Nalezení místa poruchy kabelu pod zemí: metody pro detekci přerušení kabelového vedení: Angstrom

Nevyhnutelné materiální a finanční ztráty, které jsou důsledkem poruchy kabelového vedení (CL), nás nutí hledat nejúčinnější způsoby eliminace škod, které tyto ztráty minimalizují. Správná volba metody a zařízení pro vyhledávání míst poškození určuje efektivitu řešení problému, tzn. maximální pravděpodobnost správného určení místa poškození a minimální čas strávený na tom. Příčiny defektů v kabelech jsou velmi různorodé. Mezi hlavní patří: mechanické nebo korozní poškození, výrobní vady, vady montáže připojovacích a koncových spojek, vysychání izolace lokálním přehřátím kabelu a stárnutím izolace.

Hlavní typy poškození napájecích kabelů

• jednofázový zkrat k zemi;
• mezifázový zkrat; porucha mezi fázemi a zemí;
• přerušení žil kabelu bez uzemnění nebo s uzemněním přerušených i nepřerušených vodičů;
• plovoucí průraz, projevující se ve formě zkratu (průrazu) při vysokém napětí a mizení (plovoucí) při jmenovitém napětí.

Klasifikace metod ZHN

Druhy poškození a základní metody vyhledávání

Distanční (relativní) metody

• Pulzní metoda spočívá v tom, že do kabelového vedení jsou vysílány elektrické impulsy (sondovací impulsy), které se šířící se po vedení částečně odrážejí od nehomogenit vlnové impedance a vracejí se do místa, odkud byly vyslány. Pomocí doby, kterou puls potřebuje k cestě do nehomogenity a zpět, která je úměrná vzdálenosti k ní, se vypočítá vzdálenost. Můžete určit vzdálenost k místu poškození, přerušení drátu, délku kabelu Můžete určit vzdálenosti k nehomogenitám, spojkám, poškození jednofázového a mezifázového kabelu.
• Kapacitní metoda Lze použít, když jsou žíly kabelu zlomené. Vzdálenost k bodu zlomu je určena hodnotou naměřené kapacity vodičů kabelu. Měření se provádí pomocí AC můstků. Střídavé můstky lze použít k měření kapacity při přerušení s izolačním odporem v místě poškození minimálně 300 Ohmů. Při nižších odporech klesá přesnost měření pod přípustnou hodnotu.
• Metoda oscilačního výboje používá se při určování vzdálenosti k místům jednofázové poruchy s přechodovým odporem v místě poruchy řádově 10-100 kiloohmů. Pomocí vysokonapěťového testovacího stroje se napětí na poškozeném jádru kabelu zvýší až do bodu průrazu. Zkrat v nabitém jádru kabelu má za následek vznik elektromagnetických vln, které se šíří z místa průrazu v místě defektu na začátek a konec kabelového vedení. Analýzou napěťových diagramů oscilačního procesu můžete vypočítat vzdálenost k defektu.
• Vlnová metoda se používá, pokud je odpor v místě poškození od nuly do stovek kiloohmů. Způsob je implementován následovně. Při poruše jiskřiště instalace vysokonapěťového usměrňovače je do vedení vyslána vysokonapěťová elektromagnetická vlna z nabitého kondenzátoru, která v místě poškození kabelového vedení vytvoří průraz, který způsobí vlnový oscilační proces. v obvodu kondenzátorového vedení. Když elektromagnetická vlna vyslaná z kondenzátoru dosáhne místa poškození, dojde k průrazu, pokud odpor v místě poškození není roven nule Ohm, po kterém se čelo vlny odražené od poškození vrátí do místa odeslání – kondenzátor, se od něj odrazí a vrátí se na místo poškození. Pokud je odpor v místě poškození blízký nule, k výboji nedojde a vlna se odrazí od zkratu. Tento proces bude pokračovat, dokud vlna nezhasne. Měřením časové závislosti napětí na kabelových svorkách během oscilačního procesu je možné stanovit dobu, za kterou vlna dosáhne místa průrazu a vypočítat vzdálenost k němu.
• Metoda smyčky je založena na měření proudového odporu žil kabelu (obvykle pomocí můstku). Slouží k určení místa poškození ochranné plastové izolace. Přesnost určení vzdálenosti k místu poškození je nízká a činí asi 15 % naměřené délky.

Topografické (absolutní) metody

• Akustická vyhledávací metoda je založena na poslechu přes místo poškození zvukových vibrací, které vznikají v místě poškození v okamžiku jiskrového výboje z elektrických impulsů vyslaných do kabelového vedení.
• Metoda potenciálního vyhledávání je založena na fixaci na povrchu země podél trasy elektrických potenciálů vytvářených proudy protékajícími pláštěm CL v zemi.
• Indukční metoda vyhledávání je založeno na řízení magnetického pole kolem kabelu, které vzniká proudem, který jím protéká ze specializovaného generátoru. Posouzením úrovně magnetického pole se zjišťuje přítomnost CL a hloubka jeho výskytu a místo poškození se určuje podle charakteru změny a úrovně pole. Tato metoda se používá k přímému vyhledání míst poškození na kabelu v případě porušení izolace mezi žilami nebo k zemi, porušení se současným porušením izolace mezi žilami nebo k zemi, k určení kabelu trasu a její hloubku, určit umístění spojek.

Podívejme se na hlavní vlastnosti a vlastnosti potřebné pro vyhledávací zařízení

• Vysoká selektivita přijímače. Tento parametr poskytne odolnost proti elektrickému šumu, což vám umožní úspěšně provádět vyhledávání v přítomnosti silných zdrojů pravidelného rušení.
• Vysoká citlivost přijímače. V kombinaci s vysokou selektivitou zajistí vyhledávání komunikací se slabým signálem ve velkých hloubkách.
• Kvalita a časová stabilita výstupního signálu generátoru. To zajistí jak potřebnou selektivitu, tak dostatečnou odolnost proti rušení. Signál generátoru navíc neovlivní činnost jiných elektronických zařízení.
• Výstupní výkon generátoru je dostatečně velký, což umožňuje provoz na hlubokých (až 10 metrů) zakopaných a dlouhých (až několik desítek kilometrů) kabelových vedeních. Tento požadavek je na ruské poměry naprosto nezbytný. Jako zařízení pro dodatečné spalování kabelů je také možné použít výkonný a spolehlivý generátor s velkým výstupním proudem.
• Vysoká spolehlivost generátoru, poskytující neomezenou dobu provozu pro aktivní i reaktivní zátěže v rozsahu od zkratu po volnoběh s možnými náhlými změnami velikosti.
• Vysoká výkonnostní charakteristika. Minimální rozsah provozních teplot: od -30 °C do +40 °C.
• Dostatečný soubor pracovních frekvencí generátoru a frekvenčních kanálů přijímače, zajišťující zaručený výkon funkcí vyhledávání trasy a určování míst závad.
• Všestrannost, tzn. schopnost pracovat pomocí indukčních, akustických a potenciálních metod. Žádoucí vlastnost, která umožňuje minimalizovat potřebnou sadu zařízení.

Všechny výše uvedené vlastnosti a charakteristiky umožňují maximální účinnost, tzn. s minimálním vynaložením času, peněz a zaručenými výsledky vyhledávat místa poškození kabelových vedení.

V dnešní době se hledání místa poškození kabelu provádí pomocí moderních vyhledávacích sad. Profesionální vyhledávací sady, jako jsou například KP-500K, KP-250K a KP-100K, vám umožní vyhledat místo defektu a určit hloubku kabelu v co nejkratším čase.

Článek připravili specialisté z oddělení inovací © ANNGSTREM LLC