Отыскание мест повреждения в кабельных линиях

Короткие замыкания, перегрев жил, смещение и осадка грунта приводят к повреждению изоляции или, что еще хуже, обрыву токоведущих жил.

Для успешного отыскания места повреждения кабеля необходимо знать характер повреждения и в соответствии с этим выбрать нужную методику проведения этой работы. Кроме того необходимо иметь данные о самой кабельной линии (характеристику кабеля, трассу кабельной линии, расположение соединительных муфт и др).

В кабельных линиях возможны следующие повреждения:

1.Замыкания между собой двух или трех жил без замыкания их на землю или сопровожда-ющиеся замыканием на землю.

2.Замыкание одной жилы на землю.

3.Разрыв одной или нескольких жил без замыкания на землю или сопровождаемый замыканием на землю.

Кроме явных повреждений, возможны повреждения типа заплывающего пробоя, при котором кабель ведет себя как неповрежденный, пока к нему не будет приложено высокое испытательное напряжение и только при подведении этого высокого напряжения к кабелю (в пределах норм) он пробивается. После снятия напряжения повреждение самоустраняется, поврежденная изоляция в месте прожога как бы заплывает, откуда и получил свое название этот вид повреждений. Заплывающий пробой характерен при повреждениях в соединительных муфтах и кабельных воронках.

При больших сопротивлениях в месте заплывающего пробоя невозможно достаточно точно определить место повреждения, поэтому приходится прожигать кабель для снижения переходного сопротивления в месте повреждения до нескольких сот Ом.

Для прожигания кабеля применяют мощные источники выпрямленного напряжения или рабочее напряжение промышленной частоты.

Существуют множество методов определения места повреждения в кабельных линиях. Мы рассмотрим лишь два метода, пользующиеся наибольшей популярностью в нашем регионе, это индукционный и импульсный метод.

Рис

Индукционный метод основан на улаливании электромагнитных колебаний на поверхности земли вблизи трассы проверяемого кабеля при пропускании по поврежденной жиле тока звуковой частоты (800 – 1000 Гц). Этот метод особенно хорош при отыскании места повреждения при замыкании между жилами и обладает высокой точностью, но применим только при небольшом переходном сопротивлении в месте замыкания (меньше 10 Ом). Пользуясь этим методом, можно определить трассу и глубину залегания кабеля.

Для отыскания места повреждения при замыкании между жилами кабеля к ним подключают генератор Г звуковой частоты и устанавливают силу тока в пределах 10 – 20 А.

Затем со специальным прибором, состоящий из рамки, в виде катушки, намотанной на магнитный сердечник, подключенная к усилителю низкой частоты. Принятые рамкой сигналы, усиливаются этим усилителем. Усиленные сигналы подаются на телефонные трубки. Наладчик проходя с этим прибором вдоль трассы кабеля, несущий рамку вблизи поверхности земли, будет прослушивать звук, уровень которого периодически изменяется по мере движения по трассе. Это связано с шагом скрутки кабеля. В местах размещения муфт уровень сигнала увеличивается. При подходе к месту повреждения сигнала еще более увеличивается, а затем через 0,5 м от места повреждения совсем пропадает.

Импульсный метод основан на измерении времени прохождения импульса от одного конца линии до места повреждения и обратно , которое при скорости распространения этого импульса и расстояния до места повреждения можно определить по формуле

и, следовательно

.

Для нахождения места повреждения в кабельной линии импульсным методом пользуются прибором ИКЛ-5.

При включении прибора в кабельную линию посылаются зондирующие импульсы. Для кабельных линий 1 – 10 кВ скорость распространения этих импульсов составляет 160 м/с. На экране электроннолучевой трубки прибора видны формируемые прибором масштабные отметки времени импульсы, посылаемые в линию и приходящие из неё. Интервал времени между моментом посылки зондирующего импульса и приходом отраженного от места повреждения импульса определяют по формуле мкс, где n – число масштабных отметок ; с – цена деления линии отметок, равная 2 мкс. Расстояние от начала до места повреждения

м.

а) б)

Экран электроннолучевой трубки ИКЛ-5 в момент просмотра кабельной линии:

а – при коротком замыкании, б – при обрыве линии.

На приведенном рисунке а) показан экран электроннолучевой трубки прибора ИКЛ-5 в момент просмотра кабельной линии при коротком замыкании. Отраженный импульс для такого повреждения приходит с обратным знаком. Число отметок между началами зондирующего и отраженного импульса равно 4,2, следовательно, место повреждения находится на расстоянии 160*4,2=672 м. При обрыве кабельной линии отраженный импульс будет направлен вверх рисунок б).