Высоковольтная установка для поиска повреждений кабеля

Мобильная система поиска повреждений силовых кабелей CableScan-32

Мобильная система CableScan-32 предназначена для определения места повреждения (ОМП) кабелей безпрожиговыми методами (TDR, ARC, DECAY). Она обеспечивает быстрый, точный, щадящий предварительный и точный поиск всех высокоомных повреждений силовых кабелей.

Система интегрирует в себе рефлектометр, мегаомметр, высоковольтную установку (32 кВ), генератор высоковольтных импульсов, и датчики связи для реализации современных щадящих методов ОМП: импульсно-дугового и колебательных методов по току и напряжению. Большая часть повреждений кабельных линий обнаруживается именно беспрожиговым методом. При этом используются все три элемента установки: рефлектометр, высоковольтная установка и датчик связи, как в предварительном так и в точном поиске.

Система может комплектоваться генераторами высоковольтных импульсов ГВИ-32 с тремя ступенями 8кВ/16кВ/32кВ и силой имульса на выбор:1100Дж, 2000Дж и 3000Дж. ГВИ-32 имеют автоматический режим импульсного напряжения и позволяют использовать систему CableScan-32 для точного поиска акустическим методом.

Система позволяет производить ОМП силовых кабелей с различным типом изоляции (бумажно-масляная, сшитый полиэтилен, пластмассовая изоляция и т.д.) и различным типом повреждений (низкоомные и высокоомные повреждения, обрывы, короткие замыкания, заплывающие пробои и т.д.).

Система CableScan-32 имеет интуитивно понятный интерфейс. Комбинация элементов управления дает возможность специалисту работать с установкой по инструкции, прилагаемой к аппарату, и не требует специального обучения. Управление сочетает в себе электронные и ручные методы: программное обеспечение, сенсорный дисплей, промышленную клавиатуру, трек-болл для простой и удобной навигации.

Возможны три режима эксплуатации системы CableScan-32: стационарная установка, монтаж в передвижную лабораторию, использование в мобильном исполнении на стальной раме с колёсами. Установка может быть смонтирована в автомобили с цельнометаллическим кузовом грузоподъемностью от 200 кг.

Подключение к питанию осуществляется высоковольтным изолированным кабелем (возможная длина 10 / 20 / 30 /50 метров) через блок подключения. К системе возможно подключение внешних приборов, например, генератора звуковой частоты или мегаомметра 2,5 кВ.

ВОЗМОЖНОСТИ:

1. предварительное определение места повреждений- TDR,ARC,DECAY, TRD+ (до 10 рефлектограмм за один разряд)
2. точное ОМП кабеля акустическим методом (8/16/32 кВ, 2000 Дж)
3. испытание изоляции кабеля напряжением до 32 кВ
4. испытание оболочки кабеля напряжением до 10 кВ
5. измерение сопротивления изоляции

Источник

Трассофон — прибор для точного определения места повреждения электрического кабеля акустическим методом

• 

Гарантия

Сертификаты

Декларация о соответствии

Назначение прибора для точного определения места повреждения электрического кабеля акустическим методом Трассофон:

Акустический поисковый прибор Трассофон предназначен для точного определения места повреждения подземного электрического кабеля акустическим методом. Дополнительно комплект позволяет определять трассу кабеля при работе непосредственно от генератора высоковольтных импульсов.

Конструктивно прибор состоит из двух блоков: датчика колебаний и электронного блока. Датчик устанавливается на землю в предполагаемом месте повреждения кабеля, электронный блок переносится оператором на шейном ремне, блоки соединены между собой гибким кабелем. Для удобства переноски датчика он снабжён удлиненной ручкой.

Поскольку основной задачей датчика является распознавание и нахождение звукового сигнала, посылаемого генератором высоковольтных импульсов, датчик оснащен высокочувствительными элементами для улавливания самых малых акустических сигналов. В тоже время конструкция такова, что позволяет существенно ослабить шумы (транспорт, ветер, обувь и т.д.). Датчик оснащен вспомогательными приставками, позволяющими оптимизировать принятие акустического сигнала на разных грунтах. Распространение акустического сигнала в грунте невелико (максимально 8-10 метров), поэтому для того, чтобы выйти непосредственно в район повреждения, очень важно знать трассу кабеля. Для этого датчик оснащен системой магнитных антенн, с помощью которых за счет улавливания импульсов электромагнитного поля электрического разряда удается с высокой точностью определять трассу.

Электронный блок оснащен индикаторами, позволяющими наглядно отобразить характер акустического сигнала, магнитного импульса, расстояние между источником акустического сигнала и датчиком. Система индикаторов делает прибор простым и удобным в работе.

Оборудование может устойчиво эксплуатироваться при температуре окружающей среды до минус 25 градусов.

Источник

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