Прибор для поиска разрыва кабеля

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:

t_x – 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: l_x = ( t_x*v ) / 2, где l_x – 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.
• C_э – эталонный высоковольтный конденсатор.
• L – расстояние до места обрыва.
• L_к – 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 = С_x / С_э , это позволяет установить емкость поврежденной жилы С_x = С_э* (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 = L_k * 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.
• L_k – 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

Источник

Приборы для поиска повреждений и трассировки кабелей и трубопроводов

179 CB

Индикатор обрыва. Поисковый комплект в составе датчика с тональным генератором и усилителя-приёмника для проверки телекоммуникационных систем и кабельных распределительных сетей, обнаружение проводов, «прозвонка» многожильных кабелей без нарушения изоляционной оболочки и гальванического контакта, тесты непрерывности и полярности, поворотный наконечник датчика для обеспечения удобства при работе с проводами и кабелями. Приемник 270х50х25 мм, 125 г, 9 в «крона»; генератор 86х63х26 мм, 130 г, 9 в «крона».

180 CB

Комплект: измерительный генератор 180 CB-G (измерительный генератор обеспечивает: определение полярности и состояния (свободно, занято, вызов) ТЛФ линии, идентификацию ТЛФ пар, обнаружение проводов без нарушения изоляционной оболочки (непрерывный и прерывистый сигнал), прозвон линий, тестирование коаксиальных кабелей, батарейное питание — 9 В) и пробник-усилитель 180 CB-A (усилитель с динамиком для обнаружения проводов и кабелей без нарушения изоляционной оболочки, выход для подключения наушников, батарейное питание — 9 В).

181 CB

Индикатор обрыва. Поисковый комплект в составе датчика с тональным генератором и усилителя-приёмника для проверки телекоммуникационных систем и кабельных распределительных сетей, обнаружение проводов, «прозвонка» многожильных кабелей без нарушения изоляционной оболочки и гальванического контакта, тесты непрерывности и полярности, подключение до 2-х тестируемых линий со светодиодной индикацией Приемник 270х50х25 мм, 125 г, 9 в «крона»; генератор 86х63х26 мм, 130 г, 9 в «крона».

183 CB

Индикатор обрыва. Поисковый комплект в составе датчика с тональным генератором и усилителя-приёмника для проверки телекоммуникационных систем и кабельных распределительных сетей, обнаружение проводов, «прозвонка» многожильных кабелей без нарушения изоляционной оболочки и гальванического контакта, тесты непрерывности и полярности, подключение до 2-х тестируемых линий со светодиодной индикацией, тест сопротивления цепи, диода, емкости, постоянного и переменного напряжения с отображением значения звуковой и светодиодной сигнализацией (изменение частоты и уровня); приемник 270х50х25 мм, 125 г, 9 в «крона»; генератор 143х74,5х33,6 мм, 318 г, 1,5 В×6 (АА)

186 CB

Кабельный тестер и цифровой мультиметр с тоновым генератором. Определение местоположения и проверка целостности кабеля (коннектор RJ11, 2 зажима), удаленное подключение устройства приема, светодиодная индикация состояния провода; диапазон усилителя приемника 1 Гц. 12 кГц, чувствительность Цена: требует уточнения

187 MCT

2 в 1: Кабельный тестер для проверки сетей LAN с функцией мультиметра. Функция тестера LAN: проверка целостности кабеля (RJ45/RJ11), удаленное подключение устройства приема, авто/ ручная функция сканирования, светодиодная индикация состояния провода. Функция мультиметра: изм. напряжения Uпост. 0…1000 В (погр. 0,5%)/ Uперем. 0…750 В (погр. 1%); сопротивление до 40 МОм (погр. 1,2%), прозвон цепи и тест p-n переходов, удержание показаний, индикатор разряда батарей, ЖК-дисплей (4000). Питание 9 В х 1 + 1,5 В х 2 (ААА). Тестер: 168 x 82 x 44 мм, 283 г. Приемник: 74 х 30 х 25 мм, 30 г

188 FFF

Определитель местонахождения плавкого предохранителя, автомата защиты или неисправности в цепи

220 В/50 Гц, генератор питается от тестируемой сети, приемник — от батареи 9В, определение уровня сигнала по шкале-индикатору и по зуммеру

1880 CB

Цена на остатки по складу. || Измеритель параметров 2-х проводных и коаксиальных кабелей:низкоомное сопротивление 10 Ом — 200 кОм, высокоомное сопротивление 200 кОм — 200 МОм (испытательное напряжение 100 В, постоянное), постоянное/переменное напряжение 2 В — 100 В, емкость кабеля 100 пФ — 2 мкФ, длина кабеля до 50 км

191 CBI

Определение места повреждения в сети питания 220В/50 Гц, не требует выключения напряжения в сети, звуковой генератор питается от измеряемой сети, приемник от батареи 9 В

5500 CB

Поисковый комплект в составе: датчика с тональным генератором и усилителя-приёмника. Используется для проверки телекоммуникационных систем и кабельных распределительных сетей. Обнаружение проводов, «прозвонка» многожильных кабелей без нарушения изоляционной оболочки и гальванического контакта. Тесты непрерывности и полярности. Поиск кабелей под напряжением и без напряжения. Измерение напряжения 12…300 В постоянное и переменное. Переключатель для выбора типа тонального сигнала. 8 вариантов тестового сигнала. Выбор мощности тестового сигнала. Индикация мощности сигнала на передатчике и на приемнике. Встроенный фонарик Индикация напряжения в тестируемой линии

8PK-MA009

Светоскоп для проверки волоконно-оптических кабелей предназначен для визуальной проверки состояния оптоволоконных кабелей до и после скалывания, герметизации, при опрессовке в разъемах. Типы разъемов: ST, SC. Увеличение: регулируемое, до 200х. Питание: 2 батареи AA. Габариты 148х48×25 (мм), вес 210 г

CableMeter

Измеритель длины кабеля в бухте методом сопротивления и рефлектометра. Графический дисплей с подсветкой. Высокая точность измерений за счет 4-х проводной схемы измерений. Датчик температуры и компенсация температуры для повышения точности. Возможность измерения кабелей сечением 0,05 — 500 кв.мм. Задание любых диаметров и сечения жилы. Измерение сечения жилы, коэффициента укорочения.

