Акустический метод определения места повреждения в кабельной линии

Акустический способ относится к топографическим абсолютным  методам, с помощью которых  наиболее точно локализуют место повреждения в кабельной линии.

Акустический метод определения места повреждения самый первый и самый известный, им пользовались еще в начале прошлого века, если не ранее, правда, оборудование было несколько скромнее. Он может считаться практически универсальным, а в ряде кабельных сетей представляет собой основной и абсолютный способ поиска дефектов.

  С помощью акустики можно выявлять неисправности самого различного характера:

• однофазные и междуфазные замыкания с отличающимися переходными сопротивлениями;
• обрывы одной, двух или всех жил;
• отдельных случаях возможен поиск нескольких повреждений на одной кабельной линии.

  Суть метода заключается в том, что в кабель подают импульс высокого напряжения. Под его действием в месте повреждения возникает электрический пробой (дуга).

Под воздействием любой  дуги появляется локальное повышение давления, которое стремится найти выход. Явление сходное по характеру с коротким замыканием в любом автоматическом выключателе, когда происходит отключение автомата под воздействием разряда в дугогасящей камере.

Дуга носит кратковременный характер и поэтому разряд возвращается на место пробоя, но предпосылки для появления в этом месте звука появляются. Дуга всегда сопровождается звуковым эффектом, распространяемым в любой среде: в воде, воздухе или в грунте. Однако на открытом пространстве, например, на эстакаде звук слышен очень хорошо, но в грунте для поиска щелчков нужны слуховые приспособления/датчики.

  Однако, если в месте повреждения чистый ноль, то щелчков слышно не будет, в этом месте появится локальное повышение тока.

  Мощности импульса должно быть достаточно, чтобы был определенный звук, который можно услышать и одновременно не принести кабелю ощутимый вред.

Первые самые простые устройства представляли собой установку, на выходе которой располагается подключенная конденсаторная батарея, она через разрядник подает в кабель импульс.

Принцип работы – простой. На выходе установки АИИ-70 выдается постоянный ток, потому как от переменного тока заряда не будет.

Конденсатор заряжается по экспоненте, до определенного пробивного напряжения, например, 10 кВ, на которое заранее отрегулирован разрядник.

На заряд конденсатора уходит несколько секунд. Когда заряд конденсатора достигает определенного напряжения, на разряднике происходит пробой, возникает  искра. Раздается щелчок. Подача импульса в виде волны напряжения в кабель. После этого конденсатор разряжается, снова заряжается. Цикличность длится до тех пор, пока не будет достигнут результат. Чем больше конденсаторов, тем больше энергии уходит в кабель. 

Современные испытательные установки типа УКД, которые имеют ограничение в 10 мА, произвести подобный метод не могут, потому как бросок импульса конденсатора приведет к срабатыванию защиты.

Устройство для испытаний АИИ-70 отличает грубая защита, поэтому установка может позволить себе такой опыт. Хотя, УКД может потянуть заряд от одного конденсатора, энергия разряда будет не очень велика, но в при необходимости можно использовать такую возможность.

  Важно. Установки АИИ-70 в конструкции содержит кенотрон, который излучает рентгеновское излучение. Поэтому необходимо соблюдать меры безопасности.

Современные установки, встраиваемые в электроиспытательные мобильные лаборатории, отличаются несомненным преимуществом. В них нет разрядников, зато в наличии группа коммутирующих устройств, которые подают импульс в кабель напрямую. Настройки в этом случае не нужны, достаточно поднять напряжение до нужной величины, столько энергии в кабель и пойдет.

  Схема подключения установки к кабелю зависит от вида повреждения. Если повреждение между жилой и оболочкой или броней кабеля, то установка подключается к жиле. Заземляется и сама установка, и экран кабеля.

  Для поиска междуфазного повреждения, установка подключается к одной жиле, а другая жила, броня или оболочка заземляется.

  Если в кабеле – обрыв, то надо подключиться так, чтобы в промежутке обрыва проскочила дуга.

Поиск происходит уже на местности. Предполагается, что трасса уже известна, и ориентировочно поисковик уже знает примерно, где искать.

Бывают происходят случат когда сигнал слабый, например:

• прожиг неожиданно произошел до полного нуля;
• сопротивление в кабеле большое;
• побоялись прожечь в достаточной мере.

В этом случае используют сочетание двух методов акустического и индукционного.

Физический смысл объединения двух методов

Звуковая волна распространяется с определенной скоростью. Например, в воздухе это 343 м/сек.

Электромагнитная волна распространяется практически мгновенно, ее скорость  несоизмеримо больше, чем скорость звука. Поэтому, акустический датчик дополняют электромагнитным датчиком, который реагирует на электромагнитные волны, неизбежно сопровождающие любой электрический дуговой разряд. Измерив время прихода волны между разрядами, можно относительно точно определить, где находится поисковик от места повреждения, ближе или удалился от него.

  Сравнивая время поступления сигналов от акустического и электромагнитного датчиков можно определить точное место расположение повреждения.

КП-500К Приемник поисковой, ПП-500К специально для акустического метода.

Универсальные приборы: КП-250К, КП-100, совмещающие несколько методов поиска с добавлением индукционного и потенциального метода. Вместе с прибором для индукционного поиска в комплект входит генератор. Прибор для потенциального метода укомплектован полностью.

Трассоискатели, которые работают только по принципу акустического метода укомплектованы самим устройством с жидкокристаллическим дисплеем, наушниками, датчиком, индикаторным стрелочным устройством для определения уровня сигнала.

  Более подробно с возможностями кабельной электролаборатории можно ознакомиться на странице с описанием услуг.

  С услугой по поиску места повреждения, по использованию приборов и устрйств обнаружения повреждений в кабеле, можно ознакомиться на соотвествующей странице.