Тема кабельная трассировка и поиск повреждений:
Теория трассировки кабелей. Метод максимума.   • Иллюстрации использования кабелеискателей
Выбор кабеля из пучкаОбзор методов.   • Обзор темы Трассировка

Трассировка и поиск повреждений комплектом ПОИСК-310Д

Из инструкции к поисковому комплекту ПОИСК-310Д-2

5.1 Принцип работы прибора

Трассо-дефектоискатель ПОИСК-310Д-2 является приемником сигнала для отыскания подземной трассы, определения глубины залегания и протекающего тока, а также локализации места повреждения кабеля.

В активном режиме поиска (режим "ВЧ" или "НЧ") генератор является источником сигнала звуковой частоты, подключаемым к жиле искомого кабеля. Протекающий по кабелю переменный ток создает вокруг него магнитное поле, которое индуцирует сигнал в индуктивном датчике приемной антенны. Датчики располагаются в верхней и нижней части антенны. Индуцированные в антенне сигналы поступают в приемное устройство, где осуществляется их аналоговая и цифровая обработка. Полученные результаты выводятся на жидкокристаллический дисплей, стрелочный индикатор и звуковой излучатель.

В пассивном режиме (режим "ФОН") приемником регистрируются переменные магнитные поля в звуковом диапазоне частот, источником которых являются силовые кабели с током промышленной частоты и сети радиотрансляции.

5.2 Инновационные методы поиска

Контроль глубины и силы тока. Поиск места обрыва или близкого к КЗ повреждения изоляции проводят по спаду сигнала в приемнике. При этом сигнал может измениться из-за изменения глубины залегания. Одновременный контроль сигнала и глубины залегания позволяет избежать ошибки. Можно отслеживать повреждение по величине тока в кабеле, т.к. ток в кабеле не зависит от глубины или условий приема сигнала.

Дополнительная возможность: контроль величины тока позволяет определять место отводов кабелей.

Контроль направления "свой - чужой". В кабеле, подключенном к генератору, сигнал распространяется по направлению от генератора. А по соседним коммуникациям сигнал возвращается к генератору в обратном направлении. Контролируя направление сигнала, можно отличить свой кабель в местах схождения коммуникаций. Прибор показывает направление в кабеле, сопровождая его изменение звуковым сигналом.

Дополнительная возможность: отбор своего кабеля в пучке кабелей.

Фазовый (бесконтактный) метод поиска повреждений. Метод основан на том, что фаза сигнала меняется при прохождении места дефекта, где ток утечки имеет резистивный характер. Фазовый метод применяется для поиска дефекта изолирующих покровов кабеля, включая оболочки ВОЛС. Этот метод может служить заменой контактного там, где применение контактного метода по тем или иным причинам затруднено (асфальтовой покрытие, сложный грунт и т.д.).

Из инструкции к поисковому комплекту ПОИСК-310Д-2

7.3 Поиск трассы

Для поиска трассы выход генератора подключают одним проводом к жиле кабеля, другим к штырю заземления. Штырь заземления относится на 10 - 20 м в сторону от трассы. Жилу кабеля на дальнем конце следует заземлить.

На работающем кабеле генератор испытательных сигналов может быть подключен к металлической оболочке, либо экрану кабеля. Дальность сигнала по трассе при этом несколько уменьшается.

При поиске трубопроводов либо защитных тросов генератор подключается одним проводом к трубопроводу (тросу), другим к штырю заземления. Штырь заземления относится на расстояние не менее 15 - 20 м в сторону от трубопровода (троса). Поскольку изолирующее покрытие у трубопроводов и тросов отсутствует, дальность действия генератора оказывается небольшой и может изменяться от 0,2 до 5 км в зависимости от конкретных условий.

Включите генератор. Установите режим работы - "ВЧ". При работе в условиях значительных индустриальных помех рекомендуется использовать генератор в режиме характерного сигнала - переключатель в положении "ВЧ-ПАУЗА". В этом случае полезный сигнал отличается характерной паузой.

Подключите антенну к разъему на боковой стороне приемника.

Включите приемник. Установите режим работы - "ВЧ". Расположите антенну вертикально, а горизонтальные датчики перпендикулярно направлению трассы, как показано на рисунке 7.2.а. Примерное расположение кабеля определяется по максимуму показаний стрелочного индикатора или жидкокристаллического дисплея. В момент максимума сигнала показания глубины и тока корректны.

Трассировка кабеля Трассировка кабеля
Рисунок 7.2. Положение антенны над трассой при поиске
по "максимуму" - а), и по "минимуму" - б).

Определение трассы по максимуму Определение трассы по минимуму
Рисунок 7.3. Зависимость уровня сигнала от положения антенны над трассой и режима поиска.

Для более точного отыскания трассы следует применять метод "минимума". Для этого расположите нижний датчик антенны вертикально над трассой, как показано на рисунке 7.2.б. При этом сама антенна примет горизонтальное положение. Теперь точное положение трассы будет указывать минимальный уровень сигнала на индикаторе. Причем незначительное перемещение вправо или влево над трассой вызовет значительное повышение уровня сигнала.

Для повышения чувствительности, возможно, потребуется увеличить усиление на 6 - 12 dB.

7.4 Поиск трассы в местах схождения коммуникаций

В местах схождения коммуникаций сигнал принимается как от кабеля, подключенного к генератору, так и сигнал, наведенный в соседних коммуникациях. Для поиска своего кабеля применяются различные методы. Поиск рекомендуется проводить с подключением к земле жилы кабеля на дальнем конце.

По направлению тока. Этот метод основан на том, что в соседних коммуникациях ток имеет обратное направление. Выберите пункт Меню "Направление". Установите неподвижно антенну над своим кабелем, установите необходимый уровень сигнала, зафиксируйте направление кабеля, нажав кнопку Кнопка сброс фазы. Установленное направление будет показано стрелкой. При движении над своим кабелем направление будет сохраняться. Если Вы пойдете в противоположном направлении, раздастся звуковой сигнал и стрелка поменяет направление. То же самое произойдет при переходе на соседнюю коммуникацию. При снижении уровня сигнала ниже 20 единиц стрелки, указывающие направление, начнут мигать. Если в течение 30 секунд уровень сигнала не возрастет, то заданное направление будет потеряно, при этом стрелки периодически будут менять направление. В таком случае необходимо задать направление движения, нажав кнопку Кнопка сброс фазы.

Метод работает как в непрерывном ("ВЧ"), так и в режиме с паузой ("ВЧ-ПАУЗА" или "ВЧ-НЧ"). Но в непрерывном режиме защита от случайного сбоя надежнее.

Метод измерения тока. Этот метод основан на том, что в соседних коммуникациях величина тока от наведенного сигнала должна быть меньше, чем в кабеле, подключенному к генератору.

Двухчастотный метод. Этот метод основан на том, что в соседних коммуникациях сигнал сильнее наводится на высокой частоте, чем на низкой. Для этого метода используйте режим генератора "НЧ-ВЧ". Тогда вы сможете отслеживать соотношение сигналов двух частот по стрелочному индикатору.

7.5 Поиск ответвлений

Поиск рекомендуется проводить не на холостом ходу, а с подключением к земле жилы кабеля на дальнем конце. Для поиска ответвлений используют измерение тока. В местах ответвлений ток снижается.

7.6 Поиск в пассивном режиме

В пассивном режиме трассо-дефектоискатель используется для поиска силовых кабелей с током промышленной частоты и сетей радиотрансляции без подключения к ним генератора. Массивные металлические коммуникации, как правило, переизлучают внешние электромагнитные сигналы. Это излучение особенно интенсивно в населенных пунктах и промышленных зонах. В таких случаях приемник может быть использован также для поиска коммуникаций, имеющих металлическую оболочку (трубопроводов, тросов и т.п.), без подключения к ним генератора.

Установите режим работы - "ФОН". При этом трассо-дефектоискатель будет осуществлятьприем сигнала в полосе частот 40 ÷ 8 000 Гц.

Примерное расположение кабеля определяется по максимальному уровню сигнала на стрелочном индикаторе или жидкокристаллическом дисплее.

Для более точного отыскания трассы следует применять метод "минимума". Для этого расположите нижний датчик антенны вертикально над трассой. При этом сама антенна примет горизонтальное положение. Теперь точное положение трассы будет указывать минимальный уровень сигнала на индикаторе, возможно потребуется увеличить усиление на 6 - 12 dB.

7.7 Отбор кабеля в пучке

Отбор кабеля, подключенного к генератору, осуществляется при свободном доступе к кабелю в режиме "НЧ". В этом случае емкостная наводка с соседних трасс минимальна.

Генератор подключают одним проводом к тестируемой жиле, а второй заземляют. Наилучшие результаты достигаются при заземлении всех жил на дальнем (от места подключения генератора) конце кабеля. Если дальний конец кабеля недоступен, то следует заземлить все неиспользуемые жилы в месте подключения генератора.

Подключите индуктивный определитель кабеля к разъему на боковой стороне приемника. Установите режим работы фильтра - "НЧ". Режим работы генератора - "НЧ-ВЧ".

Сигнал от подключенного к генератору кабеля значительно превосходит по уровню сигналы от остальных кабелей.

При работе на "холостом" ходу возможна значительная наводка на соседние жилы и отбор кабеля индуктивным определителем затруднен. В этом случае, рекомендуется воспользоваться емкостным отборником, ориентируясь на максимальный сигнал.

Метод направления. Ток в чужих кабелях имеет обратное направление. Установите режим "ВЧ" и пункт меню "Направление".

Поднесите индуктивный определитель кабеля к любому кабелю в пучке и зафиксируйте направление, нажмите кнопку Кнопка сброс фазы. Если это чужой кабель, то только сигнал от своего кабеля вызовет смену направления сигнал. Если это свой кабель, то все остальные будут вызывать смену направления. Следует помнить, что при уровне сигнала менее 20 единиц измерения не производятся.

7.8 Отбор пар и жил в многожильных кабелях

Отыскание определенных жил в многожильных кабелях осуществляется с помощью емкостного отборника при свободном доступе к кабелю в активном высокочастотном режиме

Генератор подключают одним проводом к тестируемой жиле, а второй провод - заземляют. При этом генератор работает на "холостом" ходу. Все остальные жилы ни к чему не подключены!

Подключите емкостный отборник к разъему на боковой стороне приемника. Отборник поочередно подносите к жилам. Сигнал от подключенной к генератору жилы значительнопревосходит по уровню сигналы от остальных жил.

7.9 Работа с антенной из комплекта ПОИСК-210Д-2

Совместимость приемника позволяет работать с антенной с одним датчиком из комплекта ПОИСК-210Д-2. При этом приемник ПОИСК-310Д-2 в отличие от ПОИСК-210Д-2 создает дополнительные возможности помимо поиска по максимуму или минимуму.

Измерение глубины. Применение антенны из комплекта Поиск-210Д-2 не позволяет осуществлять мониторинг глубины залегания трассы. Но традиционные методы измерения глубины существенно облегчаются:

1. Расположите антенну на уровне поверхности в максимуме сигнала, установите усиление 100 единиц. Плавная регулировка усиления позволяет это сделать очень быстро. Поднимите датчик антенны вверх до показаний 50 единиц. Высота подъема будет равна глубине залегания;

2. измерение глубины методом "45°". Для этого датчик располагают над трассой под углом 450 к вертикали и отводят в сторону до появления минимума. Удобнее выбрать режим "Направление" и выставить направление над трассой (под углом 45°) кнопкой Кнопка сброс фазы. Тогда глубину можно определить, просто отводя датчик до срабатывания сигнала смены направления.

Контроль кабеля свой-чужой по направлению осуществляется в режиме "Направление". Поиск повреждения фазовым методом. Описан в разделе "ПОИСК ПОВРЕЖДЕНИЙ".

Из инструкции к поисковому комплекту ПОИСК-310Д-2

8 ПОИСК ПОВРЕЖДЕНИЙ

8.1 Контактный поиск места дефекта изоляции

Подключите генератор, одним проводом к коммуникации с нарушенным изолирующим покровом, другим к штырю заземления.

Штырь заземления относится на 10 - 20 м в сторону от трассы. Режим работы генератора - "НЧ-ВЧ".

Подключите антенну к разъему на боковой стороне приемника. В режиме "ВЧ" определите и разметьте трассу коммуникации.

Поиск мест понижения сопротивления изоляции ведется методом контактной разности потенциалов (методом шаговых напряжений) в активном режиме. В месте понижениясопротивления изоляции появляется ток утечки, создаваемый генератором испытательных сигналов. Этот ток в свою очередь создает разность потенциалов между двумя точками грунта вблизи трассы.

После разметки трассы с помощью соединительных проводов подключите контактные штыри к разъему на боковой стороне приемника. Установите режим работы приемника - "НЧ".

Восклицательный знак o ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ КОНТАКТНЫХ ШТЫРЕЙ ПРИМЕНЯЕТСЯ ПРОВОД С КРАСНОЙ МЕТКОЙ ИЗ КОМПЛЕКТА ПОИСК-310Д-2

При поиске места понижения сопротивления изоляции один из контактных штырей следует заглублять в грунт точно над кабелем, а второй - слева или справа перпендикулярно трассе на расстоянии 0,8 - 1 м от первого.

Сигнал будет максимальным, если один из штырей находится точно над повреждением, а второй - слева или справа перпендикулярно трассе. Если же установить штыри так, чтобы повреждение было точно посредине между ними, то наблюдается резкое уменьшение сигнала. Эта методика позволяет локализовать повреждения с достаточно высокой точностью 0,2 - 0,3 м.

Место повреждения изолирующего покрова может быть локализовано при значении переходного сопротивления 0 ÷ 106 Ом (для ВОЛС - 0 ÷ 105 Ом). Примерное значение переходного сопротивления в месте повреждения отображается на жидкокристаллическом дисплее. Следует учитывать, что уровень сигнала существенно зависит от конкретных условий (удельного сопротивления грунта, напряжения на выходе генератора, расстояния от места повреждения до места включения генератора, типа кабеля или трубопровода и т.п.).

При поиске дефекта изоляции следует учитывать, что повреждений на трассе может быть несколько. Поэтому поиск повреждений ведется последовательно:

1. находится место с максимальным уровнем сигнала на штырях;

2. повреждение изоляции ликвидируется;

3. проверяется сопротивление изоляции, если оно оказывается менее 1 МОм, то поиск продолжается повторно (согласно пунктам 1, 2 и 3).

При наличии нескольких повреждений, у каждого из которых сопротивление утечки более 1 МОм, общее сопротивление может оказаться меньше 1 МОм, тем не менее, локализовать такие повреждения не удается.

8.2 Контактный поиск при помощи двух приемников

Применение двух приемников обеспечивает высокую оперативность и производительность. Методика поиска точно такая же, что описана в предыдущем разделе, но поиск ведется одновременно двумя измерителями: первый в режиме "ВЧ" антенной определяет трассу, а второй в режиме "НЧ" контактными штырями ищет повреждение.

8.3 Поиск места дефекта изоляции фазовым методом

Фазовый метод применяется для поиска дефекта изолирующих покровов кабеля, у которых отсутствует металлическая оболочка или экран (ПРППМ, МРМ, и т.д.). Этот метод может служить заменой контактному там, где применение контактного метода по тем или иным причинам затруднено (асфальтовой покрытие, сложный грунт и т.д.). Для тех кабелей, для которых неприменим контактный метод, фазовый метод также не используется.

Метод основан на том, что фаза сигнала меняется при прохождении места дефекта, где ток утечки растекается по земле.

Чувствительность метода ниже, чем у контактного и зависит от емкости, то есть от длины кабеля. Максимальная чувствительность метода при отклонении фазы на 10 составляет 50 кОм на 100 нФ емкости кабеля. Чем меньше емкость кабеля (чем он короче), тем выше чувствительность. Пример чувствительности для кабеля 8 км с погонной емкостью 30 нФ/км приведен в таблице 2.

Таблица 2.

Расстояние
от
генератора
Остаток
до конца
кабеля
Емкость
оставшегося
участка
Изменение
фазы на 50
Изменение
фазы на 10
0 км8 км240 нФ3,7 кОм18 кОм
1 км7 км210 нФ4,2 кОм21 кОм
2 км6 км180 нФ4,9 кОм24 кОм
3 км5 км150 нФ5,9 кОм29 кОм
4 км4 км120 нФ7,3 кОм37 кОм
5 км3 км90 нФ9,8 кОм49 кОм
6 км2 км60 нФ14,7 кОм73 кОм
7 км1 км30 нФ29,4 кОм147 кОм

Из таблицы видно, что чувствительность метода возрастает при приближении к концу кабеля. Однако нужно помнить, что сигнал при этом одновременно спадает и измеритель можетоказаться в зоне неуверенного сигнала, где метод не работает.

В целом понятно, что метод работает тем лучше, чем короче кабель. На кабеле длиной 3 км можно уверенно (с отклонением фазы на 50) отыскать дефект с сопротивлением до 10 кОм, а с отклонением на 10 (чувствительный поиск) - дефект с сопротивлением до 50 кОм.

Порядок действий. Подключите генератор, одним проводом к жиле с нарушенным изолирующим покровом, другим к штырю заземления. Штырь заземления относится на 10 - 20 м в сторону от трассы. На дальнем конце жилу следует оставить изолированной. При этом генератор работает в режиме "холостого хода". Режим работы генератора "ВЧ". Мы рекомендуем для фазового метода использовать режим без паузы. В Меню предусмотрена установка "Фаза с паузой", но надежность метода при этом снижается.

Подключите антенну к разъему на боковой стороне приемника. Разметьте трассу. После разметки установите режим работы - "ВЧ", в меню установите пункт - "Фаза с паузой" или "Фаза б/паузы" на приемнике и режим работы генератора "ВЧ". Установите уровень сигнала не менее 70-80 единиц. Если установить уровень ниже, то есть вероятность, что при отклонении от трассы и снижении сигнала фазовый детектор покажет это как изменение фазы. Желательно оставаться в зоне уверенного приема сигнала.

Для начала контроля установите антенну неподвижно над трассой и нажмите кнопку Кнопка сброс фазы для обнуления фазы. Показания "0 гр." должны быть стабильны. Допускаются редкие отдельныескачки фазы. Если скачки непрерывны, это означает, что уровень помех выше допустимого. В этих условиях поиск фазовым методом невозможен.

При поиске дефекта перемещайтесь строго над трассой и наблюдайте за величиной изменения фазы сигнала. Резкое изменение фазы сигнала сигнализирует о наличии дефекта. В этом случае нужно уточнить измерение. Вернитесь на место до дефекта и обнулите значение фазы, кнопкой Кнопка сброс фазы. Снова пройдите место дефекта и убедитесь в повторяемости результата. Основное отличие дефекта от мест ответвлений или подхода соседних трасс: после прохождения дефекта фаза изменяется и не возвращается к прежним значениям.

При достижении показаний "20 гр.". воспроизводится звуковой сигнал.

Примечание: В процессе перемещения над трассой величина отклонения фазы сигнала может плавно изменяться, что требует периодического обнуления фазы, кнопкой Кнопка сброс фазы.

8.4 Поиск места дефекта изоляции оболочек ВОЛС

При повреждениях изоляции оболочек ВОЛС с сопротивление несколько кОм и более, как правило, не удается оценить расстояние до места повреждения. Применение в таком случае контактного метода более трудоемко. Преимущество фазового метода в том, что он бесконтактный: поиск осуществляется при обычном продвижении вдоль трассы.

Поиск места дефекта изоляции оболочек ВОЛС аналогичен поиску места дефекта изоляции медных кабелей, но чувствительность метода ниже т.к. емкость оболочки ВОЛС значительно выше емкости медного кабеля. Чувствительность также зависит от длины участка и, как правило, ограничена единицами кОм.

При обнаружении места повреждения следует уточнить результат контактным способом.

8.5 Поиск места дефекта изоляции амплитудным методом

При использовании амплитудного метода определение места повреждения изоляции осуществляется по резкому уменьшению уровня сигнала. Поскольку амплитуда сигнала зависит от глубины залегания кабеля, то при поиске дефекта необходимо тщательно контролировать глубину. Следует отметить, что из-за распределенной емкости кабеля амплитуда сигнала и величина тока будут плавно уменьшаться по мере удаления от генератора.

Поиск дефекта в этом методе возможен также при одновременном контроле уровня сигнала и протекающего тока. В месте повреждения уменьшение уровня сигнала должно сопровождаться аналогичным изменением протекающего тока.

Чувствительность этого метода низкая, он может применяться для поиска дефектов с сопротивлением до 1 кОм.

8.6 Поиск места замыкания жил

Подключите генератор к поврежденной паре. При этом рекомендуется работать на максимально коротком участке кабеля с поврежденной изоляцией, чтобы уменьшить паразитный сигнал через емкость кабеля. Желательно, чтобы дефект был ближе к дальнему от генератора концу кабеля.

Место замыкания определяется по достаточно резкому снижению уровня сигнала, принимаемого трассо-дефектоискателем. При этом необходимо контролировать глубину залегания трассы. Вариантом этого метода может служить обнаружение дефекта по уменьшению величины тока.

Более точные результаты обеспечиваются при работе на низкой частоте (режим "НЧ"). Однако следует помнить о том, что уровень сигнала в этом случае будет значительно ниже. Поэтому первоначально следует работать в режиме "ВЧ", а затем проводить окончательную локализацию повреждения в режиме "НЧ".

8.7 Поиск места обрыва жил кабеля

Подключите генератор к поврежденной жиле и земле. На дальнем конце жилу следует оставить изолированной. При этом генератор работает в режиме "холостого хода".

Амплитудным методом зона повреждения определяется по резкому снижению уровня сигнала или величины тока.

Уточнение места обрыва осуществляется на низкой частоте.

Установите режим работы фильтра - "НЧ". Режим работы генератора - "НЧ-ВЧ". При этом следует помнить, что уровень сигнала будет значительно ниже.

Дальнейшее уточнение места обрыва может быть проведено контактным методом или фазовым методом. Эта операция возможна только для тех кабелей, у которых отсутствует металлическая оболочка или экран (ПРППМ, МРМ и т.д.). Контактный метод с помощью штырей позволяет определить место обрыва с более высокой точностью, чем индуктивный метод. Он работает в условиях значительных помех и при достаточно высоком сопротивлении изоляции поврежденных жил.

8.8 Поиск места обрыва тросов или трубопроводов

Поскольку изолирующее покрытие у трубопроводов и тросов отсутствует, поэтому дальность действия генератора оказывается небольшой и может изменяться от 0,2 до 5 км в зависимости от конкретных условий. Поиск места обрыва трубопровода (троса) проводится так же, как поиск места обрыва жил кабеля.

Из инструкции к поисковому комплекту ПОИСК-310Д-2

• Приёмы работы с поисковым комплектом ПОИСК-210Д на странице
Трассировка и поиск повреждений комплектом ПОИСК-210Д

Тема кабельная трассировка и поиск повреждений:
Теория трассировки кабелей. Метод максимума.   • Иллюстрации использования кабелеискателей
Выбор кабеля из пучкаОбзор методов.   • Обзор темы Трассировка