Fluke 2042

Профессиональный трассоискатель общего назначения. Поиск трасс обесточенных линий, а также находящихся под напряжением. Возможность отслеживания трасс кабелей и металлических труб в стенах и под землей глубиной залегания до 2,5 м. Диапазон измеряемых напряжений 12 В, 50 В, 120 В, 230 В и 400 В. Диапазон частот 0. 60 Гц.

Fluke 2042T

Дополнительный передатчик для кабелеискателя Fluke 2042

LA-1010

Тестер для поиска скрытой проводки предназначен для поиска металла, дерева на небольшой глубине при проведении строительных работ. Может использоваться как простейший лазерный нивелир и уровень. Питание: 9 В; Погрешность лазера 1,25 см (1/2″) на расстоянии 6 м. Рабочая температура -7…50°С. Вес: 180 г.

LA-1011

Кабель-тестер для проверки кабельных линий в тлф. и комп. сетях (RJ45/RJ11). Одновременный контроль до 8 кабельных жил с индикацией номера тестируемого кабеля и характера неисправности. С помощью прибора можно определять обрыв, короткое замыкание и перехлест жил витых пар. Мультиметр:

/=200 мА, сопротивление до 20 МОм, тест диодов, прозвонка. Размеры: 162х74,5х44 мм Вес: 308 г

LA-1012

Детектор скрытой проводки (кабелеискатель) предназначен для поиска трубопроводоов, электропроводов под напряжением и без, предохранителей, аварийных выключателей, розеток, предохранительных коробок, мест разрыва и короткого замыкания проводов и т.п. Трассоискатель состоит из приёмника и передатчика. Глубина до 2.5 м. Определение напряжения проводника до 0.4 м. Условия эксплуатации 0. 40°С; отн. влажность Цена: требует уточнения

LA-1013

Детектор скрытой проводки используется для определение трассы эл. проводки, локализации точки обрыва кабеля, проверки эл. контакта между двумя точками, анализа тонового сигнала кабеля или телефонной линии. Питание батарея 9 В х 2 шт (тоновый генератор и приёмник). Размеры пробника: 228х57х25,4 мм. генератора: 58,5х58,5х34,3 мм. Масса: 270 г.

LA-1014

Кабель тестер + мультиметр предназначен для поиска скрытой проводки без напряжения, проверки кабельных линий в телефонных и компьютерных и силовых сетях. Позволяет определять обрыв, короткое замыкание и перехлест жил. Тест RJ45/RJ11. Мультиметр:

/= 200 mA, R до 20 МОм, тест диодов, прозвонка. ЖКИ дисплей с подсветкой. Габаритные размеры 162х74.5х44 мм. Масса 328 г.

LKZ-1000

Трассопоисковая система (активный и пассивный режимы). Возможность трассировки систем тепло- , водо-, газоснабжения, в том числе непроводящих (например, пластиковые трубы). Определение глубины залегания объектов до 3 метров с высокой точностью. Рабочие частоты 50Гц-32,768 кГц.

LKZ-700

Комплект для поиска скрытых коммуникаций в различных средах (бетон, кирпич, дерево, земля и т.п.), как находящихся под напряжением, так и лишенных напряжения. Позволяет: обнаружить провода на глубине до 2 м., обрыв проводов, сужений кабельных каналов; идентифицировать провода в проводке, выключатели предохранителей. Состоит из двух приборов: генератора и приемника. Чувствительность приемника устанавливается автоматически. Имеется возможность дополнительного увеличения разрешения светового табло (режим ZOOM), благодаря чему изменения в обследуемой цепи более заметны. При помощи приемника можно также установить, находится ли обследуемая линия под напряжением. Приемник обнаруживает электрическое поле 50/60 Гц и сообщает об этом на табло.

LKZ-710

Комплект для поиска скрытых коммуникаций: проводок в потолках, стенах и полах; места повреждения кабеля; идентификация выключателей и предохранителей; поиск сужений в кабельных каналах; кабеля на глубине до 60 сантиметров; трассы водопроводных труб и труб теплоснабжения; отдельных жил в системе проводов и кабелей; обнаружение направления каналов и отверстий. Вес

MI 2014 Cable Scanner

Тестер кабельных сетей — прибор для комплексного тестирования локальных сетей и поиска повреждений на кабельных линиях (перекрестные пары, помехи, отсутствие экрана и др.); Определение длины кабеля (витая пара или BNC) и расстояния до места повреждения; Акустический генератор (0,80 — 1,2 кГц) + приемное устройство для трассировки (опция); Локаторы для нумерации удаленных розеток; Предустановка параметров стандартных типов кабелей; Разъемы для подключения RJ45 100 Ом и BNC 50 Ом.

MI 2016 Multi LAN 350 PS

Анализатор кабелей — прибор для комплексного тестирования и поиска повреждений кабельных сетей (перекрестные пары и помехи, КЗ, несогласованные пары, плохие контакты, отсутствие экрана и др.); Определение длины кабеля (витая пара или BNC) и расстояния до места повреждения. большой ЖКИ с высоким разрешением; комплект переговорного устройства; предварительный выбор предельных значений и методов тестирования; порты USB и RS 232.

Источник