Поиск места повреждения кабеля

После того момента, как была осуществлена прокладка кабельной линии, а также в процессе работы, кабель подвергается различным нагрузкам, которые помогают найти слабые его места и дефекты изоляции, соединительных узлов и т.п. Различные виды повреждений кабельных линий способны образовываться ещё во время изготовления либо при некачественной прокладке КЛ. Поэтому существует ряд методов, помогающих определить точное место повреждения кабеля.

Из-за чего возникают повреждения?

Несмотря на тот факт, что был произведён периодический осмотр кабельных линий и успешно осуществлены все профилактические испытания, во время работы КЛ могут возникнуть её неисправности. В большинстве вариантов – это пробой изоляционного слоя. Но встречается также и разрыв самой фазы.

Это может быть вызвано заводскими конструктивными недостатками, несоблюдением технологического процесса, неаккуратным монтажом. Эти ослабленные участки можно выявить в процессе работы. Несмотря на то, что КЛ располагаются в земле и имеют дополнительную защиту, они всё равно подвергаются различным механическим воздействиям. Такие дефекты и ослабленные места имеют скрытый характер. Если же своевременно не обнаружить их при помощи специальных испытаний, то они способны быстро прогрессировать под действием рабочего напряжения. Это может привести и к полному повреждению кабельных линий, и к возникновению КЗ.

Поэтому необходимо производить периодические профилактические испытания, которые помогут в отыскании места повреждения кабеля.

Какие существуют требования к поиску дефектов?

Определение места повреждения кабельных линий сопровождается выполнением следующих обязательных условий:

• не допускается превышать погрешность выше установленного параметра. Также следует учитывать все нюансы выполнения земляных работ;
• поиск места повреждения кабеля должен проходить на протяжении всего нескольких часов;
• необходимо в обязательном порядке соблюдать технику безопасности работающего персонала.

Эти методики помогут в ремонте кабеля при обнаружении его повреждения.

Если определение места повреждения кабельной линии произошло довольно быстро, то ремонт подразумевает под собой замену части КЛ длиной до 5 метров. При этом устанавливаются две специальные соединительные муфты. А вот при затягивании поиска места дефекта может возникнуть попадание влаги. Тогда понадобится замена всего увлажнённого участка КЛ, который может достигать и нескольких десятков метров. Это влечёт за собой увеличение объёма земельных работ и удорожание самого ремонта.

Поэтому выполняются два основных этапа: вначале используются специальные приборы для поиска кабеля и мест повреждения кабеля, а потом уточняются конкретные области.

Способы обнаружения повреждения КЛ

Пред тем, как отыскать место повреждения кабеля, к примеру, 0.4 кВ, нужно замерить сопротивление изоляции при помощи мегаомметра в течение одной минуты. Если данный показатель будет ниже нормы, то тогда следует прибегнуть к испытаниям кабельной линии повышенным напряжением.

Все методы определения места повреждения кабеля напрямую зависят от того, какой имеется характер дефекта, и от величины переходного сопротивления. В трёхфазной линии КЛ могут присутствовать следующие виды повреждений:

• замыкание одной, двух или сразу трёх жил на землю;
• соединение проводов между собой;
• обрыв жил без их заземления;
• «заплывающий» пробой, который проявляется в виде короткого замыкания.

Все эти повреждения можно легко найти при помощи мегаомметра. В некоторых случаях требуется, чтобы сопротивление изоляции было максимально низким.

Поиск и определение места повреждения кабеля с прожигом с использованием кенотрона или генератора высокой частоты позволяет снизить переходное сопротивление. Данный процесс может происходить совершенно по-разному. Тут всё зависит от состояния кабеля и характера самого повреждения. Во многих случаях уже через 20 секунд сопротивление уменьшается до десятков Ом. А вот при увлажнённом изоляционном покрытии процесс прожигания длится дольше. Сопротивление уменьшается всего до величины в 2000 Ом. В муфтах этот процесс может длиться и несколько часов.

После того, как была выявлена зона дефекта, происходит определение места повреждения высоковольтного кабеля. Для того чтобы выполнить все действия максимально точно, с одного конца КЛ необходимо использовать сразу несколько методов либо устранять неполадки с помощью одной методики, но с двух концов одновременно.

Импульсный метод. Поиск места повреждения силового кабеля данным способом возможен в любом варианте. Исключением является «заплывающий» пробой, когда переходное сопротивление достигает 150 Ом. Основывается данный метод на измерении интервала между моментом подачи специального зондирующего импульса переменного тока и приёмом отражающего всплеска от места дефекта. Скорость его распространения в кабельных линиях составляет 160 м/мкс. Произведя соответствующие расчёты, можно высчитать расстояние до места повреждения. По полученной форме импульса можно выявить и сам характер дефекта. Если он отрицательный, то вы имеете дело с КЗ. А вот положительный говорит о наличии обрыва провода. В данном методе используется специальный прибор для определения расстояния до места повреждения силового кабеля, который называется рефлектометром.

Метод колебательного разряда. Такая методика поможет определить «заплывающий» пробой КЛ. Тут используется кенотронная испытательная установка – прибор для определения места повреждения кабельной линии. От неё в провод подаётся напряжение, которое затем плавно увеличивается до величины пробоя. В этот момент появляется разряд кабельного характера, а период колебаний даст возможность определить расстояние до повреждённой точки.

Метод петли. Нахождение места повреждения кабеля данным способом основывается на определении сопротивления, с использованием «моста» постоянного тока. Этот метод хорош лишь в том случае, когда имеется хотя бы одна неповреждённая жила. Но если рядом с данным кабелем имеется ещё один, неповреждённый, то можно использовать и его. Для этого необходимо две эти КЛ накоротко соединить между собой только с одной стороны. В результате получается петля. К противоположным концам провода подключают специальные регулируемые сопротивления «моста». Но такой способ довольно затратный по времени. Его применяют очень редко.

Ёмкостный метод. Как найти место повреждения кабеля данным способом? Нужно измерить ёмкость КЛ, точнее самой оборванной линии. Для этого применяется специальный прибор для отыскания места повреждения кабельной линии – «мост» постоянного или переменного тока. Ёмкость кабеля будет зависеть от его длины. В случае, когда произошёл обрыв без заземления, необходимо произвести замер данного параметра с обоих концов. Когда была выявлена зона повреждения, оператор при помощи индукционного, акустического или метода накладывания рамки определяет расположение самого дефекта.

Индукционный метод. Применяют его для определения места повреждения непосредственно на проложенной трассе силового провода. Он позволяет установить, на какой глубине находится сам провод, а также характер дефекта. Для этого на поверхности земли используется специальная приёмочная рамка. Она фиксирует характер изменения электромагнитного поля над проводом. При этом по нему следует пустить ток до 20А с частотой от 800 до 1200 Гц.

Акустический метод. В место дефекта поступает искровой разряд, а затем прослушиваются звуковые колебания, которые создаёт этот разряд. С помощью данного способа можно определить любой вид повреждения КЛ.

Метод накладной рамки. Он удобен на участке открытой прокладке проводов. Принцип его схож с индукционным способом. На кабель накладывается рамка, которая затем поворачивается вокруг своей оси. В результате будут прослушиваться сигналы от поля пары токов. В месте повреждения будет слышен монотонный сигнал, который обусловлен магнитным полем одиночного тока.