Как найти кабель под землей под напряжением: Поиск неизвестного кабеля или трубы под землей (зондирование местности на предмет наличия коммуникаций)

Поиск силовых кабелей и их повреждений с помощью радиолокации

В последнее время локаторы получили широкое признание в качестве эффективного инструмента поиска целого ряда неисправностей и повреждений кабелей. Локация подземных силовых кабелей с присущей им опасностью является основной областью применения электромагнитных локаторов.

В последнее время локаторы получили широкое признание в качестве эффективного инструмента поиска целого ряда неисправностей и повреждений кабелей.

Требования к оборудованию:

• Высокая выходная мощность генератора.
• Приемник с двойной горизонтальной антенной для повышения избирательности и подавления помех. Система с двумя горизонтальными антеннами обеспечивает наиболее четкий и информативный отклик -максимальная ошибка снижается до 10%, когда расстояние между линиями равно 2d. 50% при расстоянии между линиями более 1,5d.
• Высокая частота

Поиск силовых кабелей

Несмотря на то, что подземные электрические кабели несут достаточно мощный сигнал на частоте 50/60 Гц, этот сигнал не всегда приемлем для детектирования. В связи с этим, для трассировки или локации искомой линии всегда необходимо осуществлять ввод сигнала от генератора. Для точного определения трассировки и определения типа кабеля используем трассоискатели кабелей.

1 Локация кабеля на выходе из здания на улицу

Подключение генератора к гнезду или розетке питания, находящейся под напряжением, является наиболее эффективным способом ввода сигнала при трассировке и локации служебного соединения, ведущего в распределительный кабель на улице.

Сигнал генератора может быть введен в кабель с помощью зажимов, если кабель доступен для локатора вне здания, а строение имеет свое собственное заземление.

2 Локация кабелей, выходящих из подстанции

Введите сигнал генератора с помощью зажима в выходящий кабель.

Не считайте, что сигнал генератора наведен только в искомую линию. Всегда выполняйте предупредительное обследование по окружности радиусом примерно 5 м от генератора и отмечайте все сигналы, имеющиеся в этой области. Сигнал искомой линии — это сигнал, дающий наиболее сильный отклик.

Использование специального разъема для подсоединения к кабелям под напряжением — альтернативный способ ввода высокоселективного сигнала для трассировки на больших расстояниях. Эта операция должна выполняться персоналом, имеющим соответствующий допуск для работы с линиями под напряжением.

Разъем для подсоединения к кабелям под напряжением должен всегда использоваться для ввода
сигнала генератора, даже если кабель отключен от питания.

3 Локация кабелей уличного освещения

Питание к кабелям уличного освещения может подводится от специально предназначенной системы питания или от кабеля системы энергоснабжения, идущего вдоль улицы.

Прямое соединение с металлической мачтой уличного освещения так же эффективно, как и подключение к самому экрану кабеля. Обычно экран кабеля соединен с металлической мачтой, поэтому соединение с ней позволяет пользователю проводить локацию кабеля уличного освещения быстро и безопасно без предварительного обращения в соответствующую службу.

В случае железобетонных столбов освещения, генератор необходимо подключать непосредственно к экрану кабеля несмотря на то, что кабель заземлен на рамку дверцы смотрового окна в столбе. Ввод сигнала генератора путем присоединения к экрану кабеля позволяет с помощью приемника проводить трассировку кабелей уличного освещения на значительном расстоянии.

Когда кабель на заземлен на столб, откройте дверцу смотрового окна и используйте специальный разъем для подключения к проводу, находящемуся под напряжением (фазе), или нейтрали.

Если возможно, то используйте столб освещения для ввода сигнала в другие силовые кабели. При использовании этого способа сигнал может быть слабым, так как он проходит назад на подстанцию, а затем возвращается через другую систему кабелей. Однако при установке высокой чувствительности приемника часто вполне возможно определить местонахождение кабеля, в который трудно или неудобно ввести сигнал другим способом.

4 Ввод сигнала в кабели, спускающиеся по столбам

Ввод сигнала в кабели, спускающиеся по деревянным или бетонным столбам, может быть осуществлен с использованием большого зажима, обхватывающего столб и кабель. Ввод сигнала также может быть выполнен, используя режим индукции генератора при установке генератора под прямым углом к земле напротив столба.

Проверьте наличие провода заземления, спускающегося по столбу. Часть сигнала будет уходить
по этому проводу. Затем должна быть выполнена трассировка этого провода, чтобы исключить ошибки в определении искомого кабеля.

5 Контроль корректности идентификации кабелей

В этом случае для контроля правильности идентификации кабеля доступны два способа, которые могут быть полезны, если локатор не имеет функции измерения тока или распознавания направления тока.

Проведите трассировку кабеля до доступной точки, где кабель может быть точно идентифицирован.

Прикрепляйте антенну-зажим к каждому кабелю по очереди, отмечая отклик прибора. Сравните уровень отклика для каждого кабеля. Кабель с уровнем отклика, который значительно превышает уровень отклика других кабелей, и будет кабелем, к которому подведен сигнал генератора.

Если невозможно установить антенну-зажим на кабели из-за присутствия в обследуемой зоне большого количества кабелей или их недоступности, то необходимо использовать антенну стетоскоп вместо антенны-зажима. Прижмите головку детектора с вогнутой поверхностью к каждому кабелю и отметьте отклик от каждого из них.

Для того, чтобы убедиться в правильности идентификации, поменяйте местами генератор и приемник и повторите процедуру идентификации.

Альтернативный способ заключается в использовании эффекта скрутки кабеля для точной идентификации кабеля. Этот способ может использоваться только персоналом, имеющим допуск для работы с кабелями, которые находятся под напряжением.

Эта методика не может быть использована для кабелей, находящихся под напряжением, так как при ее выполнении необходимо закоротить удаленные концы проводов кабеля. Всегда используйте специальный разъем для ввода сигнала в силовые кабели, даже в том случае, когда считается, что они отключены от питания.

Витые провода вызывают появление «петлеобразного» сигнала. Антенна-стетоскоп (но не антенна-зажим, которая не позволяет определять этот «петлеобразный» сигнал) при движении вдоль кабеля обеспечивает отображение на экране дисплея характерного возрастания и падения отклика.

Другие близлежащие кабели не дают такого эффекта и поэтому этот способ обеспечивает эффективную идентификацию кабеля.

Локация повреждений силовых кабелей

Процедура поиска повреждения:

• Определение типа повреждения кабеля.
• Выбор соответствующей процедуры поиска повреждения.
• Определение местонахождения повреждения на трассе кабеля.

Определение типа повреждения кабеля

Техника безопасности: Перед выполнением любых процедур убедитесь
в том, что кабель обесточен или изолирован с обоих концов.

Выполните следующие процедуры, используя обыкновенный мультиметр или прибор для
измерения сопротивления изоляции:

Повреждение защитной оболочки кабеля — повреждение типа экран-земля

Найдите независимую точку заземления, внешнюю по отношению к кабелю, с низким сопротивлением или установите в грунт стержень заземления. Увлажните почву вокруг стержня, если грунт сухой.

При поиске повреждений оболочки кабеля убедитесь в том, что штатные соединения неисправного кабеля с землей отсоединены от экрана кабеля.

Повреждение типа экран-земля может быть локализовано с помощью А-рамки, если сопротивление в месте повреждения ниже 2 МОм. Подключите мультиметр так, как показано на рисунке.

Замыкание провода кабеля на землю — повреждение типа провод-земля

Найдите независимую точку заземления, внешнюю по отношению к кабелю, с низким сопротивлением или установите в грунт стержень заземления. Увлажните почву вокруг стержня, если грунт сухой.

Если показания мультиметра менее 200 Ом, то считается, что повреждение имеет низкое сопротивление. При показаниях до 1 МОм — повреждение имеет высокое сопротивление.

Повреждение типа провод-земля может быть локализовано с помощью А-рамки при отсутствии контакта провода с экраном кабеля. А-рамка также может применяться для кабелей, которые не имеют защитной оболочки.

Замыкание провода на экран кабеля или экрана на нейтраль — повреждения типа провод-экран и экран-нейтраль

Локаторы с А-рамкой не могут быть использованы для локализации этого типа повреждений. Показания мультиметра менее 200 Ом указывают на то, что повреждение этого типа может быть обнаружено с использованием стандартных электромагнитных локаторов.

Замыкание между проводами кабеля или провода на нейтраль — повреждения типа провод-провод и провод-нейтраль

А-рамка не может быть использована для локализации повреждений этого типа, несмотря на наличие контакта поврежденного провода с землей. Показания мультиметра менее 500 Ом указывают на то, что повреждение этого типа может быть обнаружено.

Повреждение типа обрыва

Если использование всех предыдущих тестов показало наличие очень высокого сопротивления между проводами кабеля и землей, а также между экраном и землей, то имеет место обрыв цепи.

Для определения повреждений этого типа наиболее эффективно и просто использовать времяимпульсные рефлектометры.

А-рамка может быть использована, если есть контакт с землей любого из проводников кабеля.

Выбор приемлемой процедуры локации

Определите тип повреждения и кабеля для выбора необходимой процедуры поиска повреждений.

	Тип кабеля
Тип повреждения
Экран/земля		a		a	a	a	a	a
Провод/земля	b,c	b,c	b,c	b,c	b,c	b,c	b,c	b,c
Провод/экран		e	d	d	d,f	d	e,f	a,f
Провод/провод			g	g	g	g		g
Провод/экран/земля		d		d,h,j	d,h,j	d,h,j	d,h,j	d,h,j
Экран/нейтраль		d,e		d,e	d,e	d,e
Плохая изоляция/земля	c,l	c	a,k,l
Отсутствие масляной изоляции						a	a
Обрыв цепи	h,j	h,j	h,j	h,j	h,j	h,j	h,j	h,j

Процедуры поиска повреждений

а. Повреждение типа экран-земля

Отсоедините штатные соединения кабеля с землей и изолируйте кабель от земли.

b. Повреждение типа провод-земля с низким сопротивлением

Подключите генератор к одному проводу или, к нескольким проводам, если неисправен весь кабель и он находится в контакте с землей.

Изолируйте кабель от земли.

с. Повреждение типа провод-земля с высоким сопротивлением

Если провода кабеля, нейтраль, экран и элементы заземления изолированы, а кабель имеет слой пластиковой изоляции, то этот тип повреждения может быть локализован с помощью А-рамки.

d. Повреждения типа: провод-экран, провод/экран/земля, экран-нейтраль

Изолируйте экран кабеля от земли. Удерживайте приемник плоской стороной параллельно кабелю.

е. Повреждения типа: провод-экран, экран-нейтраль

Изолируйте экран кабеля от земли.

f. Повреждение типа провод-экран

Неисправности армированных (с помощью ленты или стальной проволоки) кабелей могут быть связаны с контактом между проводом кабеля и армировкой/экраном, возникающим из-за повреждения внутренней изоляции.

Кабель, как правило, хорошо заземлен по длине, если изоляция его армировки не соответствует необходимым требованиям.

Приемник с А-рамкой, используемый на поверхности земли, не будет определять направление тока в земле.

Однако, А-рамка может обеспечить получение необходимой информации, если положение кабеля определено и он идентифицирован. Тогда при установке острых концов ножек А-рамки на армировку кабеля ее показывающий прибор будет указывать направление расположения повреждения. Это поможет предотвратить нежелательную обрезку кабеля и сократить время тестирования.

g. Повреждение типа провод-провод

Изолировать кабель и присоединить выход генератора к неисправным проводам.

h. Повреждение типа обрыв цепи

Стандартный локатор может быть использован для локации повреждения с низким сопротивлением, если обеспечить в этом месте заземление.

j. Повреждения типа: обрыв цепи, провод/экран/земля

А-рамка может быть использована для локации повреждений с высоким сопротивлением, если обеспечить в этих точках заземление.

k. Повреждение типа плохая изоляция

Для поиска повреждений такого типа может быть использована А-рамка. Применима для кабелей с одним проводом или 3-мя проводами без экрана. Отсоедините кабель от всех точек заземления, присоедините выход генератора к проводу или экрану и используйте процедуру поиска неисправности типа — повреждение защитной оболочки как в пунктах a или с.

l. Повреждение типа плохая изоляция на землю в подземных линиях питания освещения взлетно-посадочной полосы

В системах освещения аэропортов обычно используется один кабель, который подает питание к ряду трансформаторов, которые питают лампы освещения взлетно-посадочной полосы. Таким образом, большое количество ламп освещения/трансформаторов получают питание от одной кабельной петли.

Кабельная петля может быть отсоединена от источника высокого напряжения с помощью коммутирующего устройства. Присоедините генератор ко входящему или выходящему концу петли, оставив другой конец кабеля свободным. Выберите независимую точку заземления вне сооружений: не используйте точки заземления сооружений. Для поиска повреждений используйте обычным образом приемник с А-рамкой.

Поиск повреждений кабелей уличного освещения

Необходимо определить тип кабелей, используемых для уличного освещения, прежде, чем
выбрать приемлемую процедуру поиска повреждения.

Ввод кабеля в мачты или столбы уличного освещения может осуществляться последовательно (петлеобразно) или с использованием Т- образных ответвлений. В первом случае в мачту или столб входит несколько кабелей, а во втором — только один кабель. При этом, также может быть

комбинированный ввод кабелей, если предшествующий участок кабеля поврежден или заменен.

Процедура поиска

Используйте локатор для локализации и маркировки системы кабелей.

Отсоедините и проведите тестирование системы для определения поврежденного участка кабеля.

Изолируйте кабель с обоих концов в системе с последовательным вводом кабелей и изолируйте каждое ответвление кабеля в системе с Т- образным вводом. Отсоедините заземление поврежденного кабеля с обоих концов, а также любого другого кабеля, присоединенного в той же точке, для того исключить возможность обратного прохождения сигнала от генератора.

Проведите тестирование кабеля для контроля отсутствия повреждений типа провод-земля или экран-земля, которые могут быть найдены с помощью А-рамки.

Подключите выход генератора к одному из концов кабеля и локализуйте повреждение с использованием А-рамки. Проверьте кабель с другого конца, что позволит выявить наличие других повреждений.

Статьи по теме:

← Вернуться к списку статей

Поиск места повреждения кабеля: 5 лучших методик

В процессе эксплуатации и на этапе монтажа кабельных линий, проложенных под землей, возникают непредвиденные механические повреждения изоляции и токоведущих жил. Это может быть связано с нарушением нормальных режимов работы, неаккуратным ведением монтажных работ на других коммуникациях, расположенных в нескольких метрах от места прокладки и не относящихся к линии электроснабжения. 

Как выполнить поиск места повреждения кабеля под землей и в стене, мы расскажем далее, перечислив существующие методики и приборы для обнаружения аварийного участка.

Чтобы найти место повреждения кабельной линии, необходимо понимать специфику и методику ведения поиска.

Процесс необходимо разделить на два этапа:

• Поиск проблемной зоны на всей протяженности линии.
• Поиск места аварии на установленном участке трассы.

Существует несколько методов отыскания поврежденной зоны:

• Импульсный метод;
• Петлевой метод;
• Акустический метод;
• Индукционный метод;
• Метод шагового напряжения.

Импульсный метод

Данный способ подразумевает поиск повреждения с помощью рефлектометра.  Работа прибора основывается на посылании зондирующих импульсов определенной частоты, которые встречая на своем пути препятствие, отражаются и возвращаются обратно к прибору.

То есть, прибор располагается с одного конца силового кабеля, что очень удобно и практично. Испытания следует проводить на полностью отключенной линии.

Метод петли

Данный способ применим при условии, что хотя бы один провод в кабеле остался цел, или рядом пролегает еще один проводник с целыми жилами. Чтобы узнать расстояние до места повреждения петлевым методом, нужно измерить сопротивление жил постоянному току прибором Р333. Это измерительный мост постоянного тока. 

Это один из первых придуманных методов, применяемых для отыскания места повреждения, и используется он исключительно при однофазном и двухфазном замыкании. Постепенно им перестают пользоваться, ввиду его трудоемкости и большой погрешности в измерениях, отмечает buduemo.com.

