Astro-nn.ru

Стройка и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Поиск повреждения кабеля 10 кв

Определение места повреждения кабеля

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

Причины и виды повреждений кабельных линий

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

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

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

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

Чаще всего ремонтным бригадам приходится сталкиваться со следующими видами неисправностей:

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

Кратко о ремонте кабельной линии

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

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

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

Методики определения повреждения кабеля в земле

Как правило, дефектоскопия кабеля осуществляется в два этапа:

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

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

Индукционный метод

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

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

Поиск повреждений кабеля индукционным методом

Обозначения:

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

Импульсный метод

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

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

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

tx – интервал времени между посланным и отраженным электрическим сигналом, измеряется в микросекундах. Как видно из рисунка, он равен 3,5 мкс. Учитывая, что скорость распространения импульса (v) примерно равна 160,0 м/мкс, то для решения необходимо применить следующую формулу: lx = ( tx*v ) / 2, где lx – расстояние от генератора импульсов до поврежденного участка кабеля. В результате мы получим ( 3.5 * 160 ) / 2, то есть, 280,0 метров.

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

Акустический метод

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

Различные схемы, применяемые при акустическом методе поиска повреждений кабеля

Обозначения:

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

Видео по теме:

Емкостной метод

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

Мост переменного тока, используемый в емкостном методе обнаружения повреждения кабеля

Обозначения:

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

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

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

Метод колебательного разряда

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

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

Принципа работы данного метода во многом напоминает импульсный способ дефектоскопии.

Метод петли

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

Устройство для поиска повреждения кабеля методом петли

Обозначения:

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

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

Метод накладной рамки

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

Локализация повреждения кабеля методом накладной рамки

Обозначения:

  1. Накладные рамки.
  2. Место пробоя изоляции.

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

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

Виды поврежденийСхема поврежденияПереходное сопротивление, ОмДистанционный методТопографический методОборудование для определения мест повреждений
Замыкание фаз на оболочку кабеля Rп 4МостовойАкустический,
накладная рамка
РЕЙС-305, SC40, ПКМ-105,
ГП-24 «Акустик» , ПА-1000А
Rп ≤ 50ИмпульсныйАкустический,
индукционный,
накладная рамка
РЕЙС-105М1, КП-500К
100 4Петлевой
(мостовой)
АкустическийРЕЙС-305, SC40, ПКМ-105,
ГП-24 «Акустик» , ПА-1000А
Rп ≤ 50ИмпульсныйАкустическийРЕЙС-105М1, КП-500К
100 4МостовойАкустический,
индукционный
РЕЙС-305, SC40, ПКМ-105,
ГП-24 «Акустик» , ПА-1000А
Замыкания между фазами Rп 10 6Импульсный,
колебательного разряда
Акустический,
индукционный,
накладная рамка
РЕЙС-305, SC40, SDC50,
SD80, АИП-70,
ГП-24 «Акустик» , ПА-1000А,
КП-500К
Rп > 10 6Импульсный,
колебательного разряда
АкустическийРЕЙС-305, SC40, SDC50, SD80, АИП-70,
ГП-24 «Акустик» , ПА-1000А
0 Rп 3ИмпульсныйАкустический,
индукционный
РЕЙС-105М1,
ГП-24 «Акустик»ПА-1000А,
КП-500К
Заплывающий пробой Rп > 10 6Колебательного разрядаАкустическийРЕЙС-305, SC40, SD80,
АИП-70,
ГП-24 «Акустик» , ПА-1000А

