Jaké metody se používají k detekci poruch kabelových vedení?

Určení místa poškození kabelových vedení se obvykle provádí v určitém pořadí.

Požadované přístrojové vybavení závisí na typu obsluhovaných vedení: silové nebo komunikační, ovládání a řízení, stejně jako na typu kabelové trasy: pod zemí, v krabicích, v dolech, v metru atd.

Například pro servis silových kabelových vedení je povinné mít vysokonapěťové generátory, vypalovací zařízení, lokalizační a vlnové dálkové hledače poruch, indukční a akustické topografické hledače poruch.

U komunikačních, řídicích a monitorovacích kabelů není obecně povoleno použití metod průrazu a hoření, proto se používají dálkové vyhledávače lokalizace a přemostění a vyhledávače poruch indukční trasy.

Povaha poškození v kabelových vedeních

Všechna poškození jsou od přírody rozdělena na stabilní a nestabilní, jednoduchá a komplexní.

K trvalému poškození zahrnují zkraty (SC), netěsnosti s nízkým odporem a přerušení.

Charakteristickým znakem perzistujícího poškození je stálost rezistence v místě poškození v čase a pod vlivem různých destabilizujících faktorů.

K nestabilnímu poškození zahrnují netěsnosti a podélné odpory s velkými hodnotami odporu, „plovoucí průrazy“ v silových kabelových vedeních, vlhčení místa poruchy izolace a další.

Nestabilní poškození se může vyřešit samo, zůstat nestabilní nebo se za určitých podmínek stát stabilním.

Odpor v místě nestabilního poškození se může měnit jak v čase, tak pod vlivem různých destabilizujících faktorů (napětí, proud, teplota atd.)

Stabilitu poškození lze určit měřením izolačního odporu a zazvoněním poškozeného kabelu za nepřítomnosti nebo přítomnosti destabilizačních faktorů.

Tato první operace je povinná pro určení místa poškození jak vedení napájecího kabelu, tak vedení komunikačního, řídicího a řídicího kabelu.

Dálkové a trasovací metody pro detekci poškození v kabelových vedeních

Důležitou roli mezi všemi operacemi má operace „Detekce oblasti místa poškození“ pomocí vzdálených metod.

Úspěšné řešení provozu dálkového určování vzdálenosti k oblasti místa poruchy měřením z jednoho konce kabelu umožňuje výrazné snížení pracnosti a doby přesného určení místa poruchy, protože oblast kontroly kabelového vedení trasovými metodami je výrazně zúžena.

To je nejdůležitější pro dlouhé kabelové vedení.

Důležitou roli hrají stopové metody, zejména metoda indukční.

Největší efektivity při zjišťování míst závad na kabelových vedeních lze dosáhnout použitím kombinace zařízení pro vzdálenou lokalizaci závad a zařízení pro lokalizaci závad trasy.

Chcete-li to provést, nejprve pomocí zařízení vzdáleného typu určete oblast, kde se poškození nachází, a poté pomocí zařízení trasy v oblasti, kde se poškození nachází, určete trasu kabelového vedení a zjistěte přesné místo poškození.

To vyvolává otázku možnosti odhalit a přesně určit místo poškození pouze pomocí zařízení vzdáleného typu nebo pouze zařízení typu pochůzky, například v případě nepřítomnosti nebo poruchy některého ze zařízení.

Pohodlí použití zařízení vzdáleného typu je dáno především možností provádět měření z jednoho konce kabelového vedení a poměrně přesným určením vzdálenosti k místu poruchy s přihlédnutím ke vzdálenosti, kterou urazí elektrický impuls po vedení.

Přesné označení místa poškození na trase je možné na základě výsledků měření dálkovým zařízením při pokládání kabelů v krabicích nebo v metru – pokud je trasa přesně vyznačena a podle dalších značek (přítomnost viditelného zlomu, stlačení, poškození ochranného povlaku nebo pancíře, stopy po přerušení nebo vyhoření části kabelu, vlhkost atd.).

Zařízení pro sledování trasy umožňují určit trasu, hloubku a přesné místo poškození kabelového vedení.

Hlavní nevýhodou metod trasy je, že pokud je oblast místa poškození neznámá, pro její přesné určení pomocí metody trasy bude nutné projít celou trasu s vyhledávačem trasy.

To má za následek vysoké náklady, zejména u dlouhých kabelových vedení nebo pro případy, kdy jsou kabely položeny na těžko přístupných místech.

Pokud je kabelové vedení poškozeno, nejprve se určí zóna poškození a poté se specifikuje a identifikuje místo poškození pomocí indukčních, akustických, smyčkových, kapacitních, pulzních nebo oscilačních výbojových metod v závislosti na povaze poškození (obr. 1 a 2).

Indukční metoda (viz obr. 1,a) se používá, když dojde k porušení izolace mezi dvěma nebo třemi žilami kabelu a v místě průrazu je nízký přechodový odpor. Metoda je založena na principu zachycení signálu na povrchu země průchodem proudu 15-20 A o frekvenci 800-1000 Hz kabelem. Při poslechu nad kabelem je slyšet zvuk (nejsilnější je nad místem poškození a za místem poškození prudce klesá).