Акустический метод

Найти обрыв в кабеле акустическим методом можно, создав в месте повреждения разряд с помощью генератора высоковольтных импульсов.  В месте обрыва или замыкания появятся колебания звука определенной частоты.

Качество прослушивания зависит от вида грунта, расстояния от поверхности до кабельной линии и типа повреждения. Обязательным условием для работы способа является превышение значения переходного сопротивления в 40 Ом.

Метод шагового напряжения

Метод основан на пропускании по кабелю тока, вырабатываемого генератором. Он создает между двумя расположенными в земле точками разность потенциалов, о которой можно судить по утечке тока в месте аварии.

Чтобы найти точку с пониженным сопротивлением изоляции, контактные штыри-зонды устанавливаются так – первый ровно над пролегающим проводником, второй под углом 90 в метре от первого.

Индукционный метод

Способ очень точно определяет места обрыва, однако его применение связано с прожигом кабеля. При большом переходном сопротивлении необходимо уменьшить его величину путем прожига, используя специальные устройства.  Метод основан на пропускании по жиле тока с высокой частотой, который образует электромагнитное поле над кабельной линией. В местах механических повреждений трассы, проводя приемной рамкой, звук будет изменяться. Таким образом, отсутствие звука говорит об обрыве жилы.

Место обрыва провода в бетонной стене поможет найти специальный прибор – трассоискатель. Он представляет собой сочетание приемника и генератора. Данный способ можно ассоциировать с индукционным методом в поиске повреждений кабелей под землей.

Ранее мы уже рассматривали, как найти скрытую проводку.

7 декабря 2021 7 декабря 2021

tesli

электрические — Как отличить один (неподключенный) подземный оголенный провод от другого

спросил 2 года 3 месяца назад

Изменено 2 года, 3 месяца назад

Просмотрено 2к раз

У меня три комплекта 3-12 подземных проводов от дома до гаража. В настоящее время он не подключен ни к домашнему блоку предохранителей/электрике, ни к гаражу ( в основном зарыт в землю примерно на 6-8 футов провода, выходящего из земли для возможного подключения ).

Поскольку это неподключенные обесточенные провода, я ищу инструмент, который мог бы генерировать низковольтную мощность на одном конце каждого провода, чтобы затем я мог проверить противоположный конец и определить, какой провод какой.

Будем признательны за любые идеи.

• электрический

0

Я бы взял тон-генератор, , потому что у меня уже есть один и я использую его для бизнеса, поэтому он оплачен за . Но если бы у меня его не было, а был бы мультиметр ( у всех должен быть мультиметр), то я бы на самом деле проверил следующим образом, зная, что есть кабели 12/3, а не случайные отдельные провода:

• Connect Black /Белый/красный вместе на конце одного кабеля. Обозначьте этот кабель 1.
• Иди на другой конец. Тестируйте, пока не найдете тот, где черный/белый/красный показывают непрерывность. Обозначьте этот кабель 1.
• Пока вы находитесь на этом конце, соедините вместе черный/красный/белый другого кабеля. Отметьте этот кабель 2. Отметьте другой кабель, кабель 3.
• Идите к первому концу. Тестируйте, пока не найдете тот, где черный/белый/красный показывают непрерывность. Отметьте этот кабель 2. Отметьте последний кабель, кабель 3.

Если у вас есть резисторы с известными значениями, вы можете сделать все в одной партии, но всего с тремя кабелями это будет максимально просто. На самом деле, спасибо @cube за способ сделать это, по-разному обрабатывая различные комбинации проводов в каждом кабеле, что позволяет вам различать 3 кабеля одновременно без каких-либо резисторов. На самом деле это может быть расширено до декодирования до 5 кабелей одновременно:

1. Черный/Красный/Белый
2. Черный/красный
3. Черный/белый
4. Красный/Белый
5. Нет

Расширение до более чем 5 на самом деле превратилось бы в 4 за раз, потому что вы не будете знать разницу между любым из «Нет» кабелей.

3

Улучшение ответов по проверке непрерывности:

С одной стороны:

• Соедините все три жилы кабеля 1 вместе
• Соедините красный и черный кабеля 2 вместе, оставьте третий неподключенным
• Оставьте все три жилы кабеля 3 неподключенными.

