Определение повреждений кабельных линий, страница 8

Если грунт твердый, при повреждении внешней оболочки кабеля зона слышимости больше. С большим успехом метод применяется для обнаружения повреждений подводных кабелей. В этом случае зона слышимости может достигать 0,5–1 км. Применение метода на открыто проложенных кабелях или в кабельных каналах и коллекторах не рекомендуется, так как из-за хорошего распространения звука по металлической оболочке кабеля можно допустить большую ошибку в определении места повреждения, а протекающие в момент разряда большие импульсные токи могут вызвать искрение в местах соприкосновения оболочки кабеля с заземленными металлическими конструкциями и другими кабелями, что может привести к загоранию краски, покрытия кабеля и т. д.

Для поиска места пробоя акустическим методом обычно предварительно относительными методами уточняется зона повреждения и в ней места расположения соединительных муфт – наиболее вероятных мест повреждения. Устанавливая акустический датчик на грунт через каждые 1–2 м по ходу трассы в зоне повреждения производят прослушивание. Датчик пьезо- или электромагнитной системы преобразует механические колебания грунта в электрические сигналы, поступающие на вход усилителя звуковой частоты. Над местом повреждения сигнал наибольший.

Для акустического прослушивания обычно используют кабелеискатели, позволяющие одновременно производить уточнение трассы кабеля индукционным методом.

Индукционный метод применяют: для непосредственного отыскания на трассе кабеля мест повреждения при пробое изоляции жил между собой или на землю, обрыве с одновременным пробоем изоляции между жилами или на землю; для определения трассы и глубины залегания кабеля; для определения местоположения муфт.

Сущность метода заключается в фиксации с поверхности земли с помощью приемной рамки (антенны) характера изменения магнитного поля над кабелем при пропускании по нему тока звуковой частоты (800–1200 Гц) от долей ампера до 20 А в зависимости от наличия помех и глубины залегания кабеля. Электродвижущая сила, наводимая в приемной рамке, зависит от токораспределения в кабеле и взаимного пространственного расположения рамки и кабеля. Зная характер изменения поля для данного токораспределения можно при соответствующей ориентации приемной рамки выявить трассу и место повреждения кабельной линии. Наиболее характерными являются случаи отыскания мест повреждения кабельных линий по цепям жила – земля при пробое изоляции жил на землю и жила – жила при пробое изоляции между жилами. Эти цепи можно использовать для отыскания трассы исправной кабельной линии, если заземлить противоположный конец используемой жилы или наложить перемычку между жилами. Отыскание места повреждения по цепи жила – земля требует большого навыка. Это вызвано тем, что в месте повреждения ток растекается по оболочке кабеля в обе стороны и может распространяться на десятки метров за местом повреждения.

Практически для отыскания индукционным методом однофазные повреждения переводят в двух- или трехфазные пути выжигания междуфазной изоляции в месте повреждения и определяют повреждение по цепи жила–жила или искусственно создают цепь жила–оболочка кабеля, разземляя последнюю с двух сторон и подключая генератор к жиле и оболочке.

Над местами повреждения магнитное поле вследствие перехода тока с одной жилы на другую или с жилы на оболочку усиливается и, следовательно, усиливается ЭДС, наводимая в рамке. На расстоянии примерно 0,5 м от места повреждения сигнал затухает. В сомнительных случаях генератор включают поочередно с обоих концов кабеля. При наличии дефекта сигнал будет прекращаться в одном и том же месте.

Силовые линии поля тока жила–земля представляют собой концентрические окружности, центром которых является ось кабеля (рис. 50).

Рис. 50. Распределение магнитного поля одиночного тока и кривая изменения ЭДС при горизонтальном (кривая а) и вертикальном (кривая б) положениях оси рамки.