Использование кабелеискателей при работе с силовыми и телекоммуникационными кабелями

Кабелеискатели, работающие в диапазоне звуковых частот, применяются при работе с телекоммуникационными и силовыми кабелями. Используемые методы просты и не требуют вскрытия оболочки кабеля. Используемые частоты находятся в звуковом диапазоне между 480 Гц и 10 кГц. В особых случаях могут использоваться частоты от 10 кГц до 300 кГц. Эта статья не затрагивает правовых вопросов использования высоких частот. Мощность генераторов звуковой частоты находится между 0.5 и 500 Ваттами. Более мощные приборы не используются для поиска трассы кабеля, но могут быть применены для поиска повреждений в силовых кабелях.

Далее, описание принципов трассировки кабеля и специальных методов использующихся в кабелях связи.

1. Используемые методы

1.1. Индукционный метод

Метод основывается на наличии электромагнитного поля вокруг проводника с током. Обнаружение и измерение интенсивности этого поля определяются посредством поисковой катушки и последующего измерителя. Оценка расположенного электромагнитного поля используется для кабельной трассировки, а также для обнаружения других явлений, например, идентификации кабеля, точного расположения кабельных повреждений, обнаружению разбивки пар в кабелях связи и пупиновских катушек.

1.2. Теория измерения

Можно предположить, что в свободном пространстве электромагнитное поле расширяется строго концентрически вокруг продольной оси находящейся под напряжением линии. Интенсивностью поля "H" около проводника с током, главным образом, управляет вектор "i" и расстояние между катушкой и центром проводника. Электромагнитное поле прямого находящегося под напряжением одиночного проводника показано на рисунке 1.

Рисунок 1: Магнитное поле прямого находящегося под напряжением одиночного проводника с радиусом "r_o" в оси Z с текущим "i" в положительном Z-направлении

Магнитное поле концентрично к оси Z и постоянное к Z-координате.

При вычислении силы магнитного поля "H" как функции радиального расстояния, нужно различать две ситуации:

      |r| ≤ r_o       (1)

      |r| ≥ r_o       (2)

Для бесконечно тонкого одиночного проводника "r_o" допустима следующая формула:

            (3)

1.3. Метод максимума

Если поисковая катушка горизонтально проводится через находящуюся под напряжением линию, то максимальное значение напряжения возникнет, когда она окажется непосредственно над проводом. Этот метод работает и в том случае, когда проводящий ток проводник закрыт экранирующими оболочками. Максимум электромагнитного поля получится на оси кабеля или канала.

Этот максимум напряжения происходит из-за того, что концентрические линии потока - почти горизонтальны центру проводника и тем самым вызывают максимальное возможное напряжение поисковой катушке. Значение этого вызванного напряжения "E" (EMK) определяется следующими факторами

a) Сила тока (i)

b) Расстояние между катушкой и центром линии (r)

c) Пространственная позиция поисковой катушки в электромагнитном поле

d) Частота (ƒ)

e) Обратная индуктивность соседних проводов для измеренного тока (M).

Взаимосвязи показаны в формуле (4):

Рисунок 2: Метод максимума

Практически при трассировке, максимум сигнала наводится в момент нахождения катушки точно над кабелем под углом 90°, как показано в рисунке 1.