С другой стороны измерьте непрерывность между черным и всеми другими цветами на каждом кабеле.

• если он подключен к двум другим цветам, у вас есть кабель 1
• , если он подключен только к красному, у вас есть кабель 2
• , если он не подключен к другому, у вас есть кабель 3

Требуется только одна поездка (+, возможно, еще одна, чтобы отсоединить подключенные кабели).

1

Вам не разрешается подключать несколько цепей к пристройке, за исключением случаев, когда эти цепи имеют разное напряжение (120 В, 240 В, 120/240 или MWBC) или специальное использование (например, одна из них — это свет, который переключается из дома) .

Так как вы все равно собираетесь использовать только один из них , достаточно взять кабель в конце гаража и просто использовать его.

Чтобы идентифицировать его, подключите или подключите нагреватель или лампу накаливания (которая представляет собой большой резистор). Затем в конце дома проверьте между горячим и нейтральным с помощью омметра. Неработающие провода будут показывать бесконечность (или 0, если вы их замкнули), а действующая цепь будет показывать сопротивление в диапазоне 10-1000 Ом.

Если вы можете найти основание для использования другого (никто не говорил, что на линии коммутируемого освещения НЕ МОЖЕТ быть розеток)… тогда, как только первая цепь будет завершена, начните со второй.

2

Для таких вещей я использую тональные генераторы. Генератор тона крепится к одному или двум проводникам с помощью зажимов типа «крокодил» (существуют и другие типы крепления, такие как RJ45). Небольшой толстый детектор, похожий на карандаш, затем можно использовать на достаточном расстоянии от проводников (4-6 дюймов), когда они проходят сквозь стены или выходят в распределительные коробки. Вы можете обнаруживать через гипсокартон и через оболочку проводов. более дешевые работают нормально ~$25.

Пример на Amazon.

1

Хотя тон-генератор будет работать, это инструмент, который вы, вероятно, будете использовать один раз. Мультиметр можно использовать для самых разных домашних задач. Недорогой мультиметр и катушка с проволокой небольшого сечения (@около 10 центов за фут) сделают свое дело, если вы не имеете дело с сотнями футов между концами. Размотайте провод малого сечения, чтобы вы могли добраться до обоих концов неопознанных проводов. Прикрепите провод малого калибра к одному из неизвестных проводов. Перейдите на другой конец ваших проводов. Установите измеритель на настройку в омах. Стрелка должна показывать ноль или «OL», если ваш измеритель цифровой. Присоедините один вывод к проводу малого сечения, затем прикоснитесь другим проводом к каждому из неизвестных проводов. Вы ищете любое движение стрелки или значение, отличное от «OL». Отметьте оба конца этого провода и переместите провод малого сечения к другому неизвестному проводу. Идите до конца и повторяйте процесс, пока не будут идентифицированы все провода.

я бы просто пропустил ток через все по очереди и проверил тестером отвертки

5

Я бы подключил аккумулятор к двум проводам на одном конце и измерил мультиметром на другом, он должен показать правильное напряжение для аккумулятора, только если вы проверите правильные два провода.

Сначала проверьте наличие коротких замыканий между проводами с помощью инструмента для проверки целостности цепи в мультиметре.

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Обязательно, но не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

Обнаружение повреждения подземного кабеля с использованием метода отражения дуги

Использование метода отражения дуги в сочетании с генератором перенапряжений высокой емкости и современными устройствами точного определения места повреждения подземного кабеля позволит найти повреждения за меньшее время и с меньшим риском повреждения хорошего кабеля, чем классические методы.

Рефлектометрия во временной области
Метод отражения импульсов, метод эхо-импульса или рефлектометрия во временной области — это несколько терминов, применяемых к тому, что называется кабельным радаром или рефлектометром. Этот метод, разработанный в конце 1940-х годов, позволяет подключиться к одному концу кабеля, фактически заглянуть внутрь кабеля и измерить расстояние до изменений в кабеле. Первоначальная аббревиатура Radar (Radio Detection And Ranging) применялась к методу обнаружения удаленных самолетов и определения их дальности и скорости путем анализа отражений радиоволн. Этот метод используется радиолокационными системами аэропортов и полицейскими радарами, когда часть передаваемых радиоволн отражается от самолета или наземного транспортного средства обратно к приемной антенне. Для кабельного радара, применительно к подземному кабелю, импульсы короткой длительности передаются с высокой частотой повторения в кабель между фазным проводом и экраном (нейтралью). Жидкокристаллический или ЭЛТ-дисплей показывает отражения переданных импульсов. Отражения вызваны изменениями волнового сопротивления кабеля. Любые отражения отображаются на экране с прошедшим временем по горизонтальной оси и амплитудой отражения по вертикальной оси. Поскольку теперь мы можем измерить прошедшее время и если мы знаем скорость импульса при его перемещении по кабелю, можно рассчитать расстояние до точки отражения. Для радаров аэропортов и полицейских радаров скорость распространения (Vp) радиоволн в воздухе очень близка к скорости света или 984 фута/мс. Импульсы, передаваемые через изоляцию нашего подземного кабеля, распространяются примерно вдвое быстрее, или примерно 500 футов/мкс. Хорошая система анализа кабеля должна включать в себя два подвижных курсора, которые, будучи расположенными в нуле и точке отражения, обеспечивают измерение расстояния до этой точки в футах.

Рефлектометр рассматривает каждый шаг кабеля, скажем, каждый фут, как эквивалентную электрическую цепь, показанную на рис. 1. Комбинация этих компонентов называется характеристическим импедансом (Z0) кабеля. Если каждый шаг троса совершенен и в точности одинаков, то все компоненты эквивалентной схемы каждой ступни также в точности одинаковы. Эта идеальная прокладка кабеля не будет отражаться до тех пор, пока не появится конец кабеля. На конце кабеля импульсы имеют высокий импеданс, разомкнутую цепь, вызывающую восходящее (+100%) отражение. См. рис. 2.

Если конец кабеля заземлен, возникает короткое замыкание, импульсы имеют низкое сопротивление и отражение вниз (-100%). См. рис. 3.

Низковольтный TDR — отличный инструмент для предварительной локализации обрывов цепи и коротких замыканий между проводниками. Для экранированных силовых кабелей повреждения с сопротивлением выше 200 Ом практически невозможно отличить от обычных отражений помех на кабеле. К сожалению, почти все повреждения на первичных подземных распределительных кабелях являются повреждениями с высоким сопротивлением в районе тысяч ом или даже мегом. Из-за характеристик отражения этих повреждений с высоким сопротивлением их невозможно увидеть, используя только низковольтный рефлектометр.

Метод отражения дуги
Метод отражения дуги для предварительной локализации повреждения сочетает в себе использование TDR (кабельного радара) и импульсного генератора (ударного устройства). Используя фильтр отражения дуги, рефлектометр низкого напряжения и генератор импульсов высокого напряжения могут быть подключены к поврежденному кабелю, и рефлектометр может смотреть вниз по кабелю во время ударов. Фильтр защищает рефлектометр от импульсов высокого напряжения импульсного генератора и направляет импульсы низкого напряжения по кабелю. В этом методе используется тот факт, что когда в месте повреждения возникает дуга, ее сопротивление снижается до очень низкого значения, менее 200 Ом, которое будет отражать импульсы радара. Местоположение дуги будет отображаться как направленное вниз отражение на трассе кабеля TDR. См. рис. 4. Системы анализа кабеля должны фиксировать и хранить в памяти полную трассу, включая расположение нисходящей неисправности, чтобы можно было легко проводить измерения. Вместо того, чтобы ходить по кабельной трассе, чтобы обнаружить место повреждения, система анализа кабеля должна обеспечивать предварительное измерение с одним или двумя ударами и примерно 9В 5% случаев вы попадаете на расстояние от 10 до 20 футов от неисправности. Затем усилия по точному обнаружению могут быть сосредоточены в пределах четко определенного участка кабеля. Этот метод существенно снижает воздействие высокого напряжения на кабель, предотвращая возникновение новых неисправностей, которые проявятся после того, как кабель снова будет введен в эксплуатацию.

Генератор перенапряжения
Устройство представляет собой генератор высоковольтных импульсов, состоящий из источника питания постоянного тока, высоковольтного конденсатора и некоторого типа высоковольтного переключателя. Источник питания используется для зарядки конденсатора до высокого напряжения, а затем замыкание контактов разряжает конденсатор в испытуемый кабель. Если напряжение достаточно велико, чтобы устранить неисправность, энергия, накопленная в конденсаторе, быстро разряжается через дугу в месте неисправности, создавая заметный звук или «удар» на уровне земли. Важными характеристиками ударника являются то, насколько высокое напряжение может быть развито и сколько энергии подается на неисправность. Выходная мощность любого импульсного генератора, измеряемая в джоулях (ватт-секундах), рассчитывается следующим образом:

E = энергия в джоулях, C = конденсатор в мФ, V = напряжение в кВ

Рис. 1. Инкрементальная эквивалентная схема кабеля

Классический процесс поиска неисправности заключается в подключении импульсного генератора, включении напряжения и обходе кабель, пока не услышите или еще лучше не почувствуете удар. Этот процесс точно определяет неисправность, позволяя ремонтной бригаде вырыть яму и отремонтировать кабель. Чем выше напряжение, тем сильнее треск и тем проще найти неисправность. В некоторых случаях требуются часы (или дни), чтобы найти неисправность, и все это время кабель подвергается ударам высокого напряжения. Спустя несколько лет после того, как полиэтиленовый кабель начали прокладывать под землей, стали появляться свидетельства того, что из-за «деревообразования» в изоляции удары высокого напряжения этого пластикового кабеля приносили больше вреда, чем пользы. В связи с этой информацией многие коммунальные службы выпустили правила работы, снижающие напряжение, используемое для поиска неисправностей. Другой жизненный факт заключается в том, что от точки разряда в месте повреждения до изолированного конца в кабеле наблюдается волна пикового напряжения, вдвое превышающая импульсное напряжение при каждом ударе.

Очень распространенный импульсный генератор, использовавшийся в течение многих лет, включал конденсатор емкостью 4 мкФ, который генерировал 1250 Дж при напряжении 25 кВ. Если бригаде по локализации повреждения сообщить, что максимальное выходное напряжение ударного устройства должно быть ограничено 12,5 кВ (половина от 25 кВ), выходная энергия ударного устройства уменьшается в четыре раза до 312 Дж. На практике порог слышимости удара на уровне земли без акустического усиления и фонового шума находится в диапазоне от 300 до 400 Дж. Если удара в месте неисправности не слышно, необходимо увеличить напряжение, чтобы найти неисправность, произвести ремонт и снова включить свет.

В идеале требуется импульсный генератор, в котором используется конденсатор емкостью 12 микрофарад, который позволяет работать при более низких напряжениях, но при этом подавать достаточную энергию на неисправность. Стук на 12,5 кВ, как указано выше, теперь производит очень слышимые 937 Дж. Генератор перенапряжения при работе на максимальном напряжении 16 кВ вырабатывает 1536 Дж и должен включать в себя как встроенный фильтр отражения дуги, так и датчик импульса перенапряжения.

Рис. 2. Эквивалентная схема и низковольтная трасса TDR с открытым концом

Рис. 3. Эквивалентная цепь и рефлектограмма низкого напряжения с заземленным концом

Рис. 4. Эквивалентная цепь, рефлектограммы, показывающие место повреждения должен быть использован. Все классические методы вращаются вокруг некоторых средств, позволяющих слышать звук, производимый разрядом энергии в месте повреждения. Самым простым и широко используемым методом является метод определения места повреждения на земле, а также в воздухе. Другие подходы включают дорожные конусы, ручки лопаты и отрезок трубопровода. Чуть более современное оборудование использует электронное усиление и акустический звукосниматель, расположенный на земле. Все эти методы предполагают, что звук беспрепятственно распространяется прямо от разлома к поверхности земли и что самый громкий звук находится прямо над разломом. Если кабель находится в воздуховоде, кабелепроводе или под мощением, это предположение может оказаться неверным.