Способи та методи пошуку місць пошкодження кабельної ліній
Якщо кабельна лінія пошкоджена, то це загрожує економічними втратами при передачах електричного струму, може виникнути коротке замикання, що призведе до поломки які живляться приладів або підстанцій. При порушенні цілісності ізоляційного матеріалу може виникнути небезпека ураження електричним струмом.
Пошук пошкоджень кабельний ліній
Пошкодження лінії може стати причиною відключення від електроживлення житлових будинків, господарських об'єктів, системи управління і контролю цехів і підприємств, транспортних засобів. Відшукування порушень в роботі кабельної лінії має першочергове значення.
Які бувають ушкодження
Підземні та надземні лінії передачі електричного струму можуть пошкоджуватися з багатьох причин. Самі поширені наступне ситуації:
- Замикання однієї або більше жив на землю;
- Замикання декількох жив одночасно між собою;
- Порушення цілісності жив і заземлення їх як обірваних;
- Обрив жив без заземлення;
- Виникнення коротких замикань навіть при незначному підвищенні напруги (запливати пробою), які пропадають при нормалізації напруги;
- Порушення цілісності ізоляційного матеріалу.
Для встановлення істинного типу порушення передачі електроенергії користуються спеціальним приладом - мегаомметром.
Передбачуваний пошкоджений кабель від'єднують від джерел живлення і робочого приладу. На обох кінцях дроти вимірюють такі показники:
- Фазної ізоляції;
- лінійної ізоляції
- Відсутність порушень цілісності жил, які проводять електричний струм.
Етапи визначення місць пошкодження кабельних ліній
Відшукування проблематичних зон в кабелі включає три основних етапи, завдяки яким досить швидко усувається неробочий ділянку:
- Пропалювання кабелю - проводять для зниження опору на пошкодженій ділянці;
Процес пропалювання кабелю
Перший етап здійснюється з використанням спеціального обладнання. З цією метою використовують трансформатори, кенотрономи або ж прилади здатні генерувати високі частоти. Під час пропалювання за 20 - 30 сек показник опору значно падає. Якщо в провіднику присутня волога, то необхідна процедура пропалювання проходить набагато довше і максимальний опір, якого вдається досягти становить 2 -3 тис Ом.
АИП-70 установка для пропалювання кабелю
Набагато довше відбувається цей процес в муфтах, при цьому показники опору можуть зміняться хвилеподібно, то підвищуються, то назад падають. Процедуру пропалювання проводять до тих пір, поки не спостерігається лінійне зниження опору.
Складність визначення місця пошкодження кабелю полягає в тому, що довжина кабельної лінії може досягати кілька десятків кілометрів. Тому на другому етапі потрібно визначити зону пошкодження. Щоб впоратися з поставленим завданням використовують ефективні методики:
- Методика вимірювання ємності провідника;
- Методика зондуючого імпульсу;
- Створення петлі між жилами;
- Створення в провіднику коливального розряду.
Вибір методики залежить від передбачуваного типу пошкоджень.
ємнісний метод
На основі ємності провідника обчислюють довжину від вільного кінця провідника до зони розриву жили.
Схема визначення пошкоджень ємнісним методом
Застосовуючи змінний і постійний струм вимірюють ємність жили, що пошкоджена. Відстань вимірюють, грунтуючись на тому, що ємність провідника прямо залежить від його довжини.
де, c1 і c2 - ємність кабелю на обох кінцях, l-довжина досліджуваного провідника, l х - шукане рослини до місця передбачуваного обриву.
З представленої формули не важко визначити довжину кабелю до зони обриву, яка дорівнює:
lх = l * c1 / (c1 + c2).
імпульсний метод
Методика може бути застосована в переважній більшості випадків пошкодження провідника, за винятком запливають пробоїв, причиною яких є підвищена вологість. Оскільки в таких випадках опір в провіднику понад 150 Ом, що є неприпустимим для імпульсного методу. Він грунтується на подачі, за допомогою змінного струму, імпульсу-зонда до пошкодженої області і уловлювання відповідного сигналу.
Тимчасова розгортка зондирующих відбитих сигналів при імпульсному методі визначення місць пошкодження: 1, 2, ..., m - поодинокі процеси, що повторюються з частотою 500 - 1000 Гц.
Ця процедура здійснюється за допомогою спеціального обладнання. Оскільки швидкість передачі імпульсу постійна і становить 160 метрів за мікросекунду, то легко розрахувати відстань до зони ушкодження.
Перевірка кабелю проводиться на приладі ИКЛ-5 або ж ИКЛ-4.
Екран сканера відображає імпульси різної форми. Виходячи з форми можна приблизно визначити тип пошкодження. Також імпульсний метод дає можливість знайти місце де виникло порушення в передачі електричного струму. Добре даний метод працює якщо обірвана одна або декілька жил, а поганий результат виходить при короткому замиканні.
метод петлі
У цьому методі застосовується спеціальний міст з змінного струму, що дозволяє вимірювати зміни опору. Створення петлі можливо при наявності хоча б однієї робочої жили в кабелі. Якщо виникла ситуація з обривання всіх жив, слід скористатися жилами кабелю, що розташовується паралельно. При з'єднанні перебитою жили з робочою по одну сторону провідника утворюється петля. До протилежної сторони жив під'єднують міст, який може регулювати опір.
Схема визначення пошкоджень кабелю методом петлі
Пошук ушкодження силового кабелю за допомогою даної методики має ряд недоліків, а саме:
- Тривалий час підготовки та вимірювань;
- Отримані вимірювання не зовсім точні.
- Необхідна наявність закороток.
В силу цих причин метод застосовують вкрай рідко.
Метод коливального РАЗРЯДА
Використовують метод якщо причиною пошкодження став запливати пробою. Метод має на увазі використання кенотрон установки, від якої по пошкодженій жилі подається напруга. Якщо в процесі роботи виникає пробій в кабелі, там обов'язково формується розряд зі стійкою частотою коливань.
З огляду на той факт, що електромагнітна хвиля має постійну швидкість, то можна легко визначити місце пошкодження на лінії. Це можна зробити, зіставивши періодичність коливання і швидкість.
Схема визначення пошкоджень методом коливального розряду
Встановивши область пошкодження, в передбачувану зону відправляють оператора, який знайде точку пошкодження силового кабелю. Для цього використовують вже зовсім інші методи, такі як:
- Акустичне уловлювання іскрового розряду;
- Метод індукції;
- Метод обертається рамки.
акустичний метод
Цей варіант відшукування пошкодження використовується для підземних ліній. При цьому оператору потрібно створити іскровий розряд в помсти порушення роботи кабелю в землі. Метод працює в разі якщо в точці ушкодження є можливість створити опір більше 40 Ом. Сила звукової хвилі, яку може створити іскровий розряд, залежить від глибини, на якій розміщується кабель, а також від структури грунту.
Схема визначення пошкоджень акустичним методом
На відкритих трасах не рекомендується застосовувати акустичний метод, оскільки звук по металевій трубці поширюється в широкому діапазоні і розпізнати точні джерело звуку складно.
Як приладу здатного генерувати необхідний імпульс використовують кенотрон, в схему якого необхідно додаткове включити кульової розрядник і високовольтний конденсатор. У ролі акустичного приймача використовується електромагнітний датчик або ж датчик-пьезо. Додатково використовують підсилювачі звукової хвилі.
метод індукції
Це універсальний метод для пошуку всіх можливих типів порушень в роботі кабелю, крім цього, дозволяє визначити пошкоджену кабельну лінію і глибину на якій вона залягає під землею. Використовують для виявлення муфт, що з'єднують кабель.
Схема визначення пошкоджень кабелю методом індукції
Основою даного методу є можливість вловити змін в електромагнітному полі, що виникають при русі струму по електричної лінії. Для цього пропускають струм, що має частоту 850 - 1250 Гц. Сила струму при цьому може знаходитися в межах декількох часток ампера до 25 А.
Знаючи яким чином відбуваються зміни досліджуваного електромагнітного поля не важко відшукати місце порушення цілісності кабелю. Для того щоб досить точно визначити місце, можна скористатися випалюванням кабелю і перекладом однофазного замикання в дво- або трифазне.
В цьому випадку потрібно створити ланцюг «жила-жила». Перевагою такого ланцюга є те, що струм направляється по протилежних напрямках (по одній жилі вперед, по другий - назад). Таким чином концентрація поля значно зростає і відшукати місце пошкодження значно легше.
метод рамки
Схема визначення пошкоджень кабелю методом рамки
Це хороший спосіб для відшукання неробочих зон на поверхні лінії електропередач. Принцип дії дуже схожий з методом індукції. Підключається генератор до двох жилами або ж до одній жилі та оболонці. Потім на кабель з пошкодженням накладається рамка, що обертається навколо осі.
До місця порушення повинні чітко проявляються два сигнали - мінімум і максимум. За передбачуваною зоною сигнал не вагатиметься, не даючи піків (монотонний сигнал).
Подивись для кабелю до троса
Трифазне підключення приватного будинку