Дистанционные (относительные) методы

  • Импульсный метод заключается в том, что в кабельную ли­нию посылаются электрические импульсы (зондирующие импуль­сы), которые, распространяясь по линии, частично отражаются от неоднородностей волнового сопротивления и возвращаются к месту, откуда были посланы. По времени прохождения импульса до неоднородности и обратно, которое пропорционально рассто­янию до него вычисляют расстояние. Можно определить рассто­яние до места повреждения, обрыва жилы, длину кабеля, Можно определять расстояния до неоднородностей, муфт, однофазных и междуфазных повреждений кабеля.
  • Емкостный метод возможно использовать при обрывах жил кабеля. Расстояние до места обрыва определяется по значе­нию измеренной емкости жил КЛ. Измерение проводится с помо­щью мостов переменного тока. Мостами переменного тока можно измерять емкость при обрывах с сопротивлением изоляции в ме­сте повреждения не менее 300 Ом. При меньших сопротивлениях точность измерения падает ниже допустимого значения.
  • Метод колебательного разряда используется при опре­делении расстояния до мест однофазных повреждений с переход­ным сопротивлением в месте повреждения порядка 10-100 килоом. С помощью высоковольтной испытательной установки на поврежденной жиле кабеля поднимается напряжение до пробоя. Короткое замыкание в заряженной жиле кабеля приводит к по­явлению электромагнитных волн, которые распространяются от места пробоя в месте дефекта к началу и к концу кабельной линии. Анализируя эпюры напряжения колебательного процесса можно вычислить расстояние до дефекта.
  • Волновой метод используется, в том случае, если сопро­тивление в месте повреждения составляет от нуля до сотен килоом. Осуществляется метод следующим образом. При пробое разрядника высоковольтной выпрямительной установки в линию посылается высоковольтная электромагнитная волна от заряжен­ного конденсатора, которая создает пробой в месте повреждения кабельной линии, что вызывает волновой колебательный процесс в цепи конденсатор-линия. При достижении электромагнитной волной, посланной от конденсатора, места повреждения произой­дет пробой в случае, если сопротивление в месте повреждения не равно нулю Ом, после чего отраженный от повреждения фронт волны вернется к месту посылки — конденсатору, отразится от него и вернется к месту повреждения. Если сопротивление в месте повреждения близко к нулю, разряда не произойдет и волна отраз­ится от короткого замыкания. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока волна не затухнет. С помощью измерений времен­ной зависимости напряжения на зажимах кабеля во время коле­бательного процесса, можно установить время, за которое волна достигнет места пробоя, и рассчитать расстояние до него.
  • Петлевой метод основан на измерении сопротивления току жил кабеля (как правило, с помощью моста). Используется при определении места повреждения защитной пластмассовой изоляции. Точность определения расстояния до места поврежде­ния невелика и составляет около 15% измеряемой длины.

Топографические (абсолютные) методы

  • Акустический метод поиска основан на прослуши­вании над местом повреждения звуковых колебаний, возни­кающих в месте повреждения в момент искрового разряда от электрических импульсов, посылаемых в кабельную линию.
  • Потенциальный метод поиска основан на фиксации на поверхности грунта вдоль трассы электрических потенциалов, создаваемых протекающими по оболочке КЛ в земле токами.
  • Индукционный метод поиска основан на контроле магнитного поля вокруг кабеля, которое создается протекающим по нему током от специализированного генератора. Оценивая уровень магнитного поля, определяют наличие КЛ и глубину ее залегания, а по характеру изменения и уровню поля определяют место повреждения. Этот метод применяется для непосредственного отыскания на кабеле мест повреждения при пробое изоляции жил между собой или на «землю», обрыве с одновременным пробоем изоляции между жилами или на «землю», для определения трассы кабеля и глубины его залегания, для определения местоположения соединительных муфт.

Рассмотрим основные свойства и характеристики предъявляемые к поисковой аппаратуре

  • Высокая избирательность приемника. Этот параметр обеспечит электрическую помехозащищенность, позволяющую успешно проводить поиск при наличии мощных источников регулярных помех.
  • Высокая чувствительность приемника. В совокупности с высокой избирательностью обеспечит поиск коммуникаций со слабым сигналом на большой глубине.
  • Качество и временная стабильность выходного сигнала генератора. Это обеспечит и необходимую избирательность, и достаточную помехозащищенность. Кроме того, сигнал генератора не будет влиять на работу другой электронной аппаратуры.
  • Достаточно большая выходная мощность генератора, позволяющая работать на глубоко (до 10 метров) залегающих и протяженных (до нескольких десятков километров) КЛ. Это требование является совершенно необходимым для российских условий. Также мощный и надежный генератор с большим выходным током допустимо использовать в качестве устройства дожига кабеля.
  • Высокая надежность генератора, обеспечивающая неограниченное время работы на активную и реактивную нагрузку в диапазоне от короткого замыкания до холостого хода с возможными резкими изменениями по величине.
  • Высокие эксплуатационные характеристики. Минимальный диапазон рабочих температур эксплуатации: от -30 °С до +40 °С.
  • Достаточный набор рабочих частот генератора и частотных каналов приемника, обеспечивающий гарантированное выполнение функций трассопоиска и определения мест повреждений.
  • Универсальность, т.е. возможность работать индукционным, акустическим и потенциальным методами. Желательное свойство, позволяющее минимизировать необходимый комплект оборудования.

Все вышеуказанные свойства и характеристики позволяют с максимальной эффективностью, т.е. с минимальными затратами времени, средств и гарантированным результатом проводить поиск мест повреждений КЛ.

В наши дни поиск места повреждения кабеля осуществляется с помощью современных поисковых комплектов. Профессиональные поисковые комплекты, такие как, например, КП-500К, КП-250К и КП-100К позволяют в кратчайшие сроки выполнять поиск места дефекта и определить глубину залегания кабеля.

kabel

Поиск повреждений провода на кабельных линиях в Москве.

