Как ищут повреждения кабелей электрики

При схожести принципов поиска повреждений в силовых кабелях для поиска повреждений удобнее использовать другие приёмы и методы. Стоит заметить, что электрикам во многом искать дырки в своих кабелях проще, ибо многие "ребусы" типичные для поиска повреждений кабелей связи здесь решать не нужно. Например, электрики-кабельщики практически не используют мостовых схем измерения и контактный метод поиска (штыри), да и рефлектометр после хорошего прожига показывает не "кофейную гущу". Связано это с тем, что силовые высоковольтные кабеля выдерживают напряжение около 30 кВ и ток в сотни Ампер, соответственно могут быть использованы методы прожига и удара, описанные далее.

Для поиска повреждений и для испытаний кабелей и оборудования электрикам недостаточно переносных приборчиков и используется целая передвижная лаборатория на базе какого-либо автомобиля. Обычно в российском исполнении такой автомобиль имеет на кузове надпись ЛВИ, что расшифровывается как лаборатория высоковольтных испытаний. При этом оборудование лаборатории в основном состоит из жёстко закреплённых в кузове автомобиля установок. Учитывая, что в схеме ЛВИ используются большие напряжения и токи, некоторая часть оборудования выполняет защитные функции.

Высоковольтный отсек лаборатории высоковольтных испытаний - ЛВИ
Высоковольтный отсек лаборатории высоковольтных испытаний

Пульт управления лаборатории высоковольтных испытаний - ЛВИ
Пульт управления лаборатории высоковольтных испытаний

Работа ЛВИ начинается с большого количества количество защитных мер. Шутки, описанные в приколе "самый контактный метод поиска" здесь смертельно опасны. Работая с электриками, начинаешь понимать смысл многих пунктов из ПУЭ.

Высоковольтные испытания кабеля

Любопытно, что зачастую поиск повреждения начинается даже без проверки кабеля мегомметром. Начинают с подачи в кабель испытательного напряжения. Подобное начало не соответствует описанному в методиках порядку работ, но во многом оправдано. Изоляция "выстрелившего" кабеля может быть более 10 Мом, что, в общем-то, соответствует норме и всё решает именно проверка кабеля повышенным напряжением.

Напряжение постепенно поднимают до 30-50 кВ. Как правило, в повреждённом кабеле возникает пробой и срабатывает защита блока высоковольтных испытаний. Лабораторию переключают в другой режим - режим прожига.

Прожиг высоковольтного электрокабеля

Подключается установка прожигающая. На фотографии пульта управления это большой блок кубической формы слева внизу. Установка выдаёт в кабель высокое напряжение, но уже без отключения при пробое. Установка прожигающая имеет переключатель напряжений, и оператор может изменять соотношение ток-напряжение в мощности установки. Начинают с большого напряжения и при возникновении устойчивого пробоя напряжение уменьшают в пользу тока, добиваясь полного сплавления жилы кабеля в месте повреждения.

Химия и физика этого процесса заключается в образовании плотной угольной корки в месте пробоя кабеля. Подобным методом добиваются того, что сопротивление между повреждённой жилой и "землёй" снижается до 1-5 Ом. Если кабель лежит не в грунте, а проложен по эстакаде, то поиск повреждения на этом этапе может быть закончен. Кабель при прожиге в месте повреждения начинает дымить и трещать, и повреждение легко находится внешним осмотром.

Измерение ВВ кабеля измерителем неоднородности линий

После удачного прожига измерение линии рефлектометром не вызывает затруднений с определением расстояния до повреждения. Место повреждения определяется как плотное "короткое" и на рефлектрограмме отображается очень отчётливо. Коэффициент укорочения на высоковольтном кабеле выставляют независимо от марки кабеля в 1,87.

Микрофон для акустического метода поиска повреждений
Микрофон для
акустического
метода поиска
повреждений

Кстати штатная комплектация ЛВИ предусматривает наличие рефлектометра или измерителя неоднородности линий. В советские времена в комплектацию входили знакомые до боли измерители неоднородности линий Р5-10, а в настоящее время это импульсный рефлектометр РИ-10М.

Акустический метод поиска повреждений

Для поиска повреждения кабеля проложенного в грунте используется ещё один блок - генератор высоковольтных импульсов - ГВИ (на фото пульта управления внизу справа). В ГВИ напряжение в кабель подаётся последовательностью коротких импульсов с довольно большой мощностью (используется накоплении энергии конденсатором). Вся энергия импульса выделяется в месте повреждения изоляции, создавая при этом громкий сухой щелчок (удар). Щелчки настолько громкие, что их звук иногда слышен даже сквозь 70 см грунта как негромкие хлопки.

Вместе с блоком ГВИ используется ещё один метод называемый акустическим. Суть его в прослушивании грунта специальным микрофоном (тоже иногда входит в комплектацию ЛВИ в составе поискового прибора). Как уже отмечалось, иногда щелчки пробоя при работе ГВИ слышны без какого-либо оборудования, но не всегда трасса проходит в тихих местах и не всегда кабель лежит на глубине 60-70 см. Для таких случаев и применяется акустический метод, то есть прослушивание грунта микрофоном.

Для определения трассы и места повреждения электрического кабеля используется также индукционный метод. Собственно суть метода описана на странице Поиск трассы кабеля кабелеискателем. Применительно к высоковольтным кабелям не используются котактный метод поиска (штыри). Как правило, кабель дожигается до такой степени, что повреждения легко локализируются одной антенной. В месте повреждения сигнал не фиксируется (не затухает) и слышен очень отчётливо, поиск проводится на вертикальной катушке (по минимуму).

Использовать подобные технологии для кабелей связи, увы, рискованно. Частенько подача высокого напряжения, например, в ПРППМ может "дожечь" повреждение (Поиск повреждений методом прожигания напряжением фазы (220 Вольт)) и уменьшить сопротивление повреждения до нескольких кОм, и нередки случаи, когда длительное использование связки ГИС-УМГИС снижало сопротивление повреждения. Но использовать подобные методы следует очень осторожно по двум причинам:

1. Жилы и изоляция кабелей связи не рассчитаны на прохождение больших токов. Ток протекающий по отдельно взятой жиле может настолько её разогреть, что оплавится весь полиэтилен в кабеле, причём по всей длине, закоротив все пары между собой.

2. Те киловольты, что не всегда легко прожигают высоковольтные кабели, могут пробить изоляцию кабелей типа ТПП и ПРППМ в неповреждённом месте, ведь кабели связи не предназначены для большого напряжения.