Pro vyhledávání se používá zařízení jako KI-2M a další, lampový generátor 1000 Hz s výstupním výkonem 20 VA (typ VG-2) pro kabely do délky 0,5 km, strojní generátor (typ GIS-2) 1000 Hz, výkon 3 kVA (pro kabely do délky 10 km). Indukční metodou se také určuje trasa kabelového vedení, hloubka kabelu a umístění spojek.

Rýže. 1. Metody (schémata) pro určení místa poškození kabelového vedení: a – indukční, b – akustické, c – smyčkové, d – kapacitní

Rýže. 2. Obraz na obrazovce zařízení IKL místa poškození v kabelovém vedení: a – při zkratu žil kabelu, b – při přerušení žil kabelu.

Akustická metoda (viz obr. 1, b) slouží k určení přímo na trase lokalizace všech typů poškození kabelového vedení za předpokladu, že se v tomto místě vytvoří zvukový otřes, vnímaný na povrchu země pomocí akustické zařízení. Pro vytvoření elektrického výboje musí být v místě poškození kabelu průchozí otvor, vzniklý při spálení kabelu gastro instalací, a také dostatečný přechodový odpor pro vznik jiskrového výboje. Jiskrové výboje jsou vytvářeny pulzním generátorem a jsou vnímány přijímačem zvukových vibrací, jako je AIP-3, AIP-Zm atd.

Metoda smyčky (viz obr. 1,c) se používá v případech, kdy jádro s poškozenou izolací nemá prasknutí, jedno z nepoškozených žil má dobrou izolaci a hodnota přechodového odporu v místě poškození neklesá. překročit 5 kOhm. Pokud je potřeba snížit hodnotu přechodového odporu, izolace se vypálí kenotronem nebo gastro instalací. Obvod je napájen baterií a v případě vysokých přechodových odporů suchou baterií BAS-60 nebo BAS-80. Pro určení místa poškození je na jednom konci kabelu připojeno nepoškozené jádro k poškozenému a na druhém konci je na tyto vodiče připojen měřicí můstek s galvanometrem napájeným z akumulátoru nebo baterie. Vyrovnáním mostu určete místo poškození pomocí vzorce

kde L x je vzdálenost od místa měření k místu poškození, m, L je délka kabelového vedení (pokud se vedení skládá z kabelů různých průřezů, délka se zmenší na jeden průřez ekvivalentní průřez největší části kabelu), m, R1, R2 jsou odpory ramen mostu , Ohm.

Vychýlení šipky přístroje v opačném směru při změně konců vodičů spojujících přístroj s jádry naznačuje, že poškození se nachází na samém začátku kabelu ze strany místa měření.

Kapacitní metodou (viz obr. 1,d) se zjišťují vzdálenosti k místu poškození při porušení žil kabelu ve spojkách. Pokud jedno jádro praskne, změřte jeho kapacitu C1 nejprve z jednoho konce a poté kapacitu C2 stejného jádra z druhého konce, načež se délka kabelu vydělí v poměru k výsledným kapacitám a vzdálenosti k místu poškození l x se určí pomocí vzorce

Při pevném uzemnění poškozeného jádra z jednoho konce změřte kapacitu jedné sekce a celého jádra a poté určete vzdálenost k místu poškození pomocí vzorce

Pokud lze kapacitu C1 přerušeného vodiče změřit pouze z jednoho konce a zbývající vodiče jsou pevně uzemněny, lze vzdálenost k místu poškození určit podle vzorce

kde C o je specifická kapacita jádra pro daný kabel, převzatá z tabulek charakteristik kabelu.

Pro měření kapacitní metodou se používají generátory s frekvencí 1000 Hz a můstky: stejnosměrný (pouze s čistým přerušením drátu) a střídavý proud (s čistými přerušeními drátu a s přechodovými odpory 5 kOhm a vyšší).

Pulzní metoda (viz obr. 2) určuje místo a charakter poškození. Metoda je založena na měření přístrojem IKL časového intervalu t x, μs, mezi okamžikem aplikace impulsu a příchodem jeho odrazu, stanoveného z rovnost

kde n je počet značek stupnice na obrazovce zařízení ICL,

c jsou náklady na dělení značky stupnice rovnající se 2 μs.

Vzdálenost l x od začátku vedení k místu poškození se zjistí tak, že rychlost šíření impulzu v po kabelu je rovna 160 m/μs, podle vzorce

Metoda oscilačního výboje se používá k detekci „plovoucích“ poruch izolace, ke kterým dochází v kabelových spojkách v důsledku tvorby dutin v nich během testování, které fungují jako jiskřiště. Pro určení místa poruchy se na poškozené jádro přivede napětí z kenotronové instalace a podle údajů na zařízení (EMKS-58 atd.) se určí vzdálenost k místu poruchy.

Telegramový kanál pro ty, kteří se chtějí každý den učit nové a zajímavé věci: Škola pro elektrikáře

Pokud se vám tento článek líbil, sdílejte odkaz na něj na sociálních sítích. Velmi to pomůže rozvoji našeho webu!

Nenechte si ujít aktualizace, přihlaste se k odběru našich sociálních sítí: