Как определить, что идет лишняя утечка тока через счетчик

Опасен ли ток утечки 0,44 мА для жизни человека?

Характер и глубина воздействия электрического тока на организм человека зависит от силы и рода тока, времени его действия, пути прохождения через тело человека. Пороговым является ток около 1 мА. При большем токе человек начинает ощущатьнеприятные болезненные сокращения мышц, а при токе 12—15 мА уже не в состоянии управлять своей мышечной системой и не может самостоятельно оторваться от источника тока. Такой ток называется неотпускающим.

Рассмотрим таблицу воздействия электрического тока на организм человека:

Ток, мАПеременный ток, частотой 50 ГцПостоянный ток
0,6 — 1,5Порог ощущени — слабый зуд, пощипывание кожиНе ощущается
2 — 4Сильное дрожание пальцевНе ощущается
5 — 7Судороги во всей кисти рукиПорог ощущени — зуд, нагрев кожи
10 — 15Неотпускающие токи, непреодолимые судорожные сокращения мышц руки, в которой зажат проводник.Человек не может самостоятельно освободить руку от контакта с проводникомЗначительное ощущение нагрева, судороги
20 — 25Оторвать руки от провода невозможно.Сильные боли, дыхание затрудненоЕще большее усиление ощущения нагрева кожи, судороги
50 — 80Паралич дыхания через несколько секунд, сбои в работе сердца.при длительном протекании тока может возникнуть фибриляция сердцаНеотпускающие токи, значительное ощущение нагрева, судороги
100Фибриляция сердца через 2 — 3 сек., дыхание прекращаетсяПаралич дыхания при длительном протекании тока

Исходя из таблицы ток утечки 0,44 мА не опасен для жизни человека!

Так в чем же п ричины возникновения опасного для человека Тока утечки:

  • Потоп, высокая влажность в помещении;
  • Механическое повреждение изоляции проводника при монтаже или эксплуатации;
  • Износ и старение изоляции;
  • Пробой изоляции вследствии чрезмерной нагрузки, превышающей возможности сечения проводника;

Так в чем же п ричины возникновения опасного для человека Тока утечки:

Аккумуляторы и батареи

Информационный сайт о накопителях энергии


Если зажигание выключено, мотор не работает, аккумулятор не подзаряжается. Вся энергия, накопленная во время движения, расходуется на питание потребителей – обогрев окон, работу медиацентра, освещение. Чем больше невыключенных потребителей, тем быстрее разряжается аккумулятор. Поэтому все приборы при длительном простое должны быть выключенными.

Утечка тока и способы ее устранения

Поскольку нашей главной аудиторией являются читатели с небольшими знаниями в области электротехники, ограничимся общим описанием подобного явления. Рассматриваемая сегодня утечка тока по своей сути является нежелательным протеканием электричества по пути, непредназначенному для этого. Чаще всего происходит движение по трубам, корпусам приборов, отсыревшей штукатурке и другим конструктивным элементам в доме.

Причинами возникновения могут быть многие факторы, но на практике благоприятные условия для утечки возникают при повреждениях изоляционного слоя. Разрушение его целостности происходит в результате термических процессов, постепенного старения, механического воздействия. Спровоцировать нежелательные моменты способно длительное нахождение токопроводников под перегрузкой. Более детально во всем этом постараемся разобраться в сегодняшней статье.


Причинами возникновения могут быть многие факторы, но на практике благоприятные условия для утечки возникают при повреждениях изоляционного слоя. Разрушение его целостности происходит в результате термических процессов, постепенного старения, механического воздействия. Спровоцировать нежелательные моменты способно длительное нахождение токопроводников под перегрузкой. Более детально во всем этом постараемся разобраться в сегодняшней статье.

Индукционный метод

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.


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

Как найти место повреждения кабеля — обзор методик

Технологии поиска повреждения кабеля импульсным, акустическим, петлевым и индукционным методом. Как найти повреждение кабеля в стене с помощью трассоискателя и бесконтактного указателя напряжения.

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. Содержание:

  • Методики определения повреждения кабеля в земле
  • Импульсный метод
  • Метод петли
  • Акустический метод
  • Метод шагового напряжения
  • Индукционный метод
  • Поиск обрыва скрытой проводки в бетонной стене


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

1. Виды повреждений кабельных линий

Повреждения в трехфазных кабельных линиях (КЛ) могут быть следующих видов:

  1. замыкание одной жилы на землю;
  2. замыкание двух или трех жил на землю либо двух или трех жил между собой;
  3. обрыв одной, двух или трех жил без заземления или с заземлением как оборванных, так и необорванных жил;
  4. заплывающий пробой, проявляющийся в виде КЗ (пробоя) при высоком напряжении и исчезающий («заплывающий») при номинальном напряжении.

Характер повреждения определяют с помощью мегомметра. 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.

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

Современные методы поиска мест повреждения в кабельных линиях

Статья посвящена современным методам отыскания повреждений в кабельных линиях напряжением 0,4 – 35 кВ, позволяющим существенно сократить время, затрачиваемое на отыскание повреждений, и точность определения места повреждения.

Поиск места повреждения кабельной линии (КЛ) традиционно считается одной из важнейших задач, определяющих быстроту устранения аварии и восстановления нормальной схемы электроснабжения. Только высококвалифицированный персонал, оснащенный современным оборудованием для поиска повреждений КЛ и владеющий современными методами обнаружения дефектов КЛ, может гарантировать оперативное и безошибочное обнаружение поврежденного участка. Следует так же отметить, что ответственность, лежащая на коллективе лабораторий, производящих отыскание места повреждения КЛ, дополнительно возрастает за счет «цены ошибки»: это использование землеройной техники, это затраты на восстановление целостности покрытия дорог, тротуаров в месте земляных работ, это отвлечение персонала и, конечно, это увеличение времени устранения аварии.

Настоящая статья посвящена современным методам определения повреждения в КЛ, уже получившим повсеместное распространение в странах западной Европы и завоевывающим все большую популярность среди Российских специалистов.

Традиционно поиск места повреждения КЛ сводится к двум этапам. Первый этап: определение местоположения дефекта (расстояния до места повреждения). И второй этап: топографическое определение места повреждения (точное определение на трассе). Наиболее популярным методом определения расстояния до места повреждения, на сегодняшний день, является импульсная рефлектометрия. Рефлектометр посылает пакет импульсов амплитудой до 160 В в КЛ и регистрирует отраженный сигнал от неоднородностей в КЛ. При этом очень четко регистрируются такие повреждения, как обрыв КЛ или повреждение с низким переходным сопротивлением (короткое замыкание – КЗ). Если же дефект в КЛ имеет высокое переходное сопротивление, что, как показывает практика, встречается в сетях 6 – 35 кВ, работающих с изолированной или компенсированной нейтралью, очень часто (до 70% от числа всех повреждений) то обычный рефлектометр оказывается бессильным: уровень отраженного сигнала от места повреждения сопоставим с уровнем помех и его невозможно идентифицировать. В этом случае приходится преобразовывать высокоомный дефект в низкоомный путем прожига места повреждения. После прожига это обугленное повреждение имеет низкое сопротивление и легко определяется с помощью обычной импульсной рефлектометрии. Однако сам процесс прожига зачастую бывает трудоемким, длящимся от десятков минут до нескольких часов, и, кроме того, в процессе прожига из-за длительного протекания относительно больших токов по КЛ в кабеле происходят местные перегревы и, как следствие, возникают предпосылки для последующих пробоев изоляции в других, неповрежденных местах.

Читайте также:  Металлические ограждения для лестницы: особенности конструкции

Решить проблему позволяет так называемая дуговая рефлектометрия на основе метода вторичного импульса. Основные принципы ее следующие: Высоковольтный импульсный генератор с присоединенным согласующим устройством (см. рис.1) используется для создания и стабилизации дуги в месте повреждения кабеля. При этом синхронно включается рефлектометр, который регистрирует новую форму сигнала, отличную от простой рефлектограммы КЛ. Новая форма сигнала указывает на сильное отражение в области отрицательных значений в месте повреждения, сопротивление которого стало низким из-за низкого сопротивления горящей в месте повреждения дуги. Иными словами, дуга идентифицируется как короткое замыкание в КЛ. Одновременное отображение сохраненной ранее формы сигнала без дуги в месте повреждения и текущего сигнала упрощает анализ полученных результатов (см. рис. 2). Помимо получения точных результатов при этом методе кабель не подвергается негативным воздействиям от использования прожигающей установки и переходное сопротивление в месте повреждения остается достаточно высоким. Это позволяет использовать при топографическом определении места повреждения акустический метод, наиболее простой и точный. Определение расстояния до места повреждения КЛ методом вторичного импульса очень хорошо зарекомендовал себя в случае высокоомных повреждений с напряжением пробоя до 32 кВ. В случае, если напряжение пробоя более 32 кВ, применяется метод отраженной волны с осцилляцией по напряжению или по току. Суть этого метода заключается в измерении времени прихода отраженной от места пробоя волны напряжения (см. рис.3 и 4).

Благодаря современным технологиям производства, описанные выше методы, в настоящее время реализованы даже в компактных системах для поиска мест повреждения КЛ, таких как Syscompact и STG 600.

В части топографического определения места повреждения КЛ непосредственно на трассе следует отметить, что основной акцент в новых разработках делается на совершенствование акустического метода поиска повреждений. Так, в конструкции высокочувствительного микрофона предусмотрена фильтрация акустического сигнала с изменяемой полосой пропускания, что позволяет ограничить влияние звуковых помех на работу оператора. Помимо этого в современных поисковых системах Locator Set реализована функция измерения времени запаздывания акустического сигнала от пробоя в месте повреждения КЛ относительно электромагнитного с последующим расчетом расстояния до места повреждения (см. рис. 5). Это позволяет достоверно определять место повреждения даже в случае прокладки КЛ в кабельных блоках (см. рис. 6) или когда КЛ проходит под строительными конструкциями, из-за которых эхо от акустического сигнала настолько велико, что не позволяет определить место повреждения с помощью традиционных стетоскопов и наземных микрофонов.

В заключении стоит отметить, что положительный опыт работы с подобным оборудованием российских специалистов из Мосэнерго, Новосибирскэнерго, МПС, Огрэнергогаз, Сибур, НЛМК и многих других ведущих компаний должен послужить хорошим примером для всестороннего продвижения современных методов и технологий поиска повреждений КЛ в Российской промышленности.

gh
Рис.1. Принципиальная схема реализации метода вторичного импульса


Рис.2. Результаты рефлектометрии по методу вторичного импульса

Рис.3. Принципиальная схема реализации метода отраженной волны


Рис.4 Результаты измерений методом отраженной волны


Рис.5 Измерение времени запаздывания акустического сигнала относительно электромагнитного


Рис.6 Определение места повреждения КЛ, проложенной в кабельных блоках

Рис.3. Принципиальная схема реализации метода отраженной волны

Способы определения мест повреждений кабельных линий

При повреждении кабельной линии определяют предварительно зону повреждения, а затем уточняют и выявляют место повреждения, применяя в зависимости от характера повреждения индукционный, акустический, петлевой, емкостный, импульсный методы или метод колебательного разряда (рис. 1 и 2).

Индукционный метод (см. рис. 1,а) применяется при пробое изоляции между двумя или тремя жилами кабеля и малом переходном сопротивлении в месте пробоя. Метод основан на принципе улавливания сигналом на поверхности земли при пропуске по кабелю тока 15—20 А частотой 800—1000 Гц. При прослушивании над кабелем слышно звучание (наиболее сильное — над местом повреждения и резко снижающееся за местом повреждения).

Для поиска применяют прибор типа КИ-2М и др., ламповый генератор 1000 Гц с выходной мощностью 20 ВА (типа ВГ-2) для кабелей длиной до 0,5 км, машинный генератор (типа ГИС-2) 1000 Гц, мощностью 3 кВА (для кабелей длиной до 10 км). Индукционным методом определяют также трассу кабельной линии глубину заложения кабеля и место расположения муфт.

Рис. 1. Методы (схемы) определения места повреждения кабельной линии: а — индукционный, б — акустический, в — петлевой, г — емкостный

Рис. 2. Изображение на экране прибора ИКЛ места повреждения в кабельной линии: а — при коротком замыкании жил кабеля, б — при обрыве жил кабеля.

Акустический метод (см. рис. 1,б) используют для определения непосредственно на трассе места всех видов повреждений кабельной линии при условии создания в этом месте звукового удара, воспринимаемого на поверхности земли при помощи акустического аппарата. Для создания электрического разряда в месте повреждения кабеля должно быть сквозное отверстие, образуемое при прожигании кабеля газотронной установкой, а также достаточное переходное сопротивление для образования искрового разряда. Искровые разряды создаются генератором импульсов, а воспринимаются приемником звуковых колебаний типа АИП-3, АИП-Зм и др.

Петлевой метод (см. рис. 1,в) применяется в случаях, когда жила с поврежденной изоляцией не имеет обрыва, одна из неповрежденных жил имеет хорошую изоляцию, а величина переходного сопротивления в месте повреждения не превышает 5 кОм. При необходимости снижения величины переходного сопротивления изоляцию дожигают кенотроном или газотронной установкой. Питание схемы — от аккумулятора, а при больших переходных сопротивлениях — от сухой батареи БАС-60 или БАС-80. Для определения места повреждения на одном конце кабеля соединяют неповрежденную жилу с поврежденной, а на другом конце к этим жилам присоединяют измерительный мост с гальванометром, питаемых аккумулятором или батареей. Уравновешивая мост, определяют место повреждения по формуле

где L х — расстояние от места измерения до места повреждения, м, L — длина кабельной линии (если линия состоит из кабелей разного сечения, длину приводят к одному сечению, эквивалентному сечению наибольшего отрезка кабеля), м, R1 , R2 — сопротивления плеч моста, Ом.

Отклонение стрелки прибора в обратном направлении при перемене концов проводов, присоединяющих прибор к жилам, свидетельствует о том, что повреждение находится в самом начале кабеля со стороны места измерения.

Емкостным методом (см. рис. 1,г) определяют расстояния до места повреждения при обрыве жил кабеля в соединительных муфтах. При обрыве одной жилы измеряют ее емкость C1 сначала с одного конца, а затем емкость C2 этой же жилы с другого конца, после чего делят длину кабеля пропорционально полученным емкостям и определяют расстояние до места повреждения l х, пользуясь формулой

При глухом заземлении поврежденной жилы с одного конца измеряют емкость одного участка и целой жилы , а затем определяют расстояние до места повреждения по формуле

Если емкость С1 оборванной жилы можно замерить только с одного конца, а остальные жилы имеют глухое заземление, то расстояние до места повреждения можно определить по формуле

где С o — удельная емкость жилы для данного кабеля, принимаемая по таблицам характеристик кабелей.

Для измерения емкостным методом применяют генераторы частотой 1000 Гц и мосты: постоянного тока (только при чистом обрыве жил) и переменного тока (при чистых обрывах жил и при переходных сопротивлениях 5 кОм и выше).

Импульсным методом (см. рис. 2) определяют место и характер повреждения. Метод основан на измерении прибором ИКЛ интервала времени t х, мкс, между моментом подачи импульса и приходом его отражения, определяемого из равенства

где n — количество масштабных отметок на экране прибора ИКЛ,

c — цена деления масштабной отметки, равная 2 мкс.

Расстояние l х от начала линии до места повреждения находят, приняв скорость распространения v импульса по кабелю равной 160 м/мкс, по формуле

Метод колебательного разряда применяется для выявления «заплывающих» пробоев изоляции, возникающих в кабельных муфтах вследствие образования в них при испытаниях полостей, играющих роль искровых промежутков. Для определения места пробоя на поврежденную жилу подают напряжение от кенотронной установки, а по показаниям прибора (ЭМКС-58 и др.) определяют расстояние до места пробоя.

Читайте также:  Кухонный гарнитур — современные варианты оформления и советы по выбору места расположения (130 фото-идей)

При повреждении кабельной линии определяют предварительно зону повреждения, а затем уточняют и выявляют место повреждения, применяя в зависимости от характера повреждения индукционный, акустический, петлевой, емкостный, импульсный методы или метод колебательного разряда (рис. 1 и 2).

Поиск повреждения кабеля

Большая часть кабельных линий прокладывается под землей. Выгода такого способа в следующем:

  • не требуется сооружать громоздкие конструкции. В случае наземного размещения линии это необходимо. Таким образом предотвращается сознательное их повреждение;
  • полностью прекращается доступ посторонних лиц. Любые работы на линии будут проводиться исключительно силами специализированных организаций;
  • за счет подземной прокладки можно сократить длину. Это происходит за счет того, что линия проводится по самому кратчайшему и прямому пути между источником и потребителем.

При всех наглядных плюсах у такого способа размещения трассы есть и свой минус. Самый большой из них – сложное отыскание мест повреждений кабельных линий, поскольку открытая прокладка позволяет проводить регулярный визуальный осмотр и своевременно осуществлять ремонт. Для подземной же это довольно затруднено.

Отыскание повреждений кабельных линий начинается с определения предварительной зоны, где произошло нарушение. Только после этого уточняется конкретное место, а затем и тип повреждения. В зависимости от того, с какой по характеру поломкой пришлось столкнуться специалистам, они подбирают оптимальную методику.

Отыскание повреждений кабельных линий начинается с определения предварительной зоны, где произошло нарушение. Только после этого уточняется конкретное место, а затем и тип повреждения. В зависимости от того, с какой по характеру поломкой пришлось столкнуться специалистам, они подбирают оптимальную методику.

Современные беспрожиговые методы определения мест повреждения силовых кабелей

Одной из основных задач бесперебойного снабжения электроэнергией является быстрое и точное определение места повреждения силовых кабелей.

Как правило, место повреждения определяют в два приема: сначала определяют зоны повреждения кабельной линии, затем уточняется место повреждения в пределах зоны. На первом этапе определение места повреждения производится с конца линии, на втором этапе — непосредственно на трассе линии.

Мы рассмотрим первый этап — дистанционные методы определения мест повреждений силовых кабелей.

Локационный метод

Сущность локационного метода заключается в зондировании кабеля импульсами напряжения, приеме импульсов, отраженных от места повреждения и неоднородностей волнового сопротивления, выделении отражений от места повреждений на фоне помех (случайных и отражений от неоднородностей линий) и определении расстояния до повреждения по временной задержке отраженного импульса относительно зондирующего. Данный метод является «базовым» и используется только в случае «простых» для определения повреждениях.

Методы колебательного разряда (связь по току (ICE) и связь по напряжению (Decay))

Для осуществления метода при связи по напряжению на кабельную линию подают высокое напряжение от специального источника и, постепенно повышая его, добиваются пробоя в слабом месте кабеля. При этом прибор должен быть подключен к кабельной линии через специальное присоединительное устройство по напряжению (емкостный делитель напряжения).

Для реализации метода при связи по току в кабельную линию подают от специального мощного генератора высоковольтный импульс, который, пробежав от начала линии до слабого места, вызывает в нем пробой. При этом прибор должен быть подключен к линии через специальное присоединительное устройство по току (импульсный трансформатор тока). Волновой процесс в кабельной линии будет записан в память прибора. По временной задержке между импульсами, пришедшими к началу кабеля от первичного, вторичного и последующих пробоев определяют расстояние до места пробоя.

Метод колебательного разряда основан на распространении импульсных сигналов в кабельных линиях. Импульсным сигналом при этом методе является импульс разряда, возникающий в месте повреждения кабельной линии при воздействии на нее высоковольтным напряжением или специальным высоковольтным генератором.

Метод колебательного разряда используется в тех случаях, когда переходное (шунтирующее) сопротивление в месте повреждения Rш значительно превосходит волновое сопротивление линии и соизмеримо с величиной сопротивления изоляции.

Такие высокоомные повреждения (устойчивые и неустойчивые снижения сопротивления изоляции, в том числе в муфтах, вставках, переходах, «заплывающий пробой» и т.д.) выявляются только при приложении к КЛ рабочего или испытательного напряжения.

Сущность метода заключается в следующем: после пробоя изоляции заряженного кабеля происходит процесс колебательного разряда — затухающий волновой процесс, длительность и характер которого зависит от соотношений между внутренним сопротивлением источника, сопротивлением в месте повреждения в момент пробоя, волновым сопротивлением линии, емкостью кабеля, его затуханием и длиной. В момент пробоя образуется электрическая дуга в месте повреждения и его сопротивление становится равным нулю (или значительно меньше волнового сопротивления КЛ), и вдоль линии в сторону высоковольтного источника начинает распространяться прямоугольная волна тока и связанная с ней прямоугольная волна напряжения (их амплитуды определяются величинами испытательного напряжения, выходного сопротивления генератора испытательного напряжения и волнового сопротивления).

При достижении начала линии (места подключения высоковольтного источника) фронт электромагнитной волны отражается в сторону повреждения, так как выходное сопротивление источника не равно волновому сопротивлению КЛ, и через время, равное t =L/V, снова достигает места повреждения, снова отражается и движется в сторону генератора.

Волновой процесс продолжается до тех пор, пока происходит пробой поврежденного участка, т.е. пока напряжение в месте повреждения не снизится ниже напряжения пробоя или пока продолжается горение дуги.

Метод колебательного разряда односторонних измерений основан на измерении времени между моментами достижения одного конца линии (места подключения высоковольтного источника и измерителя волновых процессов) фронтов электромагнитных волн, возникающих в месте повреждения.

В отличие от локационного метода расстояние до места повреждения определяют не по времени задержки отраженного импульса относительно зондирующего, а по времени прихода к началу линии фронта волны, возникшей в месте повреждения.

Метод стабилизации электрической дуги (ARM)

Метод стабилизации электрической дуги может быть использован для определения расстояния до места сложного (высокоомного) или неустойчивого повреждения. Сущность метода кратковременной дуги заключается в одновременном воздействии на кабельную линию высоковольтным импульсом и выполнении измерений локационным методом.

Генератор ударных волн, представляющий собой источник высокого напряжения, у которого на выходе включен высоковольтный конденсатор и специальный разрядник, подключается к кабельной линии через устройство стабилизации дуги (его основной компонент — индуктивность).

При подаче импульса от источника высокого напряжения в месте высокоомного дефекта возникает пробой, через устройство стабилизации дуги начинает протекать ток и пробой «затягивается» — образуется дуговой разряд. За счет индуктивности, имеющейся в устройстве стабилизации дуги, ток дуги поддерживается в течении определенного времени (менее секунды). Электрическое сопротивление дуги близко к нулю, что эквивалентно короткому замыканию.

Импульсный рефлектометр подключается через специальное присоединительное устройство (фильтр). Зондирующие импульсы от рефлектометра через присоединительное устройство поступают в кабельную линию, а отраженные импульсы — возвращаются в рефлектометр.

Последовательность проведения измерений при методе кратковременной дуги следующая.

Через присоединительное устройство считывают рефлектограмму кабельной линии и сохраняют ее в памяти импульсного рефлектометра. Так как импульсы с генератора высоковольтных импульсов отсутствуют или имеют недостаточную для пробоя установленную амплитуду, то пробой и дуга в месте сложного или неустойчивого повреждения отсутствуют. На рефлектограмме отраженный сигнал от высокоомного повреждения практически неразличим на фоне помех. Наблюдаются отражения от неоднородностей линии (муфт, кабельных вставок и т.д.) и от разомкнутого конца кабельной линии. Затем выходное напряжение высоковольтного источника в генераторе ударных волн постепенно увеличивают до тех пор, пока в кабельной линии не появятся пробои. В такт с высоковольтными импульсами в месте дефекта будет зажигаться кратковременная электрическая дуга. Период повторения кратковременной дуги нестабильный. Зондирующие импульсы подаются в кабельную линию с частотой, которая во много раз больше частоты зажигания дуги. При совпадении зондирующего импульса с моментом зажигания дуги, он отражается от дуги как от короткого замыкания, и возвращается к началу кабеля, где записывается в память рефлектометра (рис. 2).

Для более надежного определения места повреждения необходимо добиться неоднократного совпадения зондирующего импульса с моментом зажигания дуги. Импульс, отраженный от дуги, отчетливо виден на рефлектограмме. Дальше дуги импульс не проходит, поэтому на рефлектограмме не видно конца линии. Далее на экране рефлектометра накладывают друг на друга две записанные в рефлектограммы: рефлектограмму до возникновения дуги и рефлектограмму после возникновения дуги. Это позволяет отчетливо наблюдать место начала расхождения рефлектограмм, которое и соответствует месту сложного или неустойчивого повреждения. Наложение рефлектограмм при методе кратковременной дуги показано на рис. 3.

Таким образом, при методе стабилизации электрической дуги высокоомное повреждение кратковременно переводится в низкоомное. Но данный метод хорошо использовать на коротких кабелях, поэтому появились вариации указанных выше методов специально адаптированные для длинных кабелей.

Метод стабилизации электрической дуги для длинных кабелей (ARM Plus) и
метод связи по напряжению для длинных кабелей (Decay Plus)

ARM Plus — дальнейшее развитие запатентованного метода и относящегося к высокому уровню техники метода локализации повреждений кабелей ARM. В данном методе благодаря двойному импульсу в месте повреждения зажигается стабильная электрическая дуга с достаточно продолжительным временем горения.

Сначала происходит разряд из импульсного генератора или при помощи постоянного напряжения, чтобы пробить место повреждения. Во время второго шага при помощи второго разряда из 4 кВ — импульсного модуля автоматически удлиняется время электрической дуги, возникающей при пробое, и измеряется соответствующим методом предварительной локализации. Результат — идеальные картинки с дефектом.

Decay Plus — дальнейшее развитие метода Decay. Decay Plus позволяет определять повреждения кабелей очень высоким напряжением зажигания (до 80 кВ) при превосходной точности локализации повреждений и однозначности рефлектограмм.

Данный метод расширяет метод ARM Plus, ограниченный обычно зарядным напряжением импульсных конденсаторов по амплитуде напряжения зажигания повреждения, до максимального предела испытательного напряжения, имеющегося в системе.

Все эти методы реализованы в электротехнической лаборатории нового поколения «Centrix». Первая в России лаборатория данного класса изготовлена нашим предприятием в конце 2007 года для ОАО «Кубаньэнерго» и эксплуатируется в городских электрических сетях г. Сочи.

Нашли ошибку? Выделите и нажмите Ctrl + Enter

Для более надежного определения места повреждения необходимо добиться неоднократного совпадения зондирующего импульса с моментом зажигания дуги. Импульс, отраженный от дуги, отчетливо виден на рефлектограмме. Дальше дуги импульс не проходит, поэтому на рефлектограмме не видно конца линии. Далее на экране рефлектометра накладывают друг на друга две записанные в рефлектограммы: рефлектограмму до возникновения дуги и рефлектограмму после возникновения дуги. Это позволяет отчетливо наблюдать место начала расхождения рефлектограмм, которое и соответствует месту сложного или неустойчивого повреждения. Наложение рефлектограмм при методе кратковременной дуги показано на рис. 3.

Метод затухающего сигнала к содержанию

Для трудно обнаруживаемых повреждений и, прежде всего, для повреждений, возникающих при высоких напряжениях подходит метод затухающего сигнала.

Большинство повреждений средне- и даже высоковольтных кабелей можно определить с помощью стандартного импульсного напряжения до 32 кВ. Однако в случае периодически возникающих повреждений (заплывающих повреждений) может произойти так, что это напряжение является недостаточным для возникновения пробоя и не даёт возможности достоверно определить место повреждения. Тогда добиться цели позволит метод затухающего сигнала (метод Decay).

При использовании данного метода кабель подключается к источнику испытательного напряжения и его ёмкость «заряжается» до тех пор, пока воздействующее напряжение не приведет к пробою.

В случае использования метода затухающего сигнала, импульсный рефлектометр выполняет оценку волны напряжения, осциллирующей после пробоя между источником напряжения и местом повреждения. В качестве датчика используется емкостный делитель напряжения.

Оценка полученных данных также проста, как и при использовании метода ICM, выполняется с помощью импульсного рефлектометра IRG. На диаграмме оценки пользователь отмечает два следующих друг за другом положительных пика напряжения, фронта кривой напряжения или, например, две точки прохождения кривой через нуль и считывает расстояние. Разница этих двух значений, деленная на 2, за вычетом длины измерительного кабеля образует расстояние до повреждения.

Поскольку у источника генератора высокий выходной импеданс, напряжение отражается только в месте повреждения, прибор самостоятельно рассчитывает отображаемое расстояние по заданной формуле.

Как и при использовании метода импульсного тока, настройки для отображения результата должны быть сделаны таким образом, чтобы зона отображения в несколько крат превышала длину кабеля. Это позволит показать несколько осцилляций.

Если повреждение расположено на главной жиле между генератором и перемычкой, измерительный прибор выдаёт расстояние от перемычки до места повреждения. Однако если повреждение расположено на ответвлении, то измерение показывает расстояние от перемычки до начала этого ответвления.

Определение участка повреждения

После того, как дистанционными методами удалось выяснить тип повреждения кабеля и оценить расстояние до места повреждения, наступает следующий этап — указать место повреждения кабеля на местности. Эта задача разбивается на два этапа: поиск трассы и поиск дефекта на кабеле.

Задача поиска трассы решается с помощью трассоискателя. Трассоискатель — прибор для обнаружения проложенной в земле трассы. К трассам относятся:

  • силовой кабель;
  • связной кабель;
  • трубопровод;
  • оптический бронированный кабель.

Кабелеискатель фиксирует электромагнитное поле, исходящее от тока, протекающего в кабельной линии. Трассоискатель кабельных линий позволяет не только указать местоположения кабеля, но и оценить глубину его залегания.

Поиск повреждения кабеля на местности выполняется трассодефектоискателем. Определение места повреждения кабеля с помощью трассодефектоискателя выполняется индукционным методом или контактным методом. Индукционный метод кабелеискателя позволяет найти обрыв кабеля и межфазный пробой типа жила — жила, либо жила — броня. Контактный метод трассодефектоискателя позволяет найти утечку в кабеле. Таким образом на местности решается задача поиска повреждения кабеля.

Трассоискатель и трассодефектоискатель может иметь различную форму, вес и стоимость. Погоня за миниатюризацией трассоискателя приводит к существенным проблемам в чувствительности и помехозащищённости прибора. Поэтому трассоискатели и трассодефектоискатели фирмы “ЭРСТЕД” сбалансированы по форме, весу и стоимости. Трассоискатель ТИ-05-3 и трассодефектоискатель ТДИ-05М3 нижнего ценового диапазона заслужили положительные отзывы на протяжении всего периода выпуска их серии. Однако наибольшей популярностью пользуется трассодефектоискатель ТДИ-МА среднего ценового диапазона, который осуществляет поиск повреждения кабеля даже в условиях аномальных помех от ЛЭП или железной дороги.

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 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.

Как найти место повреждения кабеля – современные методы поиска

Трубка телефонная. Применяется для прозвонки и определения характера повреждения.

Прибор кабельный. Имеется в виду приборы класса ПКП, ИРК-ПРО или любые другие способные измерить сопротивление изоляции до 30 000 МОм, электрическую ёмкость жил кабеля и имеющие мостовые схемы сравнения сопротивлений и емкостей.

Измеритель неоднородности линий или рефлектометр (практически это одно и тоже). Может быть выполнен в составе прибора из предыдущего пункта, например ИРК-ПРО-“Альфа”. Используется импульсный метод измерения кабеля.

Измеритель переходного затухания. Например: ИПЗ-(вся серия), “Дельта-ПРО” и подобные. Тоже могут быть выполнены в составе кабельного прибора.

Поисковый комплект (трассоискатель, кабелеискатель). Используется для поиска непосредственно по трассе кабеля. Должен использовать индукционный и контактный метод поиска. Состоит минимум из двух блоков: генератор и поисковый блок.

Поисковый комплект (трассоискатель, кабелеискатель). Используется для поиска непосредственно по трассе кабеля. Должен использовать индукционный и контактный метод поиска. Состоит минимум из двух блоков: генератор и поисковый блок.

Как найти место повреждения кабеля под землей?

Эксплуатация подземных силовых и телекоммуникационных кабелей связана с проведением плановых и ремонтно-восстановительных измерений, а также локализации повреждений в кабельных линиях.

В ходе плановых измерений зачастую проверяют первичные параметры: сопротивление изоляции, шлейфа, асимметрию. Зачастую для этих работ достаточно мостового измерителя.

Ремонтно-восстановительные работы – это более трудоемкий процесс, требующий хорошей подготовки специалистов и широкого спектра оборудования. Локализация дефекта требует выполнения следующих действий:

Определение наличия дефекта и его идентификация (вода в кабеле, обрыв пары или жилы, повреждение изоляции, короткое замыкание, переходные наводки, шумы, перепутанные пары, параллельные отводы и др.)

Определение расстояния до дефекта (при помощи мостового или рефлектометрического метода).

Локализация повреждения на местности при помощи трассодефектоискателей или кабельных локаторов.

Ремонтно-восстановительные работы – это более трудоемкий процесс, требующий хорошей подготовки специалистов и широкого спектра оборудования. Локализация дефекта требует выполнения следующих действий:

Читайте также:  Какой выбрать очиститель воздуха для квартиры: рекомендации аллергикам и астматикам
Добавить комментарий