миллионов людей. Работа телекоммуникационных сетей, торгового оборудования, медицинской техники и много другого немыслима без исправной системы электропитания. Поэтому своевременная диагностика кабелей необходимость в системах различного уровня.

Места повреждения силовых кабелей можно точно определить или акустическим методом при помощи чувствительных наземных микрофонов, или измерением электрического поля и его искажений в месте повреждения кабеля чувствительными приемниками электрических волн.

Для того, чтобы выполнить точное определение мест повреждения кабеля применяется метод шагового напряжения. Измерительный ток на поверхности грунта над местом неисправности образует проявление воронки напряжения и может быть измерен с помощью прибора для определения места замыкания на землю. Если оба измерительных штыря находятся над местом неисправности, то индицируется шаговое напряжение, по полярности которого можно судить о направлении к месту неисправности.

Собственные разработки холдинга SebaKMT предназначенны для интегрального и локального анализа состояния кабельной инфраструктуры (бумажно масляные кабели и кабели в изоляции из сшитого полиэтилена ). Результатами такого анализа является информация о наличии дефектов в силовом кабеле и оценка рабочего ресурса кабеля.

Согласно устоявшейся практике, место повреждения кабельной линии обычно определяют в два этапа:

• на первом этапе предварительно определяют зону повреждения;

• на втором этапе уточняют и выявляют место повреждения кабельной линии в пределах определенной зоны.

Исходя из характера повреждения, для определения места повреждения кабельной линии обычно используют один из следующих методов:

• индукционный метод поиска;

• акустический метод поиска;

• петлевой метод поиска (метод петли);

• емкостный метод поиска;

• импульсный метод поиска (рефлектометрия);

• метод колебательного разряда.

Рис. 1. Методы определения места повреждения кабельной линии: а — индукционный, б — акустический, в — метод петли, г — емкостный.

Рис. 2. Вид экрана ЭЛТ прибора ИКЛ-5 при повреждении кабельной линии: а — при коротком замыкании жил кабеля, б — при обрыве жил кабеля.

В сложных ситуациях могут применяться комбинации из двух и более методов.

Индукционный метод

Индукционный метод поиска (рис. 1а) используют в тех случаях, когда необходимо отыскать место пробоя изоляции между жилами или на земле с одновременным обрывом или без него. Этот метод также позволяет определять точное месторасположение трассы, глубину залегания кабеля и места расположения соединительных муфт.

В основу метода положен принцип улавливания сигнала на поверхности земли. К кабельной линии подключается генератор и пропускается ток 15-20 А частотой 800-1000 Гц. Используя индукционный приемник, прослушивают сигнал, идущий от кабеля. Над местом повреждения он будет наиболее сильным, а сразу за ним его уровень будет резко снижаться.

Акустический метод

Акустический метод поиска (рис. 1б) позволяет определить место любого повреждения кабельной линии при условии, что переходное сопротивление в месте повреждения кабеля будет не менее 40 Ом, а глубина залегания кабеля не превышает 5 м.

С помощью высоковольтного импульсного генератора создается устойчивый искровой разряд. Звуковые сигналы от искрового разряда прослушиваются через специальные наушники. В месте повреждения кабеля звуковой сигнал от искрового разряда (щелчки) будет максимальным.

При прокладке кабельных линий в тоннелях или на лотках данный метод для определения места повреждения не подходит.

Петлевой метод (метод петли)

Петлевой метод поиска (рис. 1в) может применяться когда обрыва кабельной линии нет, а лишь повреждена изоляция жилы. При этом необходимо, чтобы хотя бы одна жила имела хорошую изоляцию, а переходное сопротивление в месте повреждения было не более 5 кОм. Для определения места повреждения изоляции один конец поврежденной жилы соединяют с поврежденной, а с другого конца кабеля к ним подсоединяют измерительный мост с гальванометром, образуя своего рода «петлю». Запитывают схему от аккумуляторной батареи.

Место повреждения изоляции вычисляют по формуле:

где lx — расстояние от места подсоединения измерительного моста до места повреждения в метрах, L — длина кабельной линии в метрах, R1 и R2 — сопротивления плеч измерительного моста, Ом.

Если при перемене местами концов проводов, которыми гальванометр подсоединен к жилам, стрелка прибора отклонится в обратную сторону, то это говорит о том, что место повреждения изоляции находится в самом начале кабельной линии со стороны измерения.

Емкостный метод

Емкостный метод поиска (рис. 1г) применяется в случаях, когда обрыв жил кабеля происходит в соединительных муфтах. Суть метода сводится к замерам емкости жил и расчету расстояния lx от места замера до места повреждения по формуле:

где С1 и С2 — емкость жилы, имеющей обрыв, замеренная с разных концов, а L — длина кабеля.

Если поврежденная жила имеет с одного конца глухое заземление, то расчет производят по формуле:

где C — емкость неповрежденной жилы.

В случае, когда емкость поврежденной жилы можно замерить только с одного конца, а все неповрежденные жилы имеют глухое заземление, то для расчетов применяют следующую формулу:

где С0 — удельная емкость жилы, взятая из таблицы характеристик кабелей для данного кабеля.

В случае чистого обрыва жил для замеров используют мосты постоянного тока. Если при чистом обрыве переходное сопротивление будет 5 кОм и выше, то используют мосты переменного тока.

Импульсный метод (рефлектометрия)

Импульсный метод поиска (рефлектометрия) позволяет определять не только место, но также и характер повреждения кабельной линии (обрыв жилы или короткое замыкание — рис. 2). С помощью импульсного измерителя (ИКЛ-4, ИКЛ-5, Р5-1А и т.п.) замеряют интервал времени tx (в мкс) от момента подачи импульса до момента прихода его отражения. Расстояние от места проведения замеров до места повреждения вычисляют по формуле:

где n — количество масштабных отметок на экране импульсного измерителя,

v — скорость распространения электронного импульса по кабелю (принимается равной 160 м/с).

Метод не подходит для определения места повреждения изоляции по типу «заплывающий пробой».

Метод колебательного разряда

Метод колебательного разряда используется в тех случаях, когда невозможно определить место повреждения кабельной линии методом рефлектометрии. А именно — при «заплывающем пробое» в изоляции. В этом случае на поврежденную кабельную жилу подают напряжение посредством кенотронной установки и с помощью прибора типа ЭМКС-58 снимают показания. Градуировка шкалы приборов ЭМКС-58, ЭМКС-58М выполнена в метрах.

Источник: http://www.EN4TEL.com/diagnostic-devices/SEBA_local/

Акустический метод определения места повреждения кабельной линии

Акустический метод поиска повреждений кабеля практически универсален. Он позволяет находить повреждения различного типа: «заплывающие» пробои, однофазные и междуфазные повреждения с различными переход­ными сопротивлениями, обрывы одной или нескольких жил. При этом полное замыкание с маленьким переходным сопротивлением не дает искрового разряда и не может быть определено данным методом. В ряде случаев с помощью акустического метода поиска возможно найти несколько повреждений на одной кабельной линии.

Читайте также  Термостойкий кабель до 400 градусов

Общий принцип

Сущность акустического метода обнаружения повреждений кабельных линий видна из самого его названия. Ин­формативным параметром является уровень кратковременного звукового сигнала — щелчка, удара, возникающего одновременно с электрическим искровым или дуговым разрядом, происходящим в месте повреждения (МП) кабеля в момент подачи на него высо­ковольтного импульса электрического напряжения.

Для контроля и индикации сигнала используется высокочувствительный аку­стический датчик (микрофон), преобразующий звуковой сигнал в электрический. Датчик подключен к переносному приемно-уси­лительному устройству, снабженному звуковой и визуальной ин­дикацией. Оператор, пошагово перемещая по поверхности вдоль трассы кабеля датчик, в направлении увеличения сигнала находит точку с максимальным сигналом, которая находится непосред­ственно над МП.

Таким образом, локализуют место повреждения (рис.).

Определение точного местонахождения повреждения в кабельной линии

Акустический сигнал в грунте

Акустический сигнал в грунте довольно быстро затухает и область обнаружения МП акустическим методом при стандартной глу­бине прокладки кабеля ограничивается несколькими десятками метров. В самом лучшем случае это сотня метров. Ограничения связаны с характеристиками грунта, энергией разряда и чувстви­тельностью применяемой аппаратуры.

Виды повреждений

Очевидно, что необходимым условием для возникновения элек­трического пробоя является наличие достаточно большого элек­трического сопротивления в МП кабеля. Есть сопротивление — есть «предмет для пробоя». Нет сопротивления (короткое за­мыкание) — при подаче импульса напряжения будет импульс тока, но электрического разряда, а значит и акустического сигнала, не будет.

Практика показывает, что сопротивление должно быть не меньше нескольких десятков Ом. Такое ограничение определя­ет виды повреждений, которые можно обнаруживать, используя акустический метод, т.е. область применения метода.

Это утечки в изоляции, «заплывающие» пробои, однофазные и междуфазные повреждения с различными переходными сопротивлениями, об­рывы одной, двух или всех жил.

Схемы подключения генератора к кабелю

Для создания разряда необходимо специальное оборудование. Это импульсные, т.н. ударные генераторы, способные создать мощный электрический разряд. Энергия необходимая для создания разря­да накапливается в достаточно большой электрической емкости и через коммутатор или разрядник подается на кабель.

Длительный опыт использования ударных генераторов показал, что в боль­шинстве случаев достаточно энергии до 2000 Дж.

Использование генераторов с энергией более 3000 Дж может быть опасным для кабеля, поскольку очень большие импульсные токи в момент раз­ряда порождают очень сильные магнитные поля, сопровождаю­щиеся мощными механическими воздействиями на элементы кон­струкции кабеля.

Схема определения места повреждения зависит от вида поврежде­ния КЛ. Если произошел «заплывающий» пробой (как правило, в муфтах), то сопротивление в месте повреждения большое — единицы и десятки мегаом. При этом с помощью генератора напряже­ние доводится до пробоя.

При устойчивых замыканиях, имеющих переходное сопротивление в месте повреждения от единиц Ом до десятков килоом, используется генератор, разрядник и накопи­тельная (зарядная) емкость или емкость неповрежденных жил.

Через разрядник высоковольтный импульс посылается в повре­жденную жилу кабеля, в месте повреждения которой происходит пробой, вызывающий акустический сигнал.

Способы подключения генератора к кабелю в зависимости от вида повреждения изображены на рисунках:

междуфазное повреждение 

однофазное повреждение 

разрыв жилы 

Схемы подключения генератора к кабелю 

Сочетание с индукционным методом поиска

Вариант акустического метода определения места повреждения кабельной линии в сочетании с индукционным методом мо­жет быть эффективным в сложных случаях, когда акустический сигнал слаб и имеет «размытую» характеристику без четкого мак­симума уровня. Это затрудняет локализацию МП, сильно умень­шает точность его определения.

Для реализации этого метода не­обходимо акустический приемник дополнить электромагнитным каналом, состоящим из магнитной антенны и усилителя. Магнит­ное поле, возникающее при разряде, достигает магнитной антенны практически мгновенно, поскольку скорость его распространения сравнима со скоростью света (300 000км/сек). Скорость распро­странения звука в грунте измеряется сотнями метров в секунду.

Принимая оба сигнала и измеряя время запаздывания звуково­го сигнала относительно магнитного можно оценить расстояние до места повреждения. При приближении к МП задержка будет уменьшаться и непосредственно над ним будет минимальна.

По­следовательность действий при проведении поиска такая же, как и для акустического метода, но кроме (или вместо) контроля уров­ня акустического сигнала, увеличивающегося с приближением к МП, контролируется величина задержки, уменьшающаяся по мере приближения к МП.

Нестандартный вариант акустического метода

Нестандартный вариант акустического метода определения повреждений кабеля может использоваться, когда в МП сопротивление равно нулю, т.е. имеет место короткое замыкание, а использование индукци­онного метода невозможно. Как уже упоминалось выше, при про­хождении большого тока по близко расположенным проводникам возникают мощные силы, притягивающие или отталкивающие эти проводники.

Поскольку любая изоляция, разделяющая эти проводники, обладает определенной упругостью, она сжимается или растягивается (в зависимости от направления силы). Если ток носит импульсный характер механические взаимодействия меж­ду элементами конструкции кабеля — жилами, или жилой и обо­лочкой — тоже носят импульсный, взрывной характер. Жилы или жила-оболочка «хлещут» друг по другу.

При этом возникают и звуковые щелчки – «шлепки». В отличие от «классического» случая с локальным разрядом и локальным же акустическим «щелчком» в описываемом случае звук порождается на всей протяженности кабеля, где протекает ток, т.е. до места КЗ. Это обстоятельство и позволяет локализовать МП. Если оператор слышит щелчки, он находится до МП.

После прохождения МП звук постепенно уменьшается и исчезает, т. к. ток в кабеле отсутствует и соответ­ственно отсутствует механическое взаимодействие порождающее звук. Место, где начинает уменьшаться уровень звукового сигнала и является МП.

Естественно уровень акустического сигнала в рас­сматриваемом случае значительно меньше, чем в случае мощного разряда происходящего в МП, практически в одной точке и для успешной реализации метода требуется наличие высокочувстви­тельного оборудования.

Статья подготовлена специалистами отдела инноваций © ООО «АНГСТРЕМ»

Хотите получать полезные методические материалы?

Источник: https://angstremip.ru/blog/515/

Поиск повреждения кабеля в земле. Поиск места повреждения кабеля: методы, видео, приборы

Нарушение электрической прочности изоляции происходит по различным причинам, каждая из которых влияет на поиск и определение места повреждения кабельных линий.

Основными из них являются:

  • механические или коррозийные повреждения защитных оболочек (свинцовой, алюминиевой, пластмассовой), что приводит к нарушению герметичности и попаданию влаги в изоляцию;
  • заводские дефекты (трещины или сквозные отверстия в защитных оболочках);
  • дефекты монтажа соединительных и концевых муфт кабелей (не пропаянные шейки муфт, надломы изоляции, неполная заливка мастикой и т.п.);
  • осушение изоляции вследствие местных перегревов кабеля;
  • старение изоляции.

Виды повреждений кабельных линий и методы их поиска

Все виды повреждений можно разделить на несколько видов:

  • Однофазные повреждения – самый распространенный вид повреждений кабельных линий напряжением 1-10 кВ. При этом виде повреждений одна из жил кабеля замыкается на его экранирующую оболочку.
  • Междуфазные повреждения составляют около 20% всех видов повреждений кабельных линий.
  • Разрыв (растяжка) жил кабельных линий. Данный вид повреждения образуется из-за перемещения слоев почвы в местах расположения муфт, вследствие чего происходит вытягивание жил кабеля, а в муфтах, как правило, разрыв жил (растяжка).
  • Повреждения изолирующей пластмассовой наружной оболочки кабельных линий.

В настоящее время для определения места повреждения кабельных линий используются передвижные измерительные лаборатории с набором стационарно размещенного оборудования и переносных приборов. Стандартный перечень необходимых приборов включает в себя:

  • Испытательная установка постоянного тока с плавным изменением напряжения.
  • Прожигающая установка постоянного тока с плавным и ступенчатым переключением выходного напряжения.
  • Установка для посылки высоковольтной волны от заряженного конденсатора.
  • Генератор звуковой частоты.
  • Рефлектометр.
  • Комплекс акустического и индукционного кабелеискателя.
  • Мегаомметр.

Суть всех методов определения мест повреждения изоляции кабелей сводится к следующим этапам:

  • Определение вида повреждения.
  • Снижение сопротивления пробоя до значений десятков Ом и ниже.
  • Предварительное определение расстояния до повреждения с помощью рефлектометра.
  • Локализация места повреждения при помощи генератора акустических ударных волн и акустического приемника или индукционным методом.

Поиск мест повреждений кабельных линий (КЛ)

  1. При автоматическом отключении кабельной линии или отключении ее с “землей” должен быть произведен осмотр трассы КЛ с целью обнаружения возможной несанкционированной раскопки или шурфления на трассе кабельной линии.
  2. Перед началом работ по ОМП КЛ производитель работ должен иметь кальки (трассировку) на всю протяженность трассы, определить способ прокладки КЛ (в земле, подземных сооружениях и т.д.

    ), знать характер и причину повреждения изоляции КЛ (автоматическое отключение, отключение с “землей”, пробой при испытании) для поиска места или мест повреждений кабельных линий.

  3. Знание способа прокладки, характера и причин повреждения необходимы, так как они определяют технологию и сокращают время определения мест повреждения изоляции кабелей.

Виды повреждений кабельных линий и применяемые методы определения мест повреждений приводятся в таблице.

Таблица (Некоторые сведения по отысканию мест повреждений)

Вид повреждения

Переходное сопротивление в месте повреждения, Ом

Пробивное напряжение в месте повреждения, кВ

Относительный

Абсолютный

1

Однофазное

Импульсный

Акустический, индукционный, метод накладной рамки.

2

Однофазное

Волновой, Импульсно-волновой

Акустический

3

Однофазное

Свыше 500000

От 1 до 50 (“заплывающий пробой”)

Колебательный разряд

4

Импульсный

Акустический, индукционный

5

Междуфазное с замыканием двух жил на оболочку

Волновой, Импульсно-волновой

Акустический, индукционный с предварительным снижением переходного сопротивления.

6

Импульсный

Индукционный, акустический

7

Междуфазное с замыканием всех трех жил на оболочку

Свыше 500000

Колебательный разряд

Индукционно-импульсный, акустический

8

Междуфазное без замыкания на оболочку

Импульсный

Индукционный с предварительным снижением переходного сопротивления

9

Растяжка фаз, пробой на оболочку КЛ

От 200 до 500000

До испытательного

Импульсный

Акустический, индукционно-импульсный

10

Растяжка одной, двух, трех фаз

Свыше 500000

До испытательного через растяжку на заземленные жилы КЛ

Импульсный

Акустический

11

Повреждение оболочки одножильного кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена.

От 0 до 5000

Петлевой

Метод постоянного напряжения (шагового потенциала)

12

Замыкание жилы на оболочку КЛ 10 – 20 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена.

От 200 до 500000

Волновой, импульсно-волновой

Акустический

13

Обрыв одной, двух или трех жил (с замыканием или без замыкания фаз на оболочку) КЛ с изоляцией из сшитого полиэтилена.

От 200 до 500000

Импульсный

Акустический, индукционно-импульсный

  1. При повреждении одной фазы кабельной линии на оболочку с сопротивлением в месте повреждения близким к нулю следует применить следующую технологию:
  • назначить расстояние до зоны повреждения приборами типа Р5-10, РЕЙС-205, РЕЙС-305 или подобными им импульсными искателями повреждения, без прожигания изоляции других фаз кабеля;
  • при расположении зоны повреждения в кабельном сооружении (коллекторе) или на расстоянии от края кабельного сооружения не более 100 метров, для поиска и определения места повреждения кабельных линий следует применять акустический метод или метод накладной рамки;
  • в случае неуспешного применения метода накладной рамки, следует произвести разрушение спая фаза – оболочка путем подачи импульсов от батареи конденсаторов и двух других здоровых фаз. Предварительно эти фазы должны быть испытаны повышенным выпрямленным напряжением, для кабельной линии 6 кВ не более 18 кВ, для кабельной линии 10 кВ не более 25 кВ – во избежание пробоя кабеля в другом месте;
  • если в результате подачи импульсов удалось разрушить глухой спай, то для поиска и определения мест повреждения кабельных линий следует применить акустический метод;
  • применение силовых трансформаторов ТП, РТП непосредственно в качестве мощного источника тока при разрушении нулевого переходного сопротивления (спая) в месте повреждения кабеля – категорически запрещается;
  • выпрямительные установки трехфазного тока для разрушения спая в месте замыкания фазы на оболочку, при нахождении места повреждения кабельных линий, в пределах 100 метров от начала или конца кабельного сооружения (коллектора), могут быть использованы только при наличии регулятора тока прожига;
  • если в процессе определения зоны повреждения зафиксировано, что место повреждения расположено в грунте, можно вести прожигание места повреждения кабельных линий любым методом;
  • если зона повреждения падает на концевую воронку противоположного конца кабеля, то следует переехать и подключить лабораторию с другого конца кабельной линии, а при невозможности этого и необходимости прожигания, следует выставить наблюдающего.
  1. На автоматически отключившихся линий рекомендуется следующая технология поиска и определения места повреждения кабельных линий:
  • если повреждение акустическим методом не обнаружено, то при поиске и определении места повреждения кабельных линий индукционным методом разрешается использовать генератор звуковой частоты на напряжение 115 В по бифилярной схеме, при этом ток не должен превышать 10 А. Использование высших ступеней напряжения запрещается. При невозможности контроля выходного напряжения, использование для этих целей звуковых генераторов с выходной мощностью более 1,5 кВт — запрещается.
  1. На КЛ пробитой при испытаниях, рекомендуется следующая технология поиска и определения места повреждения кабельных линий:
  • включение и настройка измерителя расстояния до места повреждения кабеля типа Щ4120, ЦР0200 и определение расстояния до места повреждения при первых пробоях изоляции. При напряжении пробоя изоляции менее 15 кВ следует подавать выпрямленное напряжение от прожигательного устройства. При этом после первых пробоев изоляции, выходное напряжение прожигательного устройства должно быть снижено до нуля с целью предотвращения возникновения процесса горения.
  • расстояние до зоны повреждения при определении места повреждения кабельных линий, измеренное по прибору Щ4120, ЦР0200 позволяет определить, где находится зона повреждения в грунте или кабельном сооружении.
  1. На кабельной линии, имеющей повреждение в виде растяжки одной, двух или трех жил без пробоя на оболочку, рекомендуется следующая технология поиска и определения места повреждения кабельных линий:
  • определение расстояния до зоны повреждения приборами типа Р5-10, РЕЙС-205, РЕЙС-305 или подобными импульсными искателями повреждения;
  • заземлить все три фазы на противоположном конце кабельной линии, место повреждения определять акустическим методом;
  • если повреждение акустическим методом не обнаружено, то при определении места повреждения кабельных линий индукционным методом использовать генератор звуковой частоты на частоте 10 кГц, подключив его по схеме поврежденные фазы – оболочка. Наличие муфты в предполагаемом месте повреждения является косвенным признаком правильности его определения.
  • для повышения достоверности определения места повреждения необходимо прослушать сигнал генератора звуковой частоты (кГц), включенного поочередно с обоих концов КЛ на поврежденные фазы-оболочка при одинаковом токе. На трассе КЛ прослушать сигнал от генератора до его прекращении с обеих сторон, после чего измерить расстояние между двумя полученными точками прекращения сигнала и разделить его пополам. В полученной точке производить раскопку.
  1. При поиске и определению места повреждения кабельных линий с изоляцией из сшитого полиэтилена рекомендуется следующая технология:
  • Для определения расстояния до места повреждения защитной оболочки на землю используют петлевой метод, основанный на поочередном измерении падения напряжения на участках экрана кабеля: от начала КЛ до места повреждения оболочки (U1), а затем от конца КЛ до места повреждения (U2), при постоянной величине тока, протекающего по этим участкам экрана.
  1. При поиске и определении места повреждения кабельных линий на КЛ с изоляцией из сшитого полиэтилена напряжением от 10 кВ и выше рекомендуется следующая технология:
  • Перед определением места повреждения на кабельной линии необходимо провести испытание изоляции всех трех жил кабеля относительно оболочки и выявить поврежденную жилу.
  • Испытание следует проводить с помощью высоковольтной испытательной установки выпрямленного напряжения. Испытываются все три жилы КЛ напряжением не более 25 кВ, предварительно включив и настроив прибор типа Щ 4120 или ЦР0200. Определение расстояния до места повреждения этими приборами проводить при первых пробоях изоляции.
  • После выявления поврежденной жилы, при неуспешном определении расстояния до места повреждения волновым методом, необходимо с помощью прожигающей установки, снизить сопротивление в месте пробоя до величины от 0 до 150 Ом. Это позволит для определения расстояния использовать приборы Р5-10, РЕЙС-205, РЕЙС-305.
  1. При поиске и определении места повреждения кабельных линий акустическим методом, в случае если на противоположном конце кабельной линии не установлено заземление на всех трех фазах, запрещается поднимать напряжение заряда конденсатора акустической установки: для КЛ 10 кВ – выше 25 кВ, для КЛ 6 кВ – выше 18 кВ.

Помимо этих особенностей, существуют правила поиска и определения места повреждения кабельных линий для линий в метрополитене; на ПКЛ 6-10 кВ, имеющих концевые заделки (КЗ) из термоусаживаемых материалов; на ПКЛ 6–10 кВ с колпаками, установленными на отболченные жилы кабеля; на КЛ 6–10 кВ частично или полностью проходящих по подземным сооружениям; при определении в пучке кабеля с бумажной изоляцией; при определении расположения одножильного кабеля в пучке. Также в нормативных документах уточнена специфика проведения поиска и определения места повреждения кабельных линий в котлованах, с использованием различных акустических технологий и эскизов. Непосредственно в день проведения замеров инженер по испытаниям оформляет эскиз (форма эскиза и порядок его оформления изложены в методике).

Эскиз определения места повреждения кабельных линий хранится на РДП до завершения ремонта. Категорически запрещается использовать для проведения ремонта КЛ непосредственно эскизы определения места повреждения кабельных линий. Эскиз определения места повреждения кабельных линий является основным рабочим документом, используемым при составлении эскизов для получения ордера на ремонт кабельной линии.

Нормативные документы, на соответствие требованиям которых проводятся измерения

  • ПУЭ (Правила устройства электроустановок), 7-е изд., гл. 1.8, п. 1.8.40, пп. 1-3, 5, 6.
  • ПТЭЭП (Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей), Прил. 3 Раздел 6, пп. 6.1-6.3, 6.9.
  • Паспорт завода-изготовителя.

Источник: https://domvpavlino.ru/search-for-cable-damage-in-the-ground-search-for-cable-fault-location-methods-video-devices/

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
Добавить комментарий