Для бесперебойного питания электроэнергией важно быстро и точно определять повреждённые места силовых кабелей. Вначале необходимо определить зону повреждения, а потом – его конкретное место в пределах этой выявленной зоны. Существуют два метода диагностики кабеля. Локализацию повреждения кабеля определяют традиционным прожигом изоляции или прибегают к более современному беспрожиговому методу. В этой публикации мы расскажем о беспрожиговых методах диагностики кабелей.
Локационный способ
Суть данного метода состоит в зондировании кабеля импульсами напряжения. Отражённые от различных мест кабеля импульсы будут неоднородными по своему волновому сопротивлению. Определить расстояние до повреждения можно по временно́й задержке отражённого импульса.
Метод колебательных разрядов, с бегущей волной напряжения
В этом случае поиск идёт так. На кабель через сопрягающее устройство подаётся высокое напряжение. Причём сопротивление сопрягающего устройства намного выше волнового сопротивления линии. Повышают его постепенно, пока не спровоцируют пробой.
При увеличении значения испытательного напряжения минусовой полярности в определённый момент и на определённом расстоянии возникает пробой короткого замыкания и разряд. В месте повреждения формируется электромагнитные волны плюсовой полярности, которые расходятся от повреждённого места в стороны – к началу и к концу кабеля.
При использовании данного метода применяется соединительное устройство УС-70.
Акустический способ
Этот метод основан на образовании в дефектном участке искровых разрядов, которые сопровождаются звуковыми импульсами. Засечь их места можно, применяя обыкновенный стетоскоп. Акустическая головка просто прикладывается к земле. Либо привлекается особый акустический приёмник. Над местом дефекта разряд звуковых частот будет максимально громким.
Импульсно-дуговой способ
Суть данного метода – это одновременное воздействие высоковольтным импульсом на кабельную линию и одновременное измерение. Используется рефлектометр. Импульс, поданный на кабельную линию, в месте дефекта вызывает пробой и образует дуговой разряд. За счёт индуктивности устройства, ток дуги держится некоторое время. А электрическое сопротивление дуги стремится к нулю (то есть, к короткому замыканию).
Рефлектометр отправляет на кабельную линию зондирующие импульсы, и отражённые импульсы возвращаются назад в рефлектометр. Этот способ позволяет точно определить расстояние до сложных и (или) неустойчивых повреждений.
Применяется он посредством генераторов высоковольтных импульсов, передвижными высоковольтными лабораториями.
В отличие от локационного способа, расстояние до места дефекта определяется не по времени задержки отражённого импульса – относительно зондирующего, а по времени прихода волны, которая возникла в точке повреждения.
Метод стабилизации электрической дуги
Данный способ также подходит для выявления расстояния до мест повреждений сложных (высоко омных), либо неустойчивых. Заключается данный метод в одновременном воздействии высоковольтным импульсом на кабель и измерении локационным методом.
Генератор ударных волн, выполняющий роль источника высокого напряжения, подсоединяется к линии кабеля через устройство стабилизации дуги.
Импульс от источника высокого напряжения вызывает в месте высоко омного дефекта пробой. Через устройство стабилизации дуги начинает идти электроток, а пробой «затягивается», образуя дуговой разряд. Индуктивность, которую имеет устройство стабилизации дуги, поддерживает его около секунды, и этого вполне достаточно.
Импульсный рефлектометр подсоединяют через специальный фильтр. Зондирующие импульсы от него через подсоединительное устройство идут на кабельную линию, а отражённые – возвращаются в прибор.
Данный способ хорош для короткого кабеля, а для длинного более удобна иная вариация этого метода.
Метод стабилизации электродуги для длинного кабеля
В данном варианте поиска используется двойной импульс, образующий в месте дефекта стабильную электрическую дугу, продолжающуюся достаточно долго.
Вначале из импульсного генератора идёт разряд, чтобы пробить место повреждения. А затем, с помощью второго 4-киловольтного разряда удлиняют время существования электрической дуги, возникшей при пробое.
О причинах и видах повреждений кабелей
Самые распространённые факторы, из-за которых нарушается целостность кабеля, таковы:
- земляные работы без точного определения местонахождения кабеля;
- сдвиги грунта – из-за аварии сетей водопровода, канализации или теплотрассы, или из-за весеннего оттаивания;
- перегрев кабеля из-за перегрузки кабельной линии сверх предусмотренных для неё норм эксплуатации;
- превышение уровня электротока из-за транзитных КЗ;
- ошибки и нарушения технологии, допущенные на этапе прокладки кабельной линии;
- заводской брак.
Чтобы не раскапывать в поисках дефекта всю трассу целиком, важно точно определить место повреждения. Для решения этой задачи и предназначены описанные здесь способы. Для их применения необходимо задействовать квалифицированных сотрудников и специальное оборудование.
