Определение повреждений кабельных линий, страница 9

При использовании цепи жила–жила ток, протекающий по прямому и обратному проводам, создает два концентрических магнитных поля, действующих в противоположных направлениях. При расположении жил в горизонтальной плоскости результирующее поле на поверхности земли наибольшее, а при расположении жил в вертикальной плоскости – наименьшее. Поскольку кабели имеют скрутку жил, то в приемной рамке, расположенной вертикально и перемещаемой вдоль трассы кабеля, будет индуктироваться ЭДС, изменяющаяся от минимума при вертикальном расположении жил (рис. 51 а) до максимума при горизонтальном расположении жил (рис. 51 б).

Рис, 3-51. Распределение магнитного поля пары токов при вертикальном (а) и горизонтальном (б) расположении жил и ЭДС, наводимая в рамке для горизонтального (кривая а) и вертикального (кривая б) положений оси рамки.

Отыскание трассы кабеля можно производить по максимуму или минимуму сигнала, наводимого в рамке, находящейся точно над осью кабеля. При расположении магнитной оси рамки горизонтально к поверхности земли величина индуктированной в рамке ЭДС наибольшая, а при расположении оси рамки вертикально к поверхности земли – наименьшая. Незначительное отклонение от оси кабеля вызывает уменьшение ЭДС (рис. 50 и 51, кривая а) для первого случая и увеличение ЭДС (кривая б) для второго случая.

При перемещении приемной рамки вдоль оси кабеля ЭДС будет меняться в зависимости от изменения глубины залегания кабеля, наличия муфт или из-за прокладки кабеля в трубах.

Увеличение глубины залегания кабеля и прохождения через трубы вызывают уменьшение ЭДС, а наличие муфты – увеличение за счет разводки жил в муфте. На практике чаще применяется способ определения трассы по минимуму сигнала, как менее зависящий от глубины залегания кабеля. Направление трассы кабеля определяют, располагая магнитную ось рамки по минимальной наводимой ЭДС, которая возникает при расположении оси рамки параллельно трассе кабеля. Для определения глубины залегания кабеля находят трассу кабеля, место трассы определяют чертой. Располагая ось рамки под углом 45° к вертикальной плоскости, проходящей через ось кабеля, отводят рамку в сторону от черты до момента отсутствия индуктированной в рамке ЭДС. Расстояние от этого места до трассы кабеля, отмеченной чертой равно глубине залегания кабеля.

Метод накладной рамки применяют для непосредственного обнаружения на кабеле места замыкания жилы на оболочку или жил между собой. Метод наиболее удобен при открытой прокладке кабеля; при закрытой прокладке необходимо отрыть несколько шурфов в зоне повреждения. Метод основан на том же принципе, что и индукционный. Возможности его обусловлены тем, что измерения производят непосредственно у оболочки кабеля, где интенсивность поля от пары токов жила–оболочка соизмерима с интенсивностью поля одиночного тока, протекающего по оболочке кабеля за место повреждения, что позволяет обнаруживать однофазные повреждения при протекании тока по цепи жила–земля. Генератор подключают к жиле и оболочке или между двумя жилами поврежденного кабеля и устанавливают через место замыкания ток 1–10 А. На кабель накладывают рамку с присоединенными к ней головными телефонами и поворачивают ее вокруг оси. Если рамка находится до места повреждения, то за один поворот рамки будут прослушиваться два максимума и два минимума сигнала от поля пары токов: жила–жила или жила–оболочка. При прослушивании за местом повреждения кабеля в течение всего поворота прослушивания будет слышен монотонный звук, обусловленный наличием поля одиночного тока. Таким образом, по изменению характера звучания находят место повреждения.

Применение описанного и индукционного методов затруднено, если переходное сопротивление в месте повреждения превышает несколько Ом, а протяженность кабеля за местом повреждения более 1 км. В этом случае за местом повреждения возникает емкостный ток, создающий поле пары токов, затрудняющее прослушивание.