Для передачи электрической энергии на значительные расстояния активно применяются воздушные линии (ВЛ). Их главными преимуществами являются сравнительно невысокая стоимость и простота обнаружения точки повреждения кабеля. Однако присущи им и некоторые серьезные минусы:

• большая площадь охранной территории;
• высокие риски возникновения перенапряжения на трассе в случае удара молнии и повреждения линии из-за негативного влияния погодных факторов:
• возможность повреждения трассы во время проведения работ с участием специальной техники рядом с ВЛ;
• высокие риски получения повреждений людьми при приближении к месту повреждения линии;

В результате чаще всего потребители и источники электроэнергии (трансформаторные и распределительные станции) соединяются посредством кабельных линий (КЛ). В отличие от ВЛ они обладают большим числом плюсов:

• площадь охранной территории составляет лишь 1 м в обе стороны от места залегания кабеля;
• возможность выбора метода прокладки в зависимости от ситуации;
• надежная защита от негативного влияния погодных факторов, включая молнии;
• безопасность при эксплуатации;
• движение в местах прокладки кабеля не останавливается;
• посторонние лица не имеют доступа к линии.

Присущи КЛ и несколько недостатков: из-за смещения почвы кабель может выйти из строя, а также необходимость согласования ведения земляных работ вблизи от КЛ. Однако более серьезным минусом этих трасс считается высокая сложность поиска точек повреждения кабеля. Однако сегодня существует несколько эффективных способов их обнаружения. Об этих методах мы и поговорим

Почему возникают неисправности?

Прежде чем рассмотреть методы определения мест повреждения кабельных линий, стоит поговорить, почему кабеля выходят из строя:

• Смещение почвы. Грунт начинает двигаться из-за сезонных явлений либо в случае возникновения аварий на канализационных, теплоснабжающих и водопроводных трассах.
• Превышение норм эксплуатации линии. Из-за роста токовой нагрузки кабель перегревается, что может привести к его повреждению.
• Процесс образования в линии повышенного уровня тока. Чаще всего это происходит из-за воздействия транзитного короткого замыкания.
• Допущенные при прокладке КЛ ошибки. Примером здесь может служить нарушение требований технологии при соединении кабелей посредством муфт.
• Механические повреждения проводника во время проведения земляных работ.
• Фабричный брак кабеля.

Следует помнить,  что если прокладка проводника осуществлялась открытым способом, то часть из перечисленных выше причин практически не встречаются. Например, в такой ситуации повреждение линии из-за движения грунта исключено.

Мы рассмотрели основные причины появления дефектов на КЛ. Также несколько слов стоит сказать о наиболее распространенных проблемах, с которыми приходится иметь дело ремонтным бригадам:

• Полный либо частичный обрыв кабеля. Основной причиной возникновения этой аварийной ситуации - земляные работы, начатые без согласования с обслуживающей КЛ организацией. Также нельзя исключать возможность возникновения КЗ в соединяющих кабеля муфтах.
• Пробой жилы. Эта проблема встречается в силовых кабелях, работающих с напряжением свыше 1000 В. Вызвана она ухудшением эксплуатационных характеристик изоляции проводника.
• Межфазные повреждения. Причина их появления аналогична предыдущему пункту.
• Плановые испытания КЛ. Кабеля периодически проверяются на соответствие их эксплуатационных характеристик заявленным производителем. Во время проведения этих испытаний используется высокое напряжение. Если состояние проводника является неудовлетворительным, то образуется пробой. Без проведения планового испытания линия могла бы еще некоторое время эксплуатироваться, но аварийная ситуация возникла бы.

Методы выявления неисправностей на КЛ

Сегодня для определения места повреждения кабельных линий используются следующие способы: петли, импульсный, импульсно-дуговой, акустический, индукционный, метод прожига, а также индукционно-акустический. Каждый из них обладает определенными плюсами и минусами. Поговорим об этих методах более подробно.

Индукционный

Суть этой методики состоит в прослушивании электромагнитных наводок, создаваемых проводником при прохождении через него звука. Она является одной из основных не только для обнаружения точек дефектов кабельной линии, но и для ее трассировки. С его помощью можно выполнить поиск проблем и на телекоммуникационных трассах. Ток звуковой частоты вводится в проводник с помощью специального генератора.

Для поиска неисправностей используется комплект оборудования, способного улавливать электромагнитные поля: приемник с антенной. Данная методика позволяет выявить места возникновения КЗ в проводнике, трассу прокладки, а также глубину залегания проводника. Сочетая индуктивный и акустический способы можно добиться поставленной задачи в сложных ситуациях. Об этом стоит поговорить отдельно.

Импульсный

Используется при определении точки повреждения проводника при показателе электросопротивления определенного значения практически в любой ситуации. Единственным исключением, когда импульсный метод определения места повреждения кабельных линий не эффективен, является заплывающий пробой. Суть методики заключается в определении временного отрезка между передачей электроимпульсов и последующей регистрации отраженных от точки повреждения проводника сигналов.

Методика петли

Поиск места повреждения силового кабеля посредством данной методики основывается на определении электросопротивления с применением измерительного моста. Данная методика может применяться, если в кабеле присутствует минимум одна целая жила. Если таковых нет, то приходится воспользоваться жилами расположенного рядом кабеля.

Решается данная проблема следующим образом: поврежденная жила подсоединяется к целой, образуя в результате петлю. К противоположным концам проводников подключается мост с регулируемым сопротивлением. Данная методика имеет несколько минусов в сравнении с акустическим и некоторыми другими способами:

• на диагностику тратится много времени;
• сравнительно невысокая точность

Акустический способ выглядит более предпочтительным.

Емкостный

Используется для определения длины от начала кабельной трассы до места повреждения кабеля. Данный метод основан на знании того, что емкость проводника находится в прямой зависимости от его длины.

Импульсно-дуговой

Для использования данной методики потребуется специальное оборудование: генератор импульсов высокого напряжения и рефлектометр. Рефлектограмма составляется при пробое изоляционного слоя проводника и четко отражает место повреждения. В результате поиск дефектов на КЛ не вызывает проблем.

Метод прожига

Разрушающий способ определения повреждения кабеля, что делает акустический и другие методики более привлекательными. В силовых проводниках допускается использовать большие электротоки, а также преобразование повреждения. Благодаря этому вероятность обнаружения точки пробоя существенно возрастает. Отличным примером может быть ситуация, когда пробой изоляционного слоя возможен исключительно под воздействием напряжения в сотни или тысячи вольт. В результате с помощью специального устройства такой вид дефекта можно дожечь. Отыскание места повреждения кабеля проводится последовательным увеличением электронапряжения.

При достижении определенного показателя разницы потенциалов формируется пробой и формируется электродуга, которая и дожигает изоляционный слой проводника. Так как данный процесс не может всегда протекать по одинаковому сценарию, исполнитель вынужден изменять коэффициент трансформации, чтобы с высокой точностью выявить место возникновения проблемы.

Акустический

Суть данного метода поиска места повреждения кабеля заключена в его названии. Наличие проблемы с проводником определяется по уровню звукового сигнала небольшой длительности – удар или щелчок. Возникают они параллельно с формированием электроразряда. Контролируется и отображается сигнал посредством микрофона с высокой чувствительностью.

Он преобразует звук в электроэнергию и передает сигнал к приемному устройству. Звуковые волны достаточно быстро затухают при прохождении сквозь почву. В результате область обнаружения повреждения проводника ограничена и чаще всего составляет не более 100 м. Следует помнить, что ограничения накладываются не одним грунтом и уровнем заделки кабеля, но и чувствительностью оборудования. Для формирования пробоя необходимо высокое электросопротивление в месте возникновения проблемы. Если электросопротивление отсутствует, то звуковые волны не сформируются. Таким образом, акустический метод определения места повреждения кабельной линии может использоваться для поиска не всех типов повреждений.

Чтобы создать контрольный заряд, потребуется специальный генератор, создающий электроразряд высокой мощности. Запас энергии для формирования электроимпульса собирается в электроемкости, после чего посылается на кабель. В большинстве случаев поиск неисправностей на электролинии проводится посредством генератора, обладающего энергией около 2 тысяч Джоулей. Более мощные генераторы могут быть опасными для исследуемого проводника.

Также может использоваться и неклассический акустический метод. Он применяется, если в месте возникновения неисправности присутствует КЗ, что говорит об отсутствии сопротивления (его показатель равен нулю), а использовать индукционную методику нельзя. Во время прохождения через кабель большого электротока, в находящихся рядом проводах формируются мощные силы, способные притягивать либо отталкивать их.

При этом изоляционный слой обладает определенным показателем упругости. В результате он сжимается либо растягивается. При наличии импульсного тока проводники ведут себя аналогичным образом – жилы бьются друг о друга либо об изоляцию. Это приводит к появлению звуковых волн, которые можно зарегистрировать с помощью высокочувствительного микрофона, выявив тем самым место возникновения проблемы

Импульсно-акустический

Этот способ применяется с целью выявления точек повреждений кабеля при размытии звуковых волн, либо если акустический сигнал характеризуется невысокой мощностью. Вполне очевидно, что в данном случае локализовать место появления неисправности крайне сложно. Именно здесь и стоит вспомнить об импульсно-акустическом методе.

Реализуется она с помощью приемника звуковых сигналов, оснащенного дополнительно электромагнитным каналом. Во время появления электроразряда формируется магнитное поле, которое достигает антенны мгновенно. Акустические сигналы достигнут приемного устройства с некоторым отставанием. Измерив время запаздывания, можно определить расстояние до места повреждения. Сочетая акустический метод с импульсным, можно расширить область использования данного способа.

Почему стоит обратиться к нам?

Электролаборатория «ЛабТестЭнерго» работает уже более 5 лет. Хотя это и не самый продолжительный временной отрезок, нам уже удалось зарекомендовать себя в качестве надежного и ответственного исполнителя. В штат наших сотрудников входят настоящие профессионалы своего дела, имеющие стаж работы не менее пяти лет.

Мы стремимся предоставлять своим клиентам качественный сервис на выгодных условиях. Наши сотрудники оснащены самым современным оборудованием, что позволяет им решать задачи самого сложного уровня. Стоимость услуг указана на сайте. После согласования всех условий договора, конечная цена может измениться. Наши менеджеры всегда готовы предоставить бесплатную профессиональную консультацию. Чтобы связаться с нами, позвоните по номерам телефонов, указанным на сайте.