Якщо кабельна лінія пошкоджена, це може призвести до економічних втрат при передачах електричного струму, може виникнути коротке замикання, що призведе до поломки запитаних приладів або підстанцій. У разі порушення цілісності ізоляційного матеріалу може виникнути небезпека удару електричним струмом.

Пошук пошкоджень кабельний ліній

Пошкодження лінії може спричинити відключення від електроживлення житлових будинків, господарських об'єктів, системи управління та контролю цехів та підприємств, транспортних засобів. Знаходження порушень у роботі кабельної лінії має першочергове значення.

Які бувають ушкодження

Підземні та надземні лінії передачі електричного струму можуть пошкоджуватися з багатьох причин. Найпоширеніші такі ситуації:

1. Замикання однієї чи більше жив на землю;
2. Замикання кількох жил одночасно між собою;
3. Порушення цілісності жив та заземлення їх як обірваних;
4. Обрив жив без заземлення;
5. Виникнення коротких замикань навіть при незначному підвищенні напруги (запливає пробою), які пропадають при нормалізації напруги;
6. Порушення цілісності ізоляційного матеріалу.

Для встановлення істинного типу порушення передачі електроенергії користуються спеціальним приладом – мегаомметром.

Мегаомметр

Передбачуваний пошкоджений кабель від'єднують від джерел живлення та робочого приладу. На обох кінцях дроту вимірюють такі показники:

• Фазної ізоляції;
• Лінійна ізоляція
• Відсутність порушень цілісності жил, які проводять електричний струм.

Етапи визначення місць ушкодження кабельних ліній

Пошук проблематичних зон в кабелі включає три основні етапи, завдяки яким досить швидко усувається неробоча ділянка:

Перший етап здійснюється із використанням спеціального обладнання. З цією метою використовують трансформатори, кенотрономи або прилади здатні генерувати високі частоти. При пропалюванні за 20 - 30 сік показник опору значно падає. Якщо у провіднику присутня волога, то необхідна процедура пропалювання проходить набагато довше і максимальний опір, якого вдається досягти становить 2 -3 тис Ом.

АІП-70 установка для пропалювання кабелю

Набагато довше відбувається цей процес у муфтах, при цьому показники опору можуть змінюватися хвилеподібно, то підвищуються, то падають. Процедуру пропалювання проводять до того часу, доки спостерігається лінійне зниження опору.

Складність визначення місця ушкодження кабелю у тому, що довжина кабельної лінії може становити кілька десятків кілометрів. Тому на другому етапі слід визначити зону пошкодження. Щоб упоратися з поставленим завданням використовують ефективні методики:

• Методика виміру ємності провідника;
• Методика зондувального імпульсу;
• створення петлі між жилами;
• Створення у провіднику коливального розряду.

Вибір методики залежить від передбачуваного типу ушкоджень.

Ємнісний метод

На основі ємності провідника обчислюють довжину вільного кінця провідника до зони розриву жили.

Схема визначення пошкоджень ємнісним методом

Застосовуючи змінний та постійний струм вимірюють ємність жили, що пошкоджена. Відстань вимірюють, ґрунтуючись на тому, що ємність провідника безпосередньо залежить від його довжини.

с1/lx = c2/l - lx,

де, c1 і c2 - ємність кабелю на обох кінцях, l -довжина досліджуваного провідника, lх - рослини, що шукається, до місця передбачуваного обриву.

З представленої формули не важко визначити довжину кабелю до зони обриву, що дорівнює:

lх = l * c1/(c1 + c2).

Імпульсний метод

Методика застосовна практично у всіх випадках пошкодження провідника, за винятком пробоїв, що запливають, причиною яких є підвищена вологість. Оскільки у таких випадках опір у провіднику понад 150 Ом, що є неприпустимим для імпульсного методу. Він ґрунтується на подачі, за допомогою змінного струму, імпульсу-зонда до пошкодженої області та уловлювання відповідного сигналу.

Тимчасова розгортка зондуючих відбитих сигналів при імпульсному методі визначення місць ушкодження: 1, 2, …, m – поодинокі процеси, що повторюються із частотою 500 – 1000 Гц.

Ця процедура здійснюється за допомогою спеціального обладнання. Оскільки швидкість передачі імпульсу стала і становить 160 метрів за мікросекунду, то легко розрахувати відстань до зони пошкодження.

Перевірка кабелю проводиться на приладі ІКЛ-5 або ІКЛ-4.

Прилад ІКЛ-5

Екран сканера відображає імпульси різної форми. З форми можна приблизно визначити тип ушкодження. Також імпульсний метод дає можливість знайти місце, де виникло порушення в передачі електричного струму. Добре цей метод працює, якщо обірвана одна або кілька жил, а поганий результат виходить при короткому замиканні.

Метод петлі

У цьому методі застосовується спеціальний міст із змінного струму, що дозволяє вимірювати зміни опору. Створення петлі можливе за наявності хоча б однієї робочої жили в кабелі. Якщо виникла ситуація з обривання всіх жил, слід скористатися жилами кабелю, що розташовується паралельно. При з'єднанні перебитої жили з робочою з одного боку провідника утворюється петля. До протилежної сторони жил приєднують міст, який може регулювати опір.

Схема визначення пошкоджень кабелю методом петлі

Пошук пошкодження силового кабелю за допомогою даної методики має низку недоліків, а саме:

• Тривалий час підготовки та вимірювань;
• Отримані виміри не зовсім точні.
• Необхідна наявність закороток.

З цих причин метод застосовують вкрай рідко.

Метод коливального РОЗРЯДУ

Використовують метод якщо причиною пошкодження послужив запливаючий пробій. Метод передбачає використання кенотронної установки, від якої по пошкодженій жилі подається напруга. Якщо в процесі роботи виникає пробій у кабелі, там обов'язково формується розряд із стійкою частотою коливань.

Враховуючи той факт, що електромагнітна хвиля має постійну швидкість, можна легко визначити місце пошкодження на лінії. Це можна зробити, зіставивши періодичність коливання та швидкість.

Схема визначення пошкоджень методом коливального розряду

Встановивши область ушкодження, у передбачувану зону відправляють оператора, який знайде точку ушкодження силового кабелю. Для цього використовують вже зовсім інші методи, такі як:

• Акустичне вловлювання іскрового розряду;
• Метод індукції;
• Метод обертової рамки.

Акустичний метод

Цей варіант пошуку пошкодження використовується для підземних ліній. При цьому оператору потрібно створити іскровий розряд у помсті порушення роботи кабелю у землі. Метод працює, якщо в точці пошкодження є можливість створити опір більше 40 Ом. Сила звукової хвилі, яку може створити іскровий розряд, залежить від глибини, де розміщується кабель, і навіть від структури грунту.

Схема визначення ушкоджень акустичним методом

Як прилад здатний генерувати необхідний імпульс використовують кенотрон, до схеми якого необхідно додаткове включити кульовий розрядник і високовольтний конденсатор. У ролі акустичного приймача використовується електромагнітний датчик або датчик-п'єзо. Додатково використовують підсилювач звукової хвилі.

Метод індукції

Це універсальний метод для пошуку всіх можливих типів порушень у роботі кабелю, крім цього дозволяє визначити пошкоджену кабельну лінію і глибину на якій вона залягає під землею. Використовують для виявлення муфт, що з'єднують кабель.

Схема визначення пошкоджень кабелю методом індукції

Основою даного методу є можливість вловити змін в електромагнітному полі, що виникають під час руху струму електричною лінією. Для цього пропускають струм, що має частоту 850 – 1250 Гц. Сила струму при цьому може перебувати в межах кількох часток ампера до 25 А.

Знаючи яким чином відбуваються зміни досліджуваного електромагнітного поля не важко знайти місце порушення цілісності кабелю. Для того щоб досить точно визначити місце, можна скористатися випалюванням кабелю та переведенням однофазного замикання у дво- або трифазне.

В цьому випадку потрібно створити ланцюг "жила-жила". Перевагою такого ланцюга є те, що струм прямує за протилежними напрямками (по одній жилі вперед, по другій – назад). Таким чином, концентрація поля значно зростає і відшукати місце пошкодження значно легше.

Метод рамки

Схема визначення пошкоджень кабелю методом рамки

Це хороший спосіб знайти неробочих зон лежить на поверхні лінії електропередач. Принцип впливу дуже схожий з способом індукції. Підключається генератор до двох жил або до однієї жили і оболонки. Потім на кабель із пошкодженням накладається рамка, що обертається навколо осі.

До місця порушення повинні виразно виявляються два сигнали – мінімум і максимум. За передбачуваною зоною сигнал не вагатиметься, не даючи піків (монотонний сигнал).

Пошкодження в електричному кабелі, незалежно від того, він знаходиться під землею і живить, скажімо, трансформаторну підстанцію кількох житлових будинків, або в проводі, прокладеному прихованою проводкою в квартирі, вимагають відшукання та оперативного усунення. У процесі експлуатації та на етапі монтажу кабельних ліній, прокладених під землею, виникають непередбачені механічні пошкодження ізоляції та струмопровідних жил. Це може бути пов'язане з порушенням нормальних режимів роботи, неакуратним веденням монтажних робіт на інших комунікаціях, розташованих за кілька метрів від місця прокладки та не належать до лінії електропостачання. У квартирі часто пошкоджуються при проведенні ремонту. Однією з причин, що поєднує обидві ситуації, є дефект кабельно-провідникової продукції, допущений на етапі виготовлення. Але як би там не було, необхідно знайти несправність у лінії. Як виконати пошук місця пошкодження кабелю під землею та у стіні, ми розповімо далі, надавши існуючі методики та прилади для виявлення аварійної ділянки.

Методики визначення пошкодження кабелю у землі

Щоб знайти місце пошкодження кабельної лінії, необхідно розуміти специфіку та методику пошуку. Процес необхідно розділити на два етапи:

1. Пошук проблемної зони на всій довжині лінії.
2. Пошук місця аварії на встановленій ділянці траси.

Зважаючи на відмінності цих двох етапів, самі методи відшукування різняться і бувають:

• відносними (дистанційними) – до них відносяться імпульсний та петльовий метод;
• абсолютними (топографічними) – акустичний, індукційний та метод крокової напруги.

Розглянемо всі методи по порядку.

Імпульсний метод

Цей спосіб має на увазі пошук пошкодження за допомогою рефлектометра. Роботи можуть проводитися, наприклад, приладом РЕЙС-305, який показано нижче.

Робота приладу ґрунтується на посиланні зондувальних імпульсів певної частоти, які зустрічаючи на своєму шляху перешкоду, відбиваються та повертаються назад до приладу. Тобто прилад розташовується з одного кінця силового кабелю, що дуже зручно та практично. Щоб обчислити точну відстань до місця пошкодження, необхідно скористатися такою формулою:

Де, за формулою, L – довжина кабелю від точки приєднання приладу до пошкодження, tx - Змінна величина кількості часу витраченого, щоб імпульс, дійшов до місця обриву і назад. υ – швидкість, з якою імпульс слідує за кабелем (для кабельних ліній від 0,4 кВ до 10 кВ дорівнює 160 м/мкс).

Даним способом можна виявити не тільки обрив у силовому кабелі, а й коротке замикання між жилами. Щоб зрозуміти, що сталося, звернімося до зображення на екрані під час випробувань. Картинки будуть такими (зліва замикання, праворуч обрив):

Випробування слід проводити повністю відключеної лінії. На прикладі відео наочно демонструється, як користуватися шукачем місця короткого замикання:

Інструкція з використання рефлектометра ІСКРА-3М

Метод петлі

Даний спосіб застосовується за умови, що хоча б один провід у кабелі залишився цілим, або поруч пролягає ще один провідник із цілими жилами. Щоб дізнатись відстань до місця пошкодження петльовим методом, потрібно виміряти опір жив постійному струму приладом Р333. Це вимірювальний міст постійного струму, який виглядає так:

Перед початком вимірювань з'єднуємо кінець цілої та пошкодженої жили короткою, інші два кінці підключаємо за схемою:

Обчислити відстань до точки, в якій виник обрив, можна за такою формулою:

• R 1 - Опір, який підключається до цілої жили;
• R 2 - опір, що підключається до жили з урвищем;
• L – довжина кабелю до місця ушкодження;
• L до - Довжина всього провідника.

Це, мабуть, один із перших вигаданих методів, що застосовуються для відшукання місця пошкодження, і використовується він виключно при однофазному та двофазному замиканні. Поступово ним перестають користуватися через його трудомісткість і велику похибку у вимірах.

Акустичний метод

Знайти обрив у кабелі акустичним методом можна, створивши в місці пошкодження розряд за допомогою високовольтних генератора імпульсів (на картинці внизу). У місці обриву чи замикання з'являться коливання звуку певної частоти. Якість прослуховування залежить від виду ґрунту, відстані від поверхні до кабельної лінії та типу пошкодження. Обов'язковою умовою для роботи способу є перевищення значення перехідного опору 40 Ом.

Приклад пошуку пошкодженої лінії акустичним способом надано на відео:

Метод крокової напруги

Метод заснований на пропущенні по кабелю струму, що виробляється генератором. Він створює між двома розташованими в землі точками різницю потенціалів, про яку можна судити по місці аварії. Щоб знайти точку зі зниженим опором ізоляції, контактні штирі-зонди встановлюються так - перший рівно над провідником, другий під кутом 90 0 в метрі від першого.

Точка, в якій кабель пошкоджено, знаходиться під першим штиром, за умови, що сигнал буде максимальним. Детальніше про ви можете дізнатися з нашої статті!

Індукційний метод

Спосіб дуже точно визначає місця обриву, проте його застосування пов'язане із пропалом кабелю. При великому перехідному опорі необхідно зменшити його величину шляхом пропалювання, використовуючи спеціальні пристрої, наприклад, установку, що пропалює кабель ВУПК-03-25:

Метод ґрунтується на пропусканні по жилі струму з високою частотою, що утворює електромагнітне поле над кабельною лінією. У місцях механічних пошкоджень траси, проводячи приймальною рамкою, звук змінюватиметься. Таким чином, відсутність звуку говорить про урвище жили.

На відео нижче наочно демонструється знаходження аварійної ділянки пропалом:

Пропалення кабельної лінії

Пошук обриву прихованої проводки у бетонній стіні

Місце обриву дроту в бетонній стіні допоможе знайти спеціальний прилад – трасошукач. Він являє собою поєднання приймача та генератора. Цей спосіб можна асоціювати з індукційним методом у пошуку пошкоджень кабелів під землею.

Отже, визначити місце обриву трасошукачем не складно. Кінець дроту, в якому є обрив, підключають до генератора, який посилає імпульси певної частоти. Проводячи рамкою за місцем прокладки проводки, у навушниках буде чітко чути звук, який утворюється внаслідок впливу імпульсів. Як тільки звук пропаде, позначте це місце на стіні – це буде крапка пошкодження дроту.

Прилад призначений для пошуку електромереж змінного струму під землею та в каналах бетонних та цегляних будівель, їх місцезнаходження та глибину залягання.

У відключені кабельні лінії перед пошуком траси слід подати напругу звукової частоти достатньої потужності, а кінець лінії тимчасово замкнути, також слід надійти при можливому механічному пошкодженні електромагнітне поле в пошкодженому місці завжди в кілька разів вище, ніж у справній ділянці лінії.

Принцип дії приладу заснований на перетворенні електромагнітного поля електромережі частотою 50 Гц в електричний сигнал, рівень якого залежить від напруги та струму в провіднику, а також від відстані до джерела випромінювання та факторів, що екранують ґрунту або бетону.

Схема приладу складається з датчика електромагнітного поля BF1, попереднього підсилювача на транзисторі VT1, підсилювача потужності DA1 і вихідного контрольного пристрою, що складається із звукового аналізатора на навушниках ВA1, світлового пікового індикатора HL1 і гальванічного приладу індикації потужності - PA1. Для зниження спотворень сигналу електромагнітного поля у схеми підсилювачів введено ланцюги негативного зворотного зв'язку. Використання на виході потужного підсилювача низької частоти дозволяє підключати навантаження будь-якого опору та потужності.

У схему введено настановні резистори та регулятори, що дозволяють оптимізувати режим роботи схеми пристрою. Приладом можна оцінити глибину залягання електромережі від землі.

Для електроживлення схеми пристрою достатньо джерела струму типу «Крона» на 9 вольт або КБС на напругу 2 * 4,5 вольта.

Для усунення випадкової розрядки елементів живлення у схемі використовується подвійне вимкнення: розмикання плюсової шини живлення шини живлення при відключенні навушників BA1.

Електромагнітний датчик BF1 використовується від високоомних телефонних навушників типу ТОН-1 зі знятою металевою мембраною. Він підключений до попереднього підсилювача транзисторі VT1 через розділовий конденсатор C2. Конденсатор С3 знижує рівень високочастотних перешкод, особливо радіоперешкоди. Підсилювач на транзисторі VT1 має зворотний зв'язок по напрузі з колектора на базу через резистор R1, при підвищенні напруги на колекторі підвищується напруга на базі, транзистор відкривається і колекторна напруга знижується. Живлення підсилювач подається через резистор R2 навантаження з фільтра C1, R4. Резистор R3 ланцюга еммітера транзистора VT1 змішає характеристику транзистора і рахунок негативного рівня напруги дещо знижує посилення при піках сигналу. Попередньо посилений сигнал електромагнітного поля через конденсатор С4 гальванічної розв'язки надходить на регулятор посилення R5 і далі через резистор R6 і С6 конденсатор на вхід (1) аналогової мікросхеми підсилювача потужності DA1. Конденсатор С5 знижують частоти понад 8000 Гц кращого сприйняття сигналу.

Підсилювач потужності звукової частоти на мікросхемі DA1 з внутрішнім пристроєм захисту від коротких замикань у навантаженні та перевантаженні дозволяє з хорошими параметрами підсилити вхідний сигнал до достатньої для роботи навантаження потужністю до 1 вата.

Спотворення в сигналі, що вносяться підсилювачем у процесі роботи, залежать від значення негативного зворотного зв'язку. Ланцюг ОС складається з резисторів R7, R8 та конденсатора C7. Резистором R7 можна підлаштувати коефіцієнт зворотного зв'язку виходячи з якісних показників сигналу.

Конденсатор С9 та резистор R8 усувають самозбудження мікросхеми на низьких частотах.

Через розділовий конденсатор С10 посилений сигнал надходить на навантаження ВА1 індикатор рівня РА1 і світлодіодний індикатор HL1.

Електродинамічні навушники підключаються до виходу підсилювача через роз'єм XS1 і XS2 , перемичка XS1 замикає ланцюг подачі напруги живлення з батареї GB1 на схему. Світловий індикатор HL1 контролює перевантаження вихідного сигналу.

Гальванічний прилад РА1 вказує на рівень сигналу в залежності від глибини залягання електромережі та підключений до виходу підсилювача через конденсатор роздільний С11 і помножувач напруги на діодах VD1-VD2.

У приладі пошуку електромереж немає дефіцитних радіодеталей: приймач електромагнітного поля BF1 можна виконати з малогабаритного узгоджуючого трансформатора або електромагнітної котушки.

Резистори типу С1-4 або МЛТ 0,12, конденсатори типу КМ, К53.

Транзистор зворотної провідності КТ 315 чи КТ312Б. Діоди імпульсні на струм до 300 мА.

Іноземний аналог мікросхеми DA1 - TDA2003.

Прилад рівня РА1 використаний від індикатора рівня запису магнітофонів струм до 100мкА.

Світлодіод HL1 будь-якого типу. Навушники ВА1 – ТОН-2 або компактні від плеєрів.

Правильно зібраний пристрій починає працювати відразу, поклавши датчик електромагнітного поля на мережевий шнур увімкненого паяльника встановити резистором R7 максимальну гучність сигналу в навушниках, при

в середньому положенні регулятора R5 «Посилення».

Всі радіодеталі схеми розташовані на друкованій платі, крім датчика BF1, він встановлений в окремій металевій коробочці. Батарея живлення - КБС закріплена зовні корпусу на дужку. Всі корпуси з радіокомпонентами закріплені на алюмінієвій тростині.

Випробування приладу пошуку електромереж можна почати не виходячи з дому, достатньо включити світло однієї з ламп і уточнити трасу у стіні та стелі від вимикача до лампи, а потім перейти на пошук трас під землею у дворі будинку.

Література:

1. І.Семенов Вимір великих струмів. «Радіосвіт» №7 /2006 рік стор.32

2. Ю.А.Мячин 180 аналогових мікросхем. 1993р.

3. В.В.Мукосєєв та І.М. Сидорів Маркування та позначення радіоелементів. Довідник 2001р.

4. В.Коновалов. Прилад пошуку електропроводів - Радіо