Осуществим поиск повреждения кабеля различного типа (с любой изоляцией). Выполним работы в срочном «аварийном» порядке. Сделаем ремонт кабельной линии 220В, 0,4кВ, 0.6 кВ, 10кВ (с установкой кабельных муфт). Прием заявок в Москве8(499)391-4393

Цены работ на кабельных линиях 0,38кВ — 10кВ, в зависимости от расстояния

Поиск точного места повреждения кабеля (длинна до 0.5 км)от 15000 руб.
Отыскать проблемное место на кабеле (длинна от 0.5 до 1.5 км)от 17000 руб.
Обнаружить разрыв/замыкание кабеля (длинна более 1.5 км)от 18000 руб.


Порядок работ производимых при ремонте силовых электрических кабелей 0.4-6-10 КилоВольт при видимом повреждении. При видимом разрыве или выгаре в кабеле

Если кабельная линия была повреждена механическим путём, с видимым разрывом или повреждением. (Прокол, порыв, обрез и т.п.).

  • Убедиться в отсутствии напряжения на повреждённом кабеле. Отключается в подстанции или распределительных щитах. Порыв кабеля и короткое замыкание КЗ, на кабеле даже при его полном разрыве, не даёт полной гарантии, что кабель остался без напряжения. Из опыта: кабели с поливинилхлоридной изоляцией до 1 кВ, и кабели 6-10 кВ в свинцовой оболочке при полном разрыве могут оставаться под полным или частичным напряжением. Так как у жил кабеля происходит разрыв раньше чему у изоляции кабеля. При этом не происходит КЗ, и защитная аппаратура не отключается.
  • Откопка места повреждения силовой линии. Земляные работы. Для ремонтных работ на кабеле (для установки муфт или двух муфт со вставкой) необходимо обеспечить свободный, прямой, раскопанный участок, в размере 1.5-2 метра в оба конца от проблемного места на кабеле и шириной 0.6-0.7 метра — при установки одной соединительной муфт. При монтаже двух соединительных муфт со вставкой, необходимо сделать приямки, вместе предполагаемом соединении кабеля в размере 1.5 метра на 0.7 метра. Также надо произвести меры по предотвращению попадание влаги вместо разреза или порыва кабеля.
  • Установка и монтаж кабельных муфт. Прокладка кабеля. После того как кабель был отключён и откопан. Произвести диагностику изоляции кабеля на влагу. Установка кабельных муфт.
  • Произвести испытание кабеля повышенным напряжением. Для кабеля до 10 мм2 1000 в, для кабельной линии более 10 мм2 2500 В.испытание изоляции производиться мегомметром. Для кабеля 6-10 кВ. испытание изоляции производиться (кенотроном), в 5-6 кратном размере от номинального рабочего напряжения кабеля.
  • Засыпка кабельной линии. При засыпке кабеля надо необходимо обеспечить (подушку) из песка без камней. 10 см под, и 10-15 см над кабелем. Поверх производиться укладка сигнальной лентой. И окончательная засыпка.

Если видимого повреждение не видно, вызывается электролаборатория, она определяет точное место повреждения. Определение места повреждения кабеля с помощью трассодефектоискателя выполняется индукционным методом или контактным методом.

Используем деликатные методы поиска разрыва/замыкания/пробоя на кабельных линиях. Наши методы не повреждают оборудование заказчика, и не приводят к дорогостоящему повреждению всей кабельной линии.

Считается универсальным, так как является эффективным при любых повреждениях. Данный способ основывается на применении специального прибора, который посылает в провод импульс переменного тока. Обработанные данные выражаются на экране в виде результата проведенных работ. По ним можно определить точное место дефекта, и его характер.

Применяется исключительно при заплывающем пробое кабеля. При работе с ним используют кенотронную испытательную установку. Ее принцип работы состоит в том, что она подает напряжение на заплывающую жилу. В момент, когда его значение поднимается до напряжения пробоя, возникают колебания, которые далее передаются на соответствующие приборы.

В данном случае создается акустический удар. Далее проводится прослушивание звуковых колебаний, вызванных им. Данный подход, как и импульсивный, можно применять для обнаружения любого рода нарушений работы кабельной системы. В месте дефекта должно быть возможным создание электрического разряда. При исследовании кабеля данным образом применяют прибор кенотрон, подключенный дополнительно в схему высоковольтных конденсаторов и шарового разрядника.

Преимущества: малая вероятность повлиять (прожечь) соседние кабели, проложенные в одном лотке или в земле.

Он позволяет лишь определить расстояние от конца провода до места его нарушения, используя при этом ряд специальных расчетных формул.

Служит для поиска места, которое было повреждено, в случае если сбой произошел между жилами. Предполагает использование генератора звуковой частоты, который пускает ток по поврежденным жилам. При этом вокруг проводов образуются звуковые колебания. Их можно прослушать при помощи обычного мобильного телефона и других устройств. В проблемных местах эти колебания отсутствуют.

Остаётся одним из основным методом для определения трассы кабеля и поиска места повреждения. Хорошо подходит для поиска межфазных повреждений (короткое замыкание фаза-фаза).

Недостатки: трудности при заплывающем пробое кабеля и глухих повреждений на землю.

Принцип его работы похож на индукционный. Генератор подключается к жиле или между двумя жилами, а на сам кабель накладывается и прокручивается по оси специальная рамка. Чем ближе к месту повреждения будет находиться рамка, тем монотоннее будут становиться звуковые колебания.

Используется для поиска однофазных замыканий. Накладная рамка служит в качестве антенны. Метод эффективен только при поиске с переходным сопротивлением не больше единицы Ом, и при расстоянии поиска не больше 1 километра.

Базируется на дожигании специальной газовой установкой или кенотроном места разрыва. Он имеет такие недостатки, сегодня он вытесняется импульсивным методом. Наиболее часто используемым.

Основан на измерении шагового напряжения вдоль трассы кабеля (кабель подключается к генератору переменного тока). Огромный выигрыш в точности достигается из-за абсолютной привязки к местности. Простота в наглядности: где стрелочка «забегала» там и копай.

Для поиска повреждений применяли и применяют старенькие КИ4-П, ИМПИ-2, ИМПИ-3, относительно новый «Поиск» и возможно что-то ещё. Некоторые простые кабелеискатели, например белорусской фирмы «Лёс», снабжаются штырями вроде бы для того же, но пользоваться ими удобно только на коротких трассах или предполагая точный район поиска. Впрочем, можно искать повреждения с помощью генератора и наушников или даже телефонной трубкой, но это уже «экстрим».

Поиск разрыва заключается в измерении уровня сигнала генератора вдоль трассы кабеля. Для этого штыри, подключённые к прибору, втыкают в землю, один непосредственно по трассе кабеля, другой в метре от неё. (не для ИМПИ-3) Наблюдают за показанием индикатора, затем перемещаются на 1 – 1,5 метра по трассе и вновь втыкают штыри. Действия измерителя во многом напоминают движения лыжника, а измерительные штыри его палки, только лыж не хватает, для полного комплекта. Имеет значение расстояние между штырями в момент замера. Большему расстоянию соответствует большее показание индикатора.

Есть несколько хитростей помогающих не ошибиться.

  • Повреждение, как правило «фиксируется», то есть показания индикатора резко возрастают в одной точке, а не на протяжении нескольких метров.
  • Максимум показаний индикатора должен быть соизмерим с величиной сопротивления повреждения. Если у вас повреждение в 7 кОм и ток утечки генератора большой, а стрелка индикатора отклоняется только в среднем диапазоне, то стоит пройти по трассе дальше.
  • На повреждении часто возможна проверка на минимум. Если один штырь воткнуть в 70 см до повреждения, а другой в 70 см после него индикатор покажет минимум. Возникновение такого эффекта точный признак повреждения, но он не возникнет, если повреждений несколько.
    Если есть сомнения, стоит «прощупать» всю трассу.

Услуги на поиск оборванных кабельных линий, соединений, разрывов:

  1. Работы по поиску обрывов проводим с кабельными линиями до 10кВ (оговаривается отдельно с нашим специалистом) по телефону: 8(925) 391-4393
  2. Находим любые проблемные места на кабеле, зависит от уровня закладки кабеля и его доступности (либо доступности концевых выходов)
  3. После нахождения произведем ремонт, путем монтажа с помощью кабельных муфт (соединительных или концевых)
  4. При необходимости предоставляем отчетную документацию по проведенным работам

Поиск повреждения кабельной линии.

Поиск повреждения кабельной линии

Принимаем заявки 24/7, выезжаем и проводим высоковольтные испытания кабельных линий в течении одного рабочего дня!

Повреждение в кабельных линиях вводит электроустановки в аварийный режим работы, а также приводит к отключению электроснабжения, что требует незамедлительного поиска места повреждения на кабеле для возможности определения метода восстановления и объема ремонтных работ. Специалисты «ПоискКабеля» оперативно приедут к Вам, и в кратчайшие сроки найдут место повреждения на любых кабелях, в том числе и на кабелях с изоляцией из сшитого полиэтилена.

Стоимость работ — 19 000 руб.

Виды повреждений кабельных линий

Существует разнообразные виды повреждений кабельных линий, такие как:

  • Замыкание фаз на оболочку кабеля;
  • Повреждение изолирующей оболочки кабеля;
  • Замыкание между фаз;
  • Обрыв жил с заземлением и без заземления;
  • Заплывающий пробой.

В связи с наличием различных структур и условий работы электрических сетей, не существует универсального метода поиска мест повреждения. В зависимости от длины линии, марки кабеля, а также характера повреждения кабельной линии осуществляется определение методики поиска места повреждения кабельной линии. Существует ряд наиболее часто используемых методов поиска места повреждений, которые можно разделить на два типа: дистанционный (без прохождения по трассе) и топографический (определение точного места повреждения на трассе кабельной линии.)

К дистанционным относятся следующие методы:

  • Импульсный метод
  • Емкостной метод;
  • Метод колебательного разряда;
  • Волновой метод;
  • Петлевой метод.

К топографическим методам относятся:

  • Акустический метод;
  • Потенциальный метод;
  • Индукционный метод.

Поиск места повреждения включает в себя пять этапов:

  1. Определение поврежденной линии (в случае наличия нескольких кабельных линий)
  2. Прожиг изоляции кабельной линии в месте повреждения (в случае необходимости)
  3. Определение расстояния до места повреждения с применением оборудования дистанционного поиска места повреждения.
  4. Определение точного места повреждения на трассе кабельной линии.
  5. Подтверждение места повреждения кабеля после раскопки кабеля в случае отсутствия визуальных дефектов изоляции.

Проанализировав характеристики кабеля, его длину, марку, условия работы и сроки эксплуатации, специалисты «ПоискКабеля» подберут наиболее подходящий метод поиска, что позволит выполнить поиск повреждения кабеля в кратчайшие сроки и самое главное сохранит сроки эксплуатации кабеля.

Поиск места повреждения кабеля

В результате ухудшения общего состояния кабельной линии (износ, повреждение изоляции, нарушение технологий изготовления и прокладки) велика вероятность возникновения короткого замыкания «на землю» фазы или же короткого замыкания межфазного. При возникновении аварийных ситуаций необходимо выполнять поиск обрыва кабеля. Выбор метода, при помощи которого производится определение места повреждения кабеля, напрямую зависит от характера имеющегося повреждения и сопротивления (переходного) в повреждённом месте. К тому же, зависит и от условий нахождения кабеля — нужно производить поиск кабеля в земле или на открытом участке. Для определения характера повреждения кабеля используют мегаомметр.

Методы определения места повреждения силового кабеля

Поиск трассы кабеля и имеющихся повреждений кабельных линий выполняют следующими методами:

  • импульсным;
  • емкостным;
  • колебательного разряда;
  • акустическим;
  • индукционным.

Импульсный метод используют, выполняя поиск обрыва силового кабеля при любом характере повреждения, кроме заплывающего пробоя, переходное сопротивление при этом – не больше 150 Ом. Отыскание повреждения кабеля импульсивным методом основывается на измерении временного интервала между моментами осуществления подачи импульса переменного тока и приёма импульса, отражённого от места повреждения. Учитывая то, что скорость, с которой распространяются импульсы в КЛ низкого и высокого напряжения является постоянной величиной и составляет 160м/мкс, установив время пробега импульса до повреждённого места и обратно, можно установить расстояние до участка с повреждением.

Ёмкостный метод даёт возможность произвести поиск места повреждения кабеля, основываясь на измерении ёмкости жилы, которая оборвана при помощи моста тока (переменного или постоянного).

Метод колебательного разряда используется тогда, когда необходимо произвести поиск повреждения силового кабеля при заплывающем пробое. Измерение осуществляется при подаче на повреждённую жилу напряжения от кенотронной установки для испытаний, плавно повышаемого до напряжения пробоя. В кабеле при пробое возникает разряд, имеющий колебательный характер. Расстояние до повреждённого участка определяется периодом колебаний, распространение электромагнитной волны в кабеле происходит с постоянной скоростью. Для проведения измерений используется рефлектометр РЕЙС-105Р.

Суть акустического метода, при помощи которого проводится поиск скрытых коммуникаций и мест их повреждений заключается в создании в точке повреждения искрового разряда с прослушиванием звуковых колебаний, которые вызвал данный разряд, возникшим над точкой повреждения. Данным методом выполняют поиск короткого замыкания в кабеле при любых видах повреждений, если соблюдено следующее условие: возможность создания электрического разряда в повреждённом месте. Устойчивый искровой разряд создаётся при величине переходного сопротивления, превышающей в повреждённом месте 40 Ом.

Определение места короткого замыкания индукционным способом применяется довольно широко и обеспечивает высокую точность результатов. Основан данный метод на улавливании магнитного поля при пропускании тока высокой частоты по кабелю. Метод применяется в тех случаях, когда в точке повреждения можно образовать электрическое соединение жил (одной или двух) при малом переходном сопротивлении.

Способы определения мест повреждений кабельных линий

При повреждении кабельной линии определяют предварительно зону повреждения, а затем уточняют и выявляют место повреждения, применяя в зависимости от характера повреждения индукционный, акустический, петлевой, емкостный, импульсный методы или метод колебательного разряда (рис. 1 и 2).

Индукционный метод (см. рис. 1,а) применяется при пробое изоляции между двумя или тремя жилами кабеля и малом переходном сопротивлении в месте пробоя. Метод основан на принципе улавливания сигналом на поверхности земли при пропуске по кабелю тока 15—20 А частотой 800—1000 Гц. При прослушивании над кабелем слышно звучание (наиболее сильное — над местом повреждения и резко снижающееся за местом повреждения).

Для поиска применяют прибор типа КИ-2М и др., ламповый генератор 1000 Гц с выходной мощностью 20 ВА (типа ВГ-2) для кабелей длиной до 0,5 км, машинный генератор (типа ГИС-2) 1000 Гц, мощностью 3 кВА (для кабелей длиной до 10 км). Индукционным методом определяют также трассу кабельной линии глубину заложения кабеля и место расположения муфт.

Рис. 1. Методы (схемы) определения места повреждения кабельной линии: а — индукционный, б — акустический, в — петлевой, г — емкостный

Рис. 2. Изображение на экране прибора ИКЛ места повреждения в кабельной линии: а — при коротком замыкании жил кабеля, б — при обрыве жил кабеля.

Акустический метод (см. рис. 1,б) используют для определения непосредственно на трассе места всех видов повреждений кабельной линии при условии создания в этом месте звукового удара, воспринимаемого на поверхности земли при помощи акустического аппарата. Для создания электрического разряда в месте повреждения кабеля должно быть сквозное отверстие, образуемое при прожигании кабеля газотронной установкой, а также достаточное переходное сопротивление для образования искрового разряда. Искровые разряды создаются генератором импульсов, а воспринимаются приемником звуковых колебаний типа АИП-3, АИП-Зм и др.

Петлевой метод (см. рис. 1,в) применяется в случаях, когда жила с поврежденной изоляцией не имеет обрыва, одна из неповрежденных жил имеет хорошую изоляцию, а величина переходного сопротивления в месте повреждения не превышает 5 кОм. При необходимости снижения величины переходного сопротивления изоляцию дожигают кенотроном или газотронной установкой. Питание схемы — от аккумулятора, а при больших переходных сопротивлениях — от сухой батареи БАС-60 или БАС-80. Для определения места повреждения на одном конце кабеля соединяют неповрежденную жилу с поврежденной, а на другом конце к этим жилам присоединяют измерительный мост с гальванометром, питаемых аккумулятором или батареей. Уравновешивая мост, определяют место повреждения по формуле

где L х — расстояние от места измерения до места повреждения, м, L — длина кабельной линии (если линия состоит из кабелей разного сечения, длину приводят к одному сечению, эквивалентному сечению наибольшего отрезка кабеля), м, R1 , R2 — сопротивления плеч моста, Ом.

Отклонение стрелки прибора в обратном направлении при перемене концов проводов, присоединяющих прибор к жилам, свидетельствует о том, что повреждение находится в самом начале кабеля со стороны места измерения.

Емкостным методом (см. рис. 1,г) определяют расстояния до места повреждения при обрыве жил кабеля в соединительных муфтах. При обрыве одной жилы измеряют ее емкость C1 сначала с одного конца, а затем емкость C2 этой же жилы с другого конца, после чего делят длину кабеля пропорционально полученным емкостям и определяют расстояние до места повреждения l х, пользуясь формулой

При глухом заземлении поврежденной жилы с одного конца измеряют емкость одного участка и целой жилы , а затем определяют расстояние до места повреждения по формуле

Если емкость С1 оборванной жилы можно замерить только с одного конца, а остальные жилы имеют глухое заземление, то расстояние до места повреждения можно определить по формуле

где С o — удельная емкость жилы для данного кабеля, принимаемая по таблицам характеристик кабелей.

Для измерения емкостным методом применяют генераторы частотой 1000 Гц и мосты: постоянного тока (только при чистом обрыве жил) и переменного тока (при чистых обрывах жил и при переходных сопротивлениях 5 кОм и выше).

Импульсным методом (см. рис. 2) определяют место и характер повреждения. Метод основан на измерении прибором ИКЛ интервала времени t х, мкс, между моментом подачи импульса и приходом его отражения, определяемого из равенства

где n — количество масштабных отметок на экране прибора ИКЛ,

c — цена деления масштабной отметки, равная 2 мкс.

Расстояние l х от начала линии до места повреждения находят, приняв скорость распространения v импульса по кабелю равной 160 м/мкс, по формуле

Метод колебательного разряда применяется для выявления «заплывающих» пробоев изоляции, возникающих в кабельных муфтах вследствие образования в них при испытаниях полостей, играющих роль искровых промежутков. Для определения места пробоя на поврежденную жилу подают напряжение от кенотронной установки, а по показаниям прибора (ЭМКС-58 и др.) определяют расстояние до места пробоя.

Как найти расстояние до места повреждения кабеля

Допустим произошло повреждение кабельной линии до 10 кВ. По РД 34.20.516-90 первым шагом необходимо определить тип повреждения, затем возможно потребуется произвести прожигание изоляции, далее наступает этап определения расстояния до места повреждения с помощью одного из абсолютных методов и в конце непосредственно определение места повреждения непосредственно на трассе одним из абсолютных методов.

В данном материале речь пойдет про методы определения расстояния до места повреждения КЛ. Существуют следующие способы:

  • Импульсный
  • Метод колебательного разряда
  • Волновой
  • Петлевой

Задача данной группы методов состоит в том, чтобы приблизительно оценить расстояние от начала кабеля до места повреждения, а затем уже в полученной возможной зоне повреждения использовать абсолютные методы для точного отыскания места КЗ или другого повреждения.

Импульсный метод

С помощью данного метода можно определить длину кабельной линии, расстояние до места повреждения при переходном сопротивлении менее 200 Ом, расстояние до обрывов или растяжек КЛ.

Суть метода: от рефлектометра посылается зондирующий импульс напряжения, который отражаясь от неоднородностей волнового сопротивления проходит путь по длине КЛ и возвращается обратно к источнику, где отображается на экране прибора.

Расстояние можно определить по известной формуле: время на скорость и поделить на два, так как у нас путь туда и обратно. Только время будет представлять время задержки отраженного сигнала t3, мкс; а скорость v — скорость света (

300 м/мкс), деленная на коэффициент укорочения КУ (зависит от диэлектрической постоянной оболочки КЛ, равен корень из е0). Но современные приборы, вроде сами это всё считают и просто выдают результат.

Неоднородности возникают при заводском нарушении технологии изготовления, механических повреждениях, электрических повреждениях.

Если более конкретно, то это места: установки муфты, ответвления, коротких замыканий, обрывов, намокания сердечника, токов утечек.

Величина посылаемого (зондирующего импульса) не превышает 10 В. Импульс сталкивается с неоднородностями и становится выше или ниже своего значения.

Возможные варианты:

Отраженный сигнал поднимается высоко вверх (полярность зондирующего и отраженного совпадают) — полный обрыв или конец кабеля.

Отраженный сигнал опускается сильно вниз (полярность зондирующего и отраженного противоположны) — короткое замыкание.

Примерно возможные дефекты на примере рефлектометра РИ-10М1 будут выглядеть следующим образом:

А Замокший участок кабеля. Имеет меньшее значение сопротивления

1 — 2 “замокшая” зона

Б КЗ между линиями. Импульс конца КЛ отсутствует.

1 — место КЗ. Сопротивление стремится к нулю

В Разбитость пар. Относится к линиям связи, сигнализации

1, 2 — разбитости пар

Г Параллельный отвод. Похож на намокание, но не такой ступенчатый, более пологий импульс. Если длина отвода больше расстояния до конца кабеля, то может отсутствовать импульс конца КЛ.

1 — место ответвления отвода.

Д Общая рефлектограмма.В точке конца КЛ самое большое значение, близкое к бесконечности, при скрутках и муфтах значение больше

1, 2 — соединения в КЛ, причем второе хуже первого.

На экранчике прибора можно водить вертикальную линию вдоль дефектограммы и наведя до нужного импульса прибор покажет расстояние до места. Описываемый прибор способен проводить анализ линий до 50 км.

Метод колебательного разряда

Для начала повторим, что такое заплывающий пробой (ЗП). Встречаются ситуации, когда дефект возникает лишь при подаче высокого напряжения. Причем, при подаче напряжения пробои могут идти один за другим, а по снятии напряжения сопротивление изоляции может стать еще лучше, чем было. И так волна за волной, раз за разом. Такая ситуация встречается в новых кабельных муфтах и обозначается заплывающим пробоем.

Для определения расстояния до ЗП применяют метод колебательного разряда. В данном методе измеряется полупериод волнового колебания, возникшего на заряженном кабеле вследствие пробоя изоляции при подаче напряжения от постороннего источника.

  • Напряжение поднимают до значения не выше испытательной величины при профилактических испытаниях
  • В месте с дефектом возникает искровой разряд
  • От искры возникает колебательный разряд
  • Далее по формуле, приведенной ниже определяется расстояние до места с заплывающим пробоем
  • Колебание движется от места пробоя до начала кабельной линии и обратно, также от пробоя до конца, но прибор установлен у нас с одной стороны, поэтому интересует лишь, чтобы он доходил от пробоя до одной из сторон кабеля

В вышеприведенной формуле

X — расстояние до места ЗП

v — скорость распространения электромагнитной волны м/мкс

tпп — время периода колебательного процесса, мкс

Рассмотрим процесс более подробно и наглядно

Мы подаем напряжение и в точке t0 происходит пробой, далее сигнал идет к началу кабеля, где у нас установлена устройство, улавливающее колебания. В момент t1 колебание отражается от начала КЛ стартует регистрация времени и сигнал движется обратно к месту пробоя, где и оказывается в момент времени t2 и далее отражаясь в очередной раз приходит в точке t3 к регистрирующему устройству, оканчивая запись времени.

Так как у нас путь туда и обратно записывается, поэтому и делим на два. Среднее значение скорости распространения колебательной волны по кабельной линии с бумажно-масляной изоляцией составляет 160 м/мкс в независимости от сечения.

tп1 и tп2 — это отражения волны от неоднородностей, которые могут вызвать ложные срабатывания. Но об этом не стоит переживать, так как для снижения их влияния предусмотрели плавное изменение уровня входного сигнала и введение импульсов задержки.

Волновой метод

Применяется при сопротивлении в месте повреждения от 0 до сотен кОм. От установки через резистор заряжается конденсатор, затем при пробое разрядника в линию посылается высоковольтная электромагнитная волна которая пробивает поврежденное место, если сопротивление отлично от нуля, и отражается от этого места, двигаясь в начало и так туда-сюда, пока не затухнет колебание.

Если сопротивление в месте повреждения близко к нулю, то импульс не устроит пробой, а будет отражаться от короткого замыкания по тому же принципу.

Если представить графическую зависимость этих движений волны, то это будут импульсы, повторяющиеся через равные промежутки времени при отсутствии пробоя.

В случае, если произойдет пробой при направлении высоковольтного импульса, то первый путь от пробоя до начала КЛ будет больше последующих путей волны от начала до места пробоя. Это происходит за счет задержки времени на пробой dT. В данном случае для определения времени распространения импульса берется любое из расстояний, кроме первого, где присутствует dT.

Метод аналогичен колебательному, но разный принцип подачи напряжения.

Петлевой метод

Вообще надо было начинать с этого метода, так как он самый старый и сейчас практически не применяется в следствие больших погрешностей в определении места повреждения

Схема в РД показана следующая:

Условиями для проведения метода являются:

  • наличие одной неповрежденной жилы
  • уверенность в том, что на трассе до места повреждения муфты не связаны с землей
  • снятие заземлений на концевых воронках

Порядок работы заключается в следующем:

  • подается сигнал от генератора постоянного тока 1 по пути “экранирующая оболочка КЛ” — “сопротивление в месте повреждения” 5 — “заземленный вывод генератора”
  • с помощью вольтметра 2 записывают показания U1 на участке lx
  • подают сигнал от 1 по пути “неповрежденная жила кабеля” L — “экранирующая оболочка КЛ” — “сопротивление в месте повреждения” — “заземленный вывод генератора”
  • записывают показание U2 на участке L-lx
  • составляют уравнение вида lx/(L-lx)=U1/U2 и находят lx

Кроме РД вопросы отыскания места повреждения петлевым методом описаны в 497 выпуске библиотеки электромонтера. Там приведена схема с четырьмя сопротивлениями, гальванометром и батареей.

При всех своих недостатках данный метод может быть полезен при отыскании повреждений с большими сопротивлениями, которые невозможно прожечь — кабель в воде. А также при сложной картине неоднородностей, когда импульсный метод не дает четкого результата. С другой стороны надо знать медь или алюминий и какой длины кабель.

Сохраните в закладки или поделитесь с друзьями

голоса
Рейтинг статьи
Читать еще:  Виды и размеры гофры для кабеля
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector