Akustická metoda pro určení místa poškození kabelového vedení nebo kabelů

Nadzemní vedení (OHL) se aktivně využívá k přenosu elektrické energie na velké vzdálenosti. Jejich hlavní výhodou je relativně nízká cena a snadná detekce místa poškození kabelu. Mají však také některé vážné nevýhody:

• velké území chráněného území;
• vysoká rizika přepětí na trase při úderu blesku a poškození vedení v důsledku negativního vlivu povětrnostních faktorů:
• možnost poškození trasy při práci se speciálním zařízením v blízkosti nadzemního vedení;
• vysoká rizika zranění osob při přiblížení k místu poškození vedení;

V důsledku toho jsou nejčastěji spotřebitelé a zdroje elektřiny (trafostanice a distribuční stanice) propojeny kabelovým vedením (CL). Na rozdíl od venkovního vedení mají velké množství výhod:

• plocha chráněného prostoru je pouze 1 m v obou směrech od umístění kabelu;
• schopnost zvolit způsob pokládky v závislosti na situaci;
• spolehlivá ochrana před negativním vlivem povětrnostních faktorů, včetně blesku;
• bezpečnost během provozu;
• pohyb v místech, kde je kabel položen, se nezastaví;
• neoprávněné osoby nemají k lince přístup.

CL mají také několik nevýhod: v důsledku přemístění zeminy může kabel selhat, stejně jako nutnost koordinovat výkopové práce v blízkosti CL. Závažnější nevýhodou těchto tras je však velká obtížnost hledání míst poškození kabelu. Dnes však existuje několik účinných způsobů, jak je odhalit. Budeme mluvit o těchto metodách.

Proč dochází k poruchám?

Před zvážením metod pro určení místa poškození kabelových vedení stojí za to mluvit o tom, proč kabely selhávají:

• Posun půdy. Půda se začíná pohybovat v důsledku sezónních jevů nebo v případě havárií na trasách kanalizace, zásobování teplem a zásobování vodou.
• Překročení standardů provozu linky. Vlivem zvýšení proudového zatížení se kabel přehřívá, což může vést k poškození.
• Proces tvorby zvýšené úrovně proudu ve vedení. Nejčastěji k tomu dochází v důsledku dopadu tranzitního zkratu.
• Chyby při pokládání kabelových vedení. Příkladem zde může být porušení technologických požadavků při spojování kabelů pomocí spojek.
• Mechanické poškození vodiče při výkopových pracích.
• Kabel vadný z výroby.

Je třeba si uvědomit, že pokud byl vodič položen otevřeným způsobem, pak se některé z výše uvedených důvodů prakticky nevyskytují. V takové situaci je například vyloučeno poškození vedení pohybem země.

Zkoumali jsme hlavní důvody výskytu defektů na CL. Také stojí za to říci pár slov o nejčastějších problémech, se kterými se týmy oprav musí potýkat:

• Úplné nebo částečné přerušení kabelu. Hlavním důvodem této havarijní situace jsou výkopové práce započaté bez koordinace s organizací servisu kabelového vedení. Rovněž nelze vyloučit možnost vzniku zkratu ve spojkách spojujících kabely.
• Rozpad jádra. Tento problém se vyskytuje u silových kabelů pracujících s napětím nad 1000 V. Je způsoben zhoršením výkonu izolace vodiče.
• Poškození rozhraní. Důvod jejich vzhledu je podobný jako v předchozím bodě.
• Plánované zkoušky kabelových vedení. Kabely jsou pravidelně testovány, aby bylo zajištěno, že jejich výkonnostní charakteristiky odpovídají charakteristikám deklarovaným výrobcem. Při těchto testech se používá vysoké napětí. Pokud je stav vodiče nevyhovující, dojde k poruše. Bez provedení plánované zkoušky by linka mohla být nějakou dobu v provozu, ale vznikla by havarijní situace.

Metody identifikace poruch na kabelových vedeních

K určení místa poškození kabelových vedení se dnes používají tyto metody: smyčkové, pulzní, pulzně-obloukové, akustické, indukční, vypalovací metoda a indukčně-akustické. Každý z nich má určité pro a proti. Promluvme si o těchto metodách podrobněji.

Indukce

Podstatou této techniky je poslouchat elektromagnetické rušení vytvářené vodičem, když jím prochází zvuk. Je jedním z hlavních nejen pro detekci defektních míst v kabelovém vedení, ale také pro jeho trasování. Lze jej použít i pro vyhledávání problémů na telekomunikačních trasách. Audiofrekvenční proud je do vodiče přiváděn pomocí speciálního generátoru.

K řešení problémů se používá sada zařízení schopná detekovat elektromagnetická pole: přijímač s anténou. Tato technika umožňuje identifikovat místo zkratů ve vodiči, trasu pokládky a také hloubku vodiče. Kombinací indukčních a akustických metod dosáhnete úkolu v obtížných situacích. O tom stojí za to mluvit samostatně.

Puls

Používá se k určení místa poškození vodiče s určitou hodnotou elektrického odporu v téměř každé situaci. Jedinou výjimkou, kdy pulzní metoda pro určení místa poškození kabelového vedení není účinná, je plovoucí průraz. Podstatou techniky je stanovení časového intervalu mezi přenosem elektrických impulsů a následným záznamem signálů odražených od místa poškození vodiče.

Smyčková technika

Zjištění místa poškození napájecího kabelu pomocí této techniky je založeno na stanovení elektrického odporu pomocí měřicího můstku. Tuto techniku ​​lze použít, pokud je v kabelu alespoň jedno neporušené jádro. Pokud žádné nejsou, musíte použít žíly blízkého kabelu.

Tento problém je vyřešen následovně: poškozené jádro je spojeno s neporušeným jádrem, čímž vzniká smyčka. Na opačné konce vodičů je připojen můstek s nastavitelným odporem. Tato technika má několik nevýhod ve srovnání s akustickými a některými dalšími metodami:

• hodně času se věnuje diagnostice;
• relativně nízká přesnost

Akustická metoda se zdá být výhodnější.

kapacitní

Slouží k určení délky od začátku kabelové trasy po místo poškození kabelu. Tato metoda je založena na poznatku, že kapacita vodiče je přímo závislá na jeho délce.

Pulzní oblouk

K použití této techniky budete potřebovat speciální vybavení: vysokonapěťový generátor impulzů a reflektometr. Reflektogram je sestaven při porušení izolační vrstvy vodiče a jasně odráží místo poškození. Výsledkem je, že hledání defektů na CL nezpůsobuje problémy.

Způsob vypalování

Destruktivní metoda pro stanovení poškození kabelů, která činí akustické a další metody atraktivnější. V silových vodičích je povoleno používat velké elektrické proudy a také transformaci poškození. Díky tomu se výrazně zvyšuje pravděpodobnost detekce místa poruchy. Vynikajícím příkladem by byla situace, kdy je porušení izolační vrstvy možné pouze pod vlivem napětí stovek nebo tisíců voltů. Výsledkem je, že pomocí speciálního zařízení lze tento typ defektu vypálit. Zjištění místa poškození kabelu se provádí postupným zvyšováním elektrického napětí.

Při dosažení určitého potenciálového rozdílu dojde k průrazu a vzniku elektrického oblouku, který přepálí izolační vrstvu vodiče. Protože tento proces nemůže vždy probíhat podle stejného scénáře, je umělec nucen změnit transformační poměr, aby přesně identifikoval místo problému.

Akustický

Podstata této metody hledání místa poškození kabelu spočívá v jejím názvu. Přítomnost problému s vodičem je určena úrovní krátkodobého zvukového signálu – rána nebo kliknutí. Vznikají paralelně se vznikem elektrického výboje. Signál je monitorován a zobrazován pomocí vysoce citlivého mikrofonu.

Převádí zvuk na elektřinu a přenáší signál do přijímacího zařízení. Zvukové vlny při průchodu půdou poměrně rychle utlumují. V důsledku toho je oblast detekce poškození vodičů omezená a nejčastěji není větší než 100 m. Je třeba mít na paměti, že omezení jsou dána nejen půdou a úrovní zakončení kabelů, ale také citlivostí zařízení. . K vytvoření poruchy je v místě problému vyžadován vysoký elektrický odpor. Pokud neexistuje elektrický odpor, zvukové vlny se nebudou tvořit. Akustický způsob určení místa poruchy kabelového vedení tedy nelze použít k vyhledávání ne všech typů poruch.

K vytvoření kontrolního náboje budete potřebovat speciální generátor, který vytvoří elektrický výboj s vysokým výkonem. Zásoba energie pro vytvoření elektrického impulsu se shromažďuje v elektrické nádobě a poté se posílá do kabelu. Ve většině případů se odstraňování problémů na elektrickém vedení provádí pomocí generátoru s energií asi 2 XNUMX joulů. Výkonnější generátory mohou být pro testovaný vodič nebezpečné.

Lze použít i neklasickou akustickou metodu. Používá se, pokud je v místě poruchy zkrat, který indikuje nepřítomnost odporu (jeho hodnota je nulová), a nelze použít indukční techniku. Když kabelem prochází velký elektrický proud, v blízkých drátech se vytvářejí silné síly, které je mohou přitahovat nebo odpuzovat.

V tomto případě má izolační vrstva určitý index pružnosti. V důsledku toho se stahuje nebo natahuje. V přítomnosti pulzního proudu se vodiče chovají podobně – vodiče narážejí do sebe nebo do izolace. To má za následek zvukové vlny, které lze detekovat pomocí vysoce citlivého mikrofonu, a tím identifikovat místo problému.

Pulzní akustické

Tato metoda se používá k identifikaci bodů poškození kabelu, když jsou zvukové vlny rozmazané, nebo pokud je akustický signál charakterizován malým výkonem. Je zcela zřejmé, že v tomto případě je extrémně obtížné lokalizovat místo poruchy. Právě zde stojí za to připomenout pulzně-akustickou metodu.

Je realizován pomocí přijímače audio signálu vybaveného přídavným elektromagnetickým kanálem. Když dojde k elektrickému výboji, vytvoří se magnetické pole, které okamžitě dosáhne antény. Akustické signály dosáhnou přijímacího zařízení s určitým zpožděním. Měřením doby zpoždění můžete určit vzdálenost k místu poškození. Kombinací akustické metody s pulzní metodou je možné rozšířit rozsah použití této metody.

Proč byste nás měli kontaktovat?

Elektrolaboratoř „LabTestEnergo“ funguje již více než 5 let. I když to není nejdelší období, již jsme se dokázali etablovat jako spolehlivý a zodpovědný dodavatel. Mezi naše zaměstnance patří opravdoví profesionálové ve svém oboru s minimálně pětiletou praxí.

Našim klientům se snažíme poskytovat kvalitní služby za výhodných podmínek. Naši zaměstnanci jsou vybaveni nejmodernějším vybavením, které jim umožňuje řešit problémy té nejsložitější úrovně. Cena služeb je uvedena na webových stránkách. Po odsouhlasení všech podmínek smlouvy se může konečná cena změnit. Naši manažeři jsou vždy připraveni poskytnout bezplatné odborné poradenství. Chcete-li nás kontaktovat, volejte na telefonní čísla uvedená na webu.