Определение места повреждения

Содержание

Монтаж и эксплуатация электрических сетей

Виды и причины повреждений кабельных линий

По характеру повреждений в кабельных линиях, различают следующие их виды:

  • повреждение изоляции, вызывающие замыкание одной фазы на землю;
  • повреждение изоляции, вызывающие замыкание двух или трех фаз на землю;
  • повреждение изоляции, вызывающие замыкание двух или трех фаз между собой;
  • обрыв одной, двух или трех фаз без заземления;
  • обрыв одной, двух или трех фаз с заземлением оборванных жил;
  • обрыв одной, двух или трех фаз с заземлением не оборванных жил;
  • заплывающий пробой изоляции;
  • повреждения линий одновременно в двух или более местах, каждое из которых может относиться к одной из вышеуказанных групп.

Однофазные повреждения — самый распространенный вид повреждений силовых кабельных линий напряжением 1-10 кВ. При этом виде повреждений одна из жил кабеля замыкается на его экранирующую оболочку. Однофазные повреждения можно разделить на три группы по значению переходного сопротивления в месте замыкания. К первой группе относятся повреждения с переходным сопротивлением, равным десяткам и сотням мегаом (заплывающий пробой). Ко второй группе относятся повреждения с переходным сопротивлением от единиц ом до сотен килоом и к третьей группе — повреждения с сопротивлением, близким к нулю.

Междуфазные повреждения составляют около 20% всех видов повреждений кабельных линий. Их можно разделить на две группы. К первой относятся повреждения с переходным сопротивлением в месте дефекта, близким к нулю, и ко второй группе — с сопротивлением от единиц килоом до сотен мегаом. В первом случае часто все три жилы свариваются между собой и с экранирующей оболочкой. При большом токе короткого замыкания кабель может перегореть на две части. При междуфазных повреждениях, относящихся ко второй группе, обычно между жилами и оболочкой кабеля имеется переходное сопротивление и замыкание между собой двух жил происходит через экранирующую оболочку. Замыкание двух жил между собой без замыкания на оболочку происходит редко.

Обрыв жил происходит из-за перемещения слоев почвы в местах расположения муфт, вследствие чего происходит вытягивание жил кабеля, а в муфтах, как правило, разрыв жил (растяжка). Разрыв жил кабельных линий может произойти и в целом месте из-за различных механических воздействий или заводского брака.

Причины повреждения кабелей весьма разнообразны, их можно объединить в следующие группы:

  • Дефекты, вызванные ошибками проектирования: ухудшение свойств изоляции в результате недопустимого перегрева токами нагрузки из-за ошибочно заниженного сечения жил кабеля; повреждения в аварийных режимах из-за неправильного выбора защитной аппаратуры и т.п.
  • Заводские дефекты, возникающие при производстве кабелей: трещины или сквозные отверстия в оболочке; совпадение нескольких бумажных лент; заусенцы на проволоках токопроводящих жил и т.п.
  • Дефекты прокладки кабеля: крутые изгибы кабеля на углах поворота трассы; механические повреждения (изломы, вмятины, порезы, перекрутка кабеля);
    несоблюдение допустимых расстояний до объектов которые могут негативно влиять на кабели (теплотрасса, рельсовые пути электрифицированного транспорта) и т.п.
  • Дефекты монтажа муфт: неполная заливка муфты мастикой; плохая опрессовка соединительных гильз; повреждение или загрязнение изоляции кабеля при монтаже муфты и т.п. Более подробно о возможных дефектах монтажа термоусаживаемых муфт можно прочитать, перейдя по ссылке
  • Повреждения в процессе эксплуатации: случайные механические повреждения кабелей (например, кабелей проложенных в траншее в результате проведения земляных работ механизированным способом);
    естественное старение изоляции; коррозия металлических элементов кабеля (броня, свинцовая оболочка), вызванная действием блуждающих токов или химическим составом грунта;
    обрыв жил в результате просадки грунта и т.п.

В изоляции силовых кабелей встречаются повреждения, обнаружить которые можно только приложением испытательного напряжения. При приложении напряжения к изоляции в этих случаях пробой следует один за другим с промежутками в несколько секунд, а иногда и минут. При снижении напряжения пробои прекращаются. Нередко изоляция кабельной линии, имевшей пробой при определенном напряжении, через некоторое время начинает выдерживать не только это напряжение, но и более высокое, т. е. повреждение как будто исчезает. Такого рода пробои называют» заплывающими». Заплывающие пробои бывают преимущественно в муфтах, когда в них образуются полости, играющие роль как бы искрового промежутка.

Кабель с заплывающим пробоем обычно имеет высокую величину сопротивления изоляции. Если от кенотронной выпрямительной установки зарядить поврежденную жилу кабеля до напряжения пробоя в дефектном месте, то разряд будет иметь характер затухающих колебаний.

Метод колебательного разряда применяется для определения расстояния до места повреждения в кабелях при замыканиях, носящих характер «заплывающего» пробоя. Сущность метода заключается в том, что при пробое кабеля возникает разряд, носящий характер затухающих колебаний с периодом Т, мкс. Измеряя период свободных колебаний, можно определить расстояние до места повреждения кабеля

где v — скорость распространения волны свободных колебаний равная 160±1 м/мкс для кабелей напряжением 3 — 35 кВ.

Характер изменения напряжения колебательного процесса фиксируемый на зажимах кабеля представлен на рис. 1.

При измерении на поврежденную жилу кабеля подается высокое напряжение Uz отрицательной полярности. В момент пробоя в месте повреждения возникает равная по величине, но противоположная по знаку волна напряжения, которая распространяется к концам кабеля. Через время t1 = Lх/v после пробоя волна достигает конца кабеля, с которого производится

Рис. 1. Напряжение колебательного процесса при пробое кабеля.

Для получения наибольшей точности при определении расстояния до места повреждения измеряется время только первого полупериода колебания, подверженного наименьшему искажению и затуханию.

Полярность напряжения на измеряемом конце меняется на положительное. Волна, отражаясь от конца кабеля без изменения полярности, уходит к месту повреждения, которое достигает через время t2 = 2·Lх/v с момента пробоя. Вновь отражаясь, но уже с изменением полярности, волна к моменту времени t3 = 3· Lх/v достигает конца кабеля, изменяя полярность напряжения на измеряемом конце на отрицательное. Ко времени t4 = 4· Lх/v волна возвращается к месту повреждения и первый период колебания завершается. Таким об разом, время двойного пробега волны (t3 – t1) = 2· Lх/v можно определить по изменению полярности напряжения на измеряемом конце кабеля. В момент времени t1 отрицательная полярность меняется на положительную, при t3 — положительная на отрицательную.

Рис. 2. Схема включения прибора ЦР0200 при измерении расстояния до места повреждения кабеля.

1-провод высокого напряжения;
2-высоковольтная выпрямительная установка;
3-зарядное сопротивление;
4-контур заземления подстанции;
5-цепи заземления прибора ЦР0200;
6-заземление высоковольтной выпрямительной установки;
7-прибор ЦР0200;
8-присоединительное устройство (делитель напряжения);
9-соединительный кабель;
10-поврежденный кабель.

По изложенному принципу работают приборы ЭМКС-58M, Щ4120, ЦР0200. Схема включения последнего прибора представлена на рис. 2.

Расстояние до места повреждения в кабеле определяется прибором ЦР0200 автоматически с выводом результата измерения на отсчетное устройство. При использовании прибора необходимо выполнять ряд требований позволяющих добиться максимальной точности измерения:

  1. Высоковольтная выпрямительная установка должна иметь заземленный плюс, т. е. создавать на кабеле заряд отрицательной полярности по отношению к земле. Несоблюдение полярности выпрямительной установки не обеспечивает правильности измерений.
  2. Цепи заземления должны быть по возможности короткими по отношению к заземленной муфте концевой разделки кабеля.
  3. Провода заземления не должны иметь витков, создающих индуктивное сопротивление.
  4. Присоединительное устройство необходимо устанавливать по возможности ближе к зажимам кабеля так, чтобы соединительный провод между кабелем и присоединительным устройством был не более 3 м.
  5. Зарядное сопротивление должно быть расположено непосредственно у места подключения присоединительного устройства.
  6. Свободные жилы кабеля должны быть изолированы от земли.

Повреждения в трехфазных кабельной линии могут быть следующих видов:

  • замыкание одной жилы на землю; замыкание двух или трех жил на землю либо двух или трех жил между собой;
  • обрыв одной, двух или трех жил без заземления или заземлением как оборванных, так и необорванных жил;
  • заплывающий пробой, проявляющийся в виде короткого замыкания (пробоя) при высоком напряжении, и исчезает (заплывает) при номинальном напряжении.

Характер повреждения определяют с помощью мегаомметра. Для этого с обоих концов линии проверяют:

  • сопротивление изоляции каждой жилы кабеля по отношению к земле (фазная изоляция),
  • сопротивление изоляции жил относительно друг друга (линейная изоляция);
  • целостность токоведущих жил.

Во многих случаях для определения места повреждения кабеля необходимо, чтобы сопротивление в месте повреждения между жилами или между жилой и оболочкой было как можно меньше. Снижение этого переходного сопротивления до необходимого предела выполняют прожиганием изоляции кенотроном, генератором высокой частоты, трансформатором. Процесс прожигания протекает по разному, в зависимости от характера повреждения и состояния кабеля. Обычно через 15-20 сек. сопротивление снижается до нескольких десятков Ом. При увлажненной изоляции процесс проходит более длительно, и сопротивление удается снизить только до 2000 – 3000 Ом. Процесс прожигания в муфтах проходит длительно, иногда несколько часов, причем сопротивление резко изменяется, то снижаясь, то снова возрастая, пока не установится процесс и сопротивление не начнет снижаться.

При повреждении кабельной линии предварительно определяют зону повреждения (относительные методы), и после этого различным методами (абсолютные или картографические) уточняют на трассе непосредственно место повреждения. Для более точного определения зоны повреждения желательно выполнять с одного конца кабельной линии несколькими методами, если такая возможность отсутствует, более точный результат дает измерение одним методам с обоих концов кабеля.

Для определения зоны повреждения используют такие основные методы:

  • импульсный метод;
  • метод колебательного разряда;
  • метод петли;
  • емкостной метод.

Импульсный метод

Этот метод применяется для определения зоны повреждения кабеля в любых случаях, кроме заплывающего пробоя, при переходном сопротивлении до 150 Ом

. Метод основан на измерении интервала времени между моментами подачи зондирующего импульса переменного тока и приема отраженного импульса от места повреждения. Скорость распространения импульсов в кабельных линиях высокого и низкого напряжения величина постоянная и равна 160 м/мкс. Поэтому по времени пробега импульса до места повреждения и обратно определяют расстояние до точки повреждения кабеля.

Lx = Nx х V/2 = 80 Tx

Измерения производятся приборами ИКЛ (ИКЛ – 4, ИКЛ – 5, Р5 – 5, Р5 -1А). На экране электронно–лучевой трубки прибора имеется линия масштабных отметок и линия импульсов. По форме отраженного импульса можно судить о характере повреждения. Отрицательное значение отраженный импульс имеет при коротких замыканиях и положительное при обрыве жил.

Метод колебательного разряда

Этот метод применяется при заплывающих пробоях кабелей. Для измерения на поврежденную жилу подается от кенотронной испытательной установки напряжение, которое плавно поднимается до напряжения пробоя. В момент пробоя в кабеле возникает разряд колебательного характера. Период колебаний определяет расстояние до точки повреждения, так как скорость электромагнитная волна распространяется в кабеле с постоянной скоростью. Измерение выполнятся электронным микросекундомером ЭМКС-58, шкала которого отградуирована в километрах.

Метод петли

Этот метод основан на измерении сопротивлений при помощи моста постоянного тока. Применение метода возможно при повреждении одной или двух жил кабеля и наличии одной здоровой жилы. При повреждении трех жил можно использовать жилу рядом проложенного кабеля. Для этого поврежденную жилу накоротко соединяют с целой с одной стороны кабеля, образуя петлю. К противоположным концам жил присоединяю регулируемые сопротивления моста.

Равновесие моста будет при условии:

R1 / R2 = Lx / L + (L — Lx)

Так как сопротивление жилы прямо пропорционально ее длине, то

Lx = 2L х R1 /(R1 +R2),

где R1 и R2 – регулируемые сопротивления моста, (Ом);

L – длина трассы;

Lx – расстояние до точки повреждения, (м).

К недостаткам этого метода следует отнести большие затраты времени на измерение, меньшую точность измерения, необходимость установки закороток. Поэтому петлевой метод сейчас вытесняется импульсным методом и методом колебательного разряда.

Емкостной метод

Этот метод применяется для определения расстояния от конца линии до места обрыва одной или нескольких жил кабельной линии путем измерения емкости кабеля. Метод основан на измерении емкости оборванной жилы с помощью моста переменного или постоянного тока, так как емкость кабеля зависит от его длины.

При обрыве жилы кабеля без заземления измеряется емкость оборванной жилы с обоих концов. Считая, что длина кабеля делится пропорционально измеренным емкостям С1 и С2 имеем

С1 / Lx = С2 / L – Lx,

где Lx – расстояние до места обрыва;

L – полная длина линии.

Тогда

Lx = Д х С1 / (С1 + С2)

После определения зоны повреждения в этот район направляется оператор для определения места повреждения. Для этого используют акустический, индукционный или метод накладной рамки.

Акустический метод

Сущность акустического метода состоит в создании в месте повреждения искрового разряда и прослушивании на трассе вызванных этим разрядом звуковых колебаний, возникающих над местом повреждения. Этот метод применяют для обнаружения на трассе всех видов повреждения с условием, что в месте повреждения может быть создан электрический разряд. Для возникновения устойчивого искрового разряда необходимо, чтобы величина переходного сопротивления в месте повреждения превышала 40 Ом.

Слышимость звука с поверхности земли зависит от глубины залегания кабеля, плотности грунта, вида повреждения кабеля и мощности разрядного импульса. Глубина прослушивания колеблется в пределах от 1 до 5 м. Применение этого метода на открыто проложенных кабелях, кабелях в каналах, туннелях не рекомендуется, так как из-за хорошего распространения звука по металлической оболочке кабеля можно допустить большую ошибку в определении места повреждения.

В качестве генератора импульсов применяется кенотрон с дополнительным включением в схему высоковольтных конденсаторов и шарового разрядника. Вместо конденсаторов можно использовать емкость неповрежденных жил кабеля. В качестве акустического датчика используют датчики пьезо – или электромагнитной системы, преобразующие механические колебания грунта в электрические сигналы, поступающие на вход усилителя звуковой частоты. Над местом повреждения сигнал наибольший.

Индукционный метод

Этот метод применяют для непосредственного отыскания на трассе кабеля мест повреждения при пробое изоляции жил между собой или на земле, обрыве с одновременным пробоем изоляции между жилами или на земле, для определения трассы и глубины залегания кабеля, для определения местоположения соединительных муфт.

Сущность метода заключается в фиксации с поверхности земли с помощью приемной рамки характера изменения электромагнитного поля над кабелем при пропускании по нему тока звуковой частоты (800 – 1200 Гц) от долей ампера до 20 А в зависимости от наличия помех и глубины залегания кабеля. ЭДС, наводимая в рамке зависит от токораспределения в кабеле и взаимного пространственного расположения рамки и кабеля. Зная характер изменения поля, можно при соответствующей ориентации рамки определить трассу и место повреждения кабеля. Более точные результаты получают при прохождении тока по цепи “жила – жила”, для этого выжиганием однофазные замыкания переводят в двух и трехфазные или создают искусственную цепь “жила – оболочка кабеля”, разземляя последнюю с двух сторон и подключая генератор к жиле и оболочке кабеля.

Силовые линии поля тока “жила – земля” представляют собой концентрические окружности, центром которых является ось кабеля. (после одиночного тока).

При использовании цепи “жила – жила” ток, идущий по прямому и обратному проводам, создает два концентрических магнитных поля, действующих в противоположных направлениях (поле пары токов). При расположении жил в горизонтальной плоскости результирующее поле на поверхности земли наибольшее, а при расположении жил в вертикальной плоскости – наименьшее. Поскольку кабели имеют скрутку жил , то в рамке, расположенной вертикально и перемещаемой вдоль трасс кабеля будут индуцироваться ЭДС, изменяющаяся от минимума при вертикальном расположении жил, до максимума при горизонтальном расположении жил.

При отыскании повреждения необходимо помнить, что сигнал за местом повреждения затухает на расстоянии не более половины шага. Используя этот метод определяют трассу кабеля, место расположения соединительных муфт по усилению звучания в телефоне из-за увеличенного расстояния между жилами, защитную металлическую трубу по резкому уменьшению уровня звука, так как труба является экраном и глубину прокладки кабеля. Для определения глубины прокладки кабеля сначала находят линию трассы кабеля и проводят черту. Затем, располагая ось рамки под углом 45 градусов к вертикальной плоскости, проходящей через ось кабеля, до момента отсутствия в рамке индуцированного ЭДС. Расстояние от этого места до трассы, отмеченной чертой, равно глубине залегания кабеля.

Метод накладной рамки

Этот метод применяют для непосредственного обнаружения места повреждения кабеля. Метод удобен при открытой прокладке кабеля; при прокладке в земле необходимо открыть несколько шурфов в зоне повреждения. Метод основан на том же принципе, что и индукционный. Генератор подключают к жиле и оболочке или между двумя жилами. На кабель накладывают рамку и поворачивают ее вокруг оси. До места повреждения будут прослушиваться два максимума и два минимума сигнала от поля пары токов. За местом повреждения при вращении рамки будет прослушиваться монотонный сигнал, обусловленный магнитным полем одиночного тока.

>Прибор для поиска обрыва кабеля

Как найти место повреждения кабеля — обзор методик

Повреждения в электрическом кабеле, независимо от того находится он под землей и питает, скажем, трансформаторную подстанцию нескольких жилых домов, или в проводе, проложенном скрытой проводкой в квартире, требуют отыскания и оперативного устранения. 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. В квартире же скрытая проводка зачастую повреждаются при проведении ремонта. Одной из причин, которая объединяет обе ситуации, является дефект кабельно-проводниковой продукции, допущенный на этапе изготовления. Но как бы то ни было, необходимо найти неисправность в линии. Как выполнить поиск места повреждения кабеля под землей и в стене, мы расскажем далее, предоставив существующие методики и приборы для обнаружения аварийного участка.

Методики определения повреждения кабеля в земле

Чтобы найти место повреждения кабельной линии, необходимо понимать специфику и методику ведения поиска. Процесс необходимо разделить на два этапа:

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

В виду отличий этих двух этапов, сами методы отыскания различаются и бывают:

  • относительными (дистанционными) – к ним относятся импульсный и петлевой метод;
  • абсолютными (топографическими) – акустический, индукционный и метод шагового напряжения.

Что же, рассмотрим все методы по порядку.

Данный способ подразумевает поиск повреждения с помощью рефлектометра. Работы могут проводиться, например, прибором РЕЙС-305, который показан на фото ниже.

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. Чтобы вычислить точное расстояние до места повреждения, необходимо воспользоваться следующей формулой:

Где, по формуле, L – длина кабеля от точки присоединения прибора до повреждения, tx – переменная величина количества времени затраченного, чтобы импульс, дошел до места обрыва и обратно. υ – скорость, с которой импульс следует по кабелю (для кабельных линий от 0,4 кВ до 10 кВ равен 160 м/мкс).

Данным способом можно выявить не только обрыв в силовом кабеле, но и короткое замыкание между жилами. Чтобы понять что произошло, обратимся к изображению на экране во время испытаний. Картинки будут такими (слева замыкание, справа обрыв):

Испытания следует проводить на полностью отключенной линии. На видео примере наглядно демонстрируется, как пользоваться искателем места короткого замыкания:

Инструкция по использованию рефлектометра ИСКРА-3М

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, который выглядит вот так:

Перед началом измерений соединяем конец целой и поврежденной жилы закороткой, другие два конца подключаем по схеме:

Вычислить расстояние до точки, в которой возник обрыв, можно по следующей формуле:

  • R1 — сопротивление, которое подключается к целой жиле;
  • R2 – сопротивление, которое подключается к жиле с обрывом;
  • L – длина кабеля до места повреждения;
  • Lк – длина всего проводника.

Это, пожалуй, 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.

Найти обрыв в кабеле акустическим методом можно, создав в месте повреждения разряд с помощью генератора высоковольтных импульсов (на картинке внизу). 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.

Пример поиска поврежденной линии акустическим способом предоставлен на видео:

Применение акустического прибора

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 900 в метре от первого.

Точка, в которой кабель поврежден, находится под первым штырем, при условии, что сигнал будет максимальным. Более подробно о шаговом напряжении вы можете узнать из нашей статьи!

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, например, установку прожигающую кабель ВУПК-03-25:

Метод основан на пропускании по жиле тока с высокой частотой, который образует электромагнитное поле над кабельной линии. В местах механических повреждений трассы, проводя приемной рамкой, звук будет изменяться. Таким образом, отсутствие звука говорит об обрыве жилы.

На видео ниже наглядно демонстрируется нахождение аварийного участка прожигом:

Прожиг кабельной линии

Поиск обрыва скрытой проводки в бетонной стене

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.

Итак, определить место обрыва трассоискателем не сложно. Конец провода, в котором есть обрыв, подключают к генератору, который посылает в него импульсы определенной частоты. Проводя рамкой по месту прокладки проводки, в наушниках будет отчетливо слышен звук, который образуется в результате воздействия импульсов. Как только звук пропадет, отметьте это место на стене – это и будет точка повреждения провода.

Отыскать обрыв в фазном проводе также поможет бесконтактный указатель напряжения. Здесь все просто. Ведем прибор по стене до тех пор, пока индикатор наличия напряжения перестанет гореть. Проводим прибором несколько раз по кругу в данной области стены, чтобы убедиться, что мы не ушли с маршрута прохождения проводов. Отсутствие свечения индикации укажет на ориентировочное место обрыва.

В завершение хотелось бы отметить, что трассоискателем и бесконтактным указателем напряжения можно пользоваться для поиска повреждений проводки под штукатуркой или же под гипсокартоном.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по поиску КЗ в проводке:

Определение места короткого замыкания в стене

Вот мы и рассмотрели самые известные методики поиска места повреждения кабеля. Надеемся, информация была для вас полезной и интересной!

Также рекомендуем прочитать:

ПОИСК ОБРЫВА КАБЕЛЯ

Предлагаю очень простой и в тоже время практичный прибор, для поиска обрыва в кабелях и проводах. Небольшие габариты позволяют таскать его в сумке с инструментом, где он не занимает много места.

Данный прибор давно и успешно применяется для поиска обрывов в телефонных многожильных кабелях, автопроводке, а в последнее время и для поиска скрытой проводки.

Схема содержит всего одну микросхему и обвес к ней.

Все устройство поиска обрыва в кабелях собирается в любом подходящем корпусе — как готовом, так и самодельном. В моем первом варианте это был пенал для чертежных принадлежностей, а теперь, склеенный из пласмасы с помощью дихлорэтана небольшого размера коробке. Схема спаянная навесным монтажом (в первом варианте это была плата выдранная из нерабочего плеера) и всаженная термоусадкой. За 9 лет работы ни каких проблем с прибором для поиска обрыва кабелей не было, разве что замена шнуров да элементов питания. Так как ток потреблния определяется в основном звукоизлучателем — при использовании наушников батареек хватит очень надолго. Щуп изготовлен из велосипедной спицы (еще в разработке магнитный). Хотя пойдет любой экранированый провод, но я делаю свой (так надежней и долговечней). Центральная жила — МГТФ. Оплетка сдернута со старого магнитофона. И все это затянуто в ПВХ трубку. Также нужна будет термоусадка разных диаметров и конечно немного познаний в электронике. С уважением, UR5RNP.

Не забудьте поделиться с друзьями

Это тоже полезно посмотреть:

Способы обнаружения скрытой проводки — используем специальные и самодельные приборы

При ремонте квартиры часто требуется знать места, по которым проведена скрытая электропроводка. Это необходимо по нескольким причинам.

Во-первых, при ремонте обычно необходимо сверлить отверстия для крепления в стенах различного оборудования. При этом попадание в проводку сверла дрели может, в лучшем случае, привести к порче электросети, а в худшем случае – нанести травму человеку.

Во-вторых, при замене старой скрытой проводки также требуется знать, где она проложена.

Как найти скрытую проводку — принципиальные подходы

К сожалению, при ремонте не всегда имеется схема разводки электропроводки в квартире или частном доме. И хотя в соответствии с правилами по установке сетей (ПУЭ) кабеля должны размещаться строго горизонтально или вертикально, часто эти требования не выполняются, а схема домашнего электроснабжения смонтирована по самым коротким путям.

При ремонте вышедшей из строя скрытой проводки желательно также без разрушения стены точно определить места разрывов.

Различают два основных подхода к обнаружению закрытой проводки:

  1. По исправной сети обычно протекает переменный электрический ток.
  2. В соответствии с законами физики вокруг проводов с протекающим электричеством возникает электромагнитное поле. Большинство устройств для обнаружения скрытой проводки используют это свойство электрического тока.

  3. Другой принцип предполагает задействование генератора с катушкой индуктивности. При попадании в его электромагнитное поле проводов или арматуры оно будет искажено, что будет отражено индикатором прибора.

Особенности использования приборов обнаружения скрытой электрической проводки

Для обнаружения скрытой проводки выпускается большое число различных приборов. Они имеют различную сложность, возможности и, конечно, разную цену. Стоимость таких устройств может колебаться в широких пределах.

Среди электриков-профессионалов большой популярностью пользуется индикатор скрытой проводки Е121. С помощью этого устройства можно находить внутреннюю электросеть в штукатурке на глубине до 7 см. Прибор прост в обращении и относительно недорогой. Цена составляет около 1350 рублей.

Широко используются в домашних условиях приборы серии MS из Китая. Достоинство этих устройств – малая цена. Недостаток состоит в том, что они реагируют не только на провода, но и на другой металл.

Поэтому для эффективной работы с приборами MS необходимо иметь определенный опыт с тем, чтобы отличать сигналы от медных проводов и от других предметов из металла.

Цена детектора MS 158 составляет 350-900 рублей.

Имеются и более дорогие устройства иностранных производителей. Например, прибор VP-440 компании Amprobe, наряду с определением скрытой трассировки электролиний, может находить разрывы в линиях и выполнять многие другие действия. Цена такого прибора достигает 35 долларов.

Простые методы нахождения внутренних электросетей

Иногда применяются альтернативные методы обнаружения. Самым простым является использование радиоприемника, настроенного на частоту средних волн в 100 кГц. Перемещая включенный аппарат вдоль стены, можно обнаружить скрытую проводку. Электромагнитные волны сети создадут в приемнике шумы и треск.

Другой способ состоит в использовании современного смартфона, в котором имеется магнитный датчик и специальная программа, установленную в этом телефоне. Такой аппарат может обнаружить и металл в земле, и проводку в стене.

Приборы, сделанные своими руками

Для целей обнаружения скрытой проводки можно использовать приборы, сделанные своими руками.

В качестве датчика электромагнитного поля в этом случае можно использовать полевой транзистор, например, типа КП103.

Особенностью такого элемента является то, что при воздействии на его затвор электромагнитного поля происходит изменение сопротивления. Последовательно с цепью исток-сток включается батарея питания и индикатор, например — высокоомные наушники.

Для увеличения входного сигнала к затвору транзистора подключается антенна в виде куска провода. При поиске скрытых кабелей антенной водят по стене и индицируют место нахождения проводки по максимальному сигналу в наушниках. Для повышения чувствительности прибора в схему можно добавить усилитель низкой частоты на обычных биполярных транзисторах.

Вместо усилителя в схему можно добавить мультивибратор и светодиод. При обнаружении скрытой проводки происходит запуск первого и мигание источника света.

Как найти обрыв скрытой проводки?

Возможным виновником пропадания света в доме может стать скрытая проводка. Обрыв в кабелях может возникнуть, например, из-за разрушения старой электросети или повреждения ее при сверлении стены.

Обнаружить обрыв в скрытой проводке можно с помощью указанных выше промышленных приборов. Как правило, в месте разрыва устройство подает соответствующий знак. Например, перестает издаваться звуковой сигнал.

Если в качестве индикатора используется приемник, то в месте обрыва издаваемый им звук, будет отличаться от обычного для него шума.

При отсутствии в наличии каких-либо устройств обрыв можно попытаться найти с помощью обычной индикаторной отвертки (как пользоваться таким инструментом, знает практически каждый). Этот метод работает только в случае, если произошел обрыв фазы.

Для обнаружения проблемного места индикаторную отвертку при включенной сети надо медленно вести вдоль скрытой проводки и следить за поведением горящей лампочки.

Всякие отклонения от нормального свечения могут указывать на место обрыва.

Для случая, когда произошел разрыв нулевого провода, такой метод не действует. Чтобы проверить «ноль», необходимо сменить фазировку проводов.

Выводы:

  1. При ремонте и замене проводов сети часто необходимо обнаружить скрытую проводку.
  2. Для нахождения такой электросети имеется большое количество промышленных приборов, как отечественного, так и зарубежного производства.
  3. Для обнаружения обрыва можно использовать как специальные промышленные приборы, так и простые методы, в том числе, с использованием индикаторной отвертки.

Демонстрация прибора обнаружения внутренней электропроводки на видео

Поделиться:

Нет комментариев

Самостоятельное обнаружение обрыва в скрытой проводке

В помещениях, где скрытая электропроводка проектировалась и устанавливалась с соблюдением общепринятых правил устройства электроустановок, проблемы возникают крайне редко. Однако обрывы все же случаются. Большинство бытовых и промышленных приборов работает от электрической сети, и когда внезапно пропадает электричество, рушатся все запланированные дела. Поэтому, чтобы быстро устранить возникшую проблему, каждому полезно знать, как найти обрыв проводки, скрытой в стене.

Основные причины обрыва

Чаще всего обнаружение проблемы происходит в месте соединения скрытой проводки, приходящей на выключатель, розетку или распределительную коробку. Это самый распространенный случай, при котором поиск обрыва проводки не займет много времени. Возникает ситуация, когда нужно просверлить или продолбить стену, чтобы повесить карниз, картину или что-то еще и случайно повреждается скрытая проводка. Иногда нарушается только изоляционный материал, и обнаружение обрыва происходит не сразу. В основном, подобное случается из-за невнимательности.

Наиболее редкая ситуация, это скрытый обрыв проводки в стене без воздействия внешних факторов. Эта ситуация характерна для старых помещений, в которых скрытая проводка не заменялась с момента постройки.

Обнаружение места обрыва в этом случае является самым сложным. Кабели с годами изнашиваются, случаются перегрузки в сети, обрыв может произойти из-за неисправности устройства защитного отключения. Чтобы самостоятельно произвести ремонт в таких случаях понадобится специальный прибор для обнаружения места обрыва скрытой проводки.

Кроме того, участки, где скрытая проводка соединяется методом обычной скрутки, со временем начинают перегреваться и контакт обрывается. При прокладывании скрытой электропроводки использование такого соединительного метода недопустимо.

Поиск и устранение обрыва скрытой проводки должен осуществляться при помощи инструментов с заизолированными рукоятками.

Способы обнаружения

Изначально, при обрыве скрытой проводки в доме или квартире, нужно проверить, поступает ли напряжение на счетчик. Для этого нужно отключить автоматы в электрощите, и при помощи тестера измерить напряжение на контактах счетчика. Если напряжение отсутствует, то проблему необходимо искать перед счетчиком. Обнаружение напряжения означает, что обрыв скрытой проводки произошел где-то в доме.

Первым делом нужно точно определить, какой проводник поврежден – фаза или ноль. Сделать это достаточно просто при помощи индикаторной отвертки. Электричество должно быть включено. При осмотре выключателей в положении «вкл» под напряжением находятся оба контакта; в положении «выкл» — 1 контакт. В рабочей розетке под напряжением находится только 1 контакт. Если при проверке фаза присутствует, то произошел скрытый обрыв нулевого кабеля.

Практически во всех помещениях электрическая проводка скрыта в стенах. В этих случаях, после обнаружения неисправного кабеля необходимо установить точное расположение проводника в толще штукатурки или бетона. Далеко не у всех есть схема разводки скрытой электросети дома, поэтому необходимо применять специальный искатель, который значительно ускорит и облегчит процесс. Наиболее простым вариантом, который даст результат с высокой точностью, будет покупка современного прибора. Для домашнего пользования подойдут самые простые средства обнаружения.

Кроме этого, можно самостоятельно сделать искатель скрытой проводки. Вариантов достаточно много, ниже представлены способы, которые неоднократно доказывали свою эффективность на практике:

  1. наиболее популярный способ, который длительное время находился в арсенале каждого электрика, это применение обычного радиоприемника. Прибор настраивается на частоту 100 кГц и проводится вдоль стены, если приемник начинает издавать шум, значит, в этом месте скрыт провод;
  2. можно собрать простейший искатель при помощи транзисторов (один полевой, два биполярных), светодиода и резисторов. При обнаружении скрытой проводки в стене на приборе загорается лампочка;
  3. для этих целей подойдет слуховой аппарат старых образцов. На устройстве выставляется режим «телефон», в котором прибор станет чувствительным к электромагнитным колебаниям. Далее процедура аналогична, при обнаружении кабеля появятся шумы;
  4. микрофон, подключенный к оборудованию, позволяющему снимать сигнал и воспроизводить, также можно использовать для обнаружения скрытой проводки.

Поиск места разрыва

При помощи таких самодельных устройств можно найти место обрыва скрытой проводки. При обнаружении разрыва контакта прибор перестанет издавать звуковые сигналы, изменится характер шумов или погаснет индикаторная лампочка. Однако у этих приборов есть один весомый недостаток: обнаружение кабеля невозможно, если скрытая проводка находится на глубине более 5 см.

Современная аппаратура является более точной и проще в эксплуатации. Для обнаружения скрытой проводки на глубине до 10 см применяется специальный бесконтактный искатель.

Но если в стене проходит арматура или другой металлический элемент, то обнаружение скрытых кабелей затрудняется, т.к. появятся ложные сигналы. Это нужно учитывать.

Для максимально точного поиска обрыва скрытой проводки используются искатели, имеющие возможность дополнительной настройки, которая позволяет игнорировать большие металлические предметы в стене. Такая функция исключает подачу ложных сигналов. Если есть прямой доступ к проводке по всей длине, то поврежденный участок зачастую видно невооруженным глазом. В случае, когда видимых повреждений нет, поиск места обрыва электропроводки можно осуществить при помощи обычного тестера. Алгоритм действий будет следующий:

  1. первым делом необходимо обесточить помещение, отключив подачу электричества в электрощите;
  2. после необходимо зачистить провод в двух местах: на выходе распределительного блока и на расстоянии 1 метр от сделанной насечки;
  3. на этом отрезке замеряется сопротивление, после делается еще одна насечка через 1 метр и процедура повторяется;
  4. сопротивление на всех измеряемых промежутках должно быть одинаковым. Когда прибор найдет участок, на котором значение сильно отличается или вовсе отсутствует, в этом месте и произошел обрыв.

Если нет возможности купить специальный искатель, но есть огромное желание решить проблему без посторонней помощи, можно собрать примитивный прибор для поиска обрыва проводки своими руками.

Все что понадобится, это рабочий патрон, лампочка, два одножильных провода, нож, пассатижи и электроизоляционная лента.

В патрон вкручивается лампочка, подсоединяются провода. С других концов зачищается изоляционный материал на 4-5 мм от края.

Проверить собранный тестер предельно просто, на провода необходимо подать электричество. Если лампочка горит, значит все собрано правильно.

Обнаружение обрыва проводки заключается в подключении тестера к проверяемому проводу, на котором ножом необходимо сделать насечки (перед тем, как зачищать кабель, нужно отключить подачу электричества).

При обнаружении участка, на котором лампочка на тестере не загорится, нужно начать двигаться в обратном направлении, делая насечки на меньшем расстоянии. После обнаружения искомого места поврежденный участок проводки заменятся, все сделанные засечки необходимо заизолировать.

Желательно узнать расположение скрытой проводки и составить подробную схему до того, как случится обрыв. Это обезопасит от повреждения кабелей при проведении ремонтных работ. При случайном попадании в скрытую электропроводку в лучшем случае обесточится помещение, в худшем – будет нанесен вред здоровью человека.

Как правило, соединения потребителей с источниками электроэнергии (трансформаторными и распределительными подстанциями) осуществляется при помощи кабельных линий (КЛ). Это связано с тем, что у данного способа есть масса преимуществ перед воздушными линиями (ВЛ). Но, если случилась авария на КЛ, то поиск места повреждения кабеля без специальных приборов, практически невозможен. Сегодня мы рассмотрим несколько способов, позволяющих локализовать аварийный участок кабельной трассы, проложенной в земле.

Причины и виды повреждений кабельных линий

Существует много факторов, негативно влияющих на целостность силовых кабелей, к наиболее распространенным из них можно отнести следующие:

  • Подвижка грунта, может быть вызвана аварией водопроводных, канализационных или тепловых сетей, а также сезонными явлениями, например, весенним оттаиванием.
  • Превышение допустимых норм эксплуатации КЛ, что может привести к термической перегрузки линии, вызванной увеличением токовой нагрузки.
  • Образование в КЛ высокого уровня электрического тока от транзитного КЗ.
  • Механическое повреждение при земляных работах без учета прохождения подземных коммуникаций и глубины трассы.
  • Ошибки при прокладке КЛ. В качестве примера можно привести нарушения технологии соединения жил кабельными муфтами.
  • Заводской брак.

Заметим, что при открытой прокладке кабельных трасс некоторые перечисленные выше причины повреждений встречаются крайне редко. В частности, снижается вероятность влияния подвижки грунта и механические воздействия вследствие земляных работ. Помимо этого зоны повреждения открытых КЛ, в большинстве случаев, можно обнаружить при визуальном осмотре, без задействования спецметодов.

Разобравшись с причинами, перейдем к видам повреждений, поскольку от этого напрямую зависит, каким методом будет локализирован аварийный участок КЛ.

Чаще всего ремонтным бригадам приходится сталкиваться со следующими видами неисправностей:

  • Дефект, вызванный полным или частичным обрывом КЛ. Чаще всего причиной аварии является проведение земляных работ без определения прохождения кабельных трасс. Несколько реже причиной данного повреждения может стать КЗ в соединительных муфтах.
  • В силовых кабелях (более 1кВ), часто встречается пробой одной из жил на землю (однофазное замыкание). Ток утечки, как правило, это вызвано снижением качества изоляции в процессе эксплуатации КЛ.
  • Межфазные повреждения, а также виды металлических замыканий, могут возникнуть в любых линиях, причина повреждений такая же, как и в предыдущем пункте.
  • Плановое испытание кабеля, при котором задействуется высокий уровень напряжения, показывают низкую надежность изоляции, и приводит к возникновению пробоя. При определенных обстоятельствах такая линия может продолжать эксплуатироваться, но из-за низкого уровня ее надежности, авария может проявиться в любое время.

Методики определения повреждения кабеля в земле

Как правило, дефектоскопия кабеля осуществляется в два этапа:

  1. Устанавливаются границы зоны, в пределах которой находится аварийный участок.
  2. Производится поиск точного места повреждения в определенной зоне.

Соответственно на первом этапе применяются относительные способы, а на втором широко используются технологии с повышенной точностью поиска повреждений. Перечислим основные методики дефектоскопии и особенности их применения.

Эта технология позволяет определить локацию, где произошел пробой изоляционного слоя токопроводящих элементов кабеля. Для этого при помощи специального генератора в КЛ подается переменный ток с силой до 20,0 ампер и частотой от 800,0 до 1200,0 герц. В результате, вокруг КЛ формируется электромагнитное поле определенной интенсивности. Если поместить в него антенную рамку подключенную к наушникам через усилитель, то можно услышать звук определенной частоты над неповрежденными токопроводящими элементами.

По характеру звукового сигнала можно определить не локацию дефекта, позиции муфт для соединения, топографию трассы (трассировку), включая наличие защитных труб. Ниже представлен рисунок, где показан уровень изменения сигнала над различными участками КЛ.

Поиск повреждений кабеля индукционным методом

Обозначения:

  1. Задающий генератор.
  2. Расположение соединительных элементов.
  3. Защита кабеля.
  4. Дефектное место.

Как уже упоминалось выше, данный способ относится к относительным, то есть, позволяющим установить дефектную зону повреждения (как правило, межфазное КЗ). Принцип работы заключается в подаче специальным прибором эталонного высоковольтного импульса в КЛ и последующим определением удаленности аварийного участка по отраженному сигналу импульсных токов.

Экран прибора ИКЛ с отображением отраженного импульса в случае замыкания (а) и обрыва (b) кабеля

В приведенном на рисунке примере расстояние до дефектного участка определяется следующим образом:

tx – интервал времени между посланным и отраженным электрическим сигналом, измеряется в микросекундах. Как видно из рисунка, он равен 3,5 мкс. Учитывая, что скорость распространения импульса (v) примерно равна 160,0 м/мкс, то для решения необходимо применить следующую формулу: lx = ( tx*v ) / 2, где lx – расстояние от генератора импульсов до поврежденного участка кабеля. В результате мы получим ( 3.5 * 160 ) / 2, то есть, 280,0 метров.

Обратим внимание, что в некоторых приборах по форме отраженного сигнала можно судить о характере дефекта.

Технология основана на формировании в дефектном участке искровых разрядов, сопровождающимися звуковыми импульсами. Зафиксировать их можно используя обычный стетоскоп, прикладывая акустическую головку к земле, либо применяя специальный акустический приемник. Над дефектным участком разряды звуковых частот будут максимально громкими.

Различные схемы, применяемые при акустическом методе поиска повреждений кабеля

Обозначения:

  1. Поиск устойчивого короткого замыкания между токоведущей жилой и оболочкой кабеля.
  2. Схема для поиска заплывающих пробоев.
  3. Применение работоспособных токопроводящих элементов (задействована емкость жил).
  4. Схема для поиска обрыва.

Видео по теме:

Технология данного метода позволяет проводить поиск повреждения, в частности обрыва токоведущих элементов кабеля, путем измерения емкости жил. Как известно данный параметр напрямую зависит от длины кабеля. С упрощенной схемой высоковольтных колебаний для такого устройства можно ознакомиться ниже.

Мост переменного тока, используемый в емкостном методе обнаружения повреждения кабеля

Обозначения:

  • R1, R2, R3 – регулируемые резисторы.
  • Cэ – эталонный высоковольтный конденсатор.
  • L – расстояние до места обрыва.
  • Lк – общая длина КЛ.
  • 1 – токоведущие элементы кабеля.
  • 2 – защитная оболочка.
  • 3 – место обрыва.

Подбирая сопротивление переменных резисторов, добиваются минимального отклонения стрелки прибора Г, что указывает на равновесие между плечами моста, что говорит о следующем соотношении R1 / R2 = Сx / Сэ , это позволяет установить емкость поврежденной жилы Сx = Сэ* (R1 / R2) .

Подобным способом производим определение емкости на другом конце КЛ, то есть, подключаем к нему генератор и повторяем измерения. В результате, вычисляем расстояние до поврежденной зоны: L = Lk * С1 / ( C1 + C2 ), где С1 и С2 – емкости поврежденных токоведущих элементов кабеля, измеренные в начале и конце КЛ.

Данный способ позволяет более эффективно определить расстояние до дефекта кабеля, известного, как заплывающий пробой. Для этой цели в поврежденную линию подаются импульсные колебательные разряды, после чего на экран спецприбора (например, ЭМКС58) выводятся данные о расстоянии до дефектного места.

Экран прибора РЕЙС-305 с указанием расстояния до поврежденного участка кабеля

Принципа работы данного метода во многом напоминает импульсный способ дефектоскопии.

Данный способ хорошо работает в тех случаях, когда в месте нарушения изоляции нет обрыва токоведущих элементов кабеля, а переходное сопротивление в месте дефекта не более 5,0 кОм. При несоответствии последнего условия может быть выполнен прожиг кабеля (прожигание изоляции для уменьшения переходного сопротивления). Упрощенный пример электрической схемы для метода петли показан ниже.

Устройство для поиска повреждения кабеля методом петли

Обозначения:

  • Г – гальванометр.
  • R1 и R2 – переменные резисторы, измерение сопротивления которых осуществляется после уравновешивания моста.
  • Lk – длина КЛ.
  • L – расстояние до дефектного участка.
  • 1 – токопроводящие элементы кабеля.
  • 2 – перемычка между целой и дефектной жилой.

После уравновешивания моста, расстояние до обрыва вычисляется по формуле: .

Данный вариант поиска повреждения в КЛ можно рассматривать в качестве одной из разновидностей индукционного способа, когда необходимо найти пробой между токоведущим элементом кабеля и его металлической оболочкой (броней). Данная технология рассчитана на поиск дефектных мест при открытой прокладке кабельных трасс, но ее можно успешно использовать и КЛ уложенных в грунт. В последнем случае требуется выкопать шурфы в зоне локализации дефекта.

Локализация повреждения кабеля методом накладной рамки

Обозначения:

  1. Накладные рамки.
  2. Место пробоя изоляции.

Поиск обрыва кабеля в бетонной стене и под гипсокартоном с помощью трассоискателя

В быту также найдется применение для методик дефектоскопии кабеля, особенно когда необходимо определить точное место повреждения скрытой проводки. Вскрытие трассы, особенно, когда речь идет о бетонных стенах, допустимо только при общем ремонте. Поэтому наиболее щадящим способом в данном случае будет применение специальных приборов – трассоискателей. Чтобы не повторятся, рекомендуем к прочтению статью https://www.asutpp.ru/iskatel-skrytoj-provodki.html, где подробно рассматривается данная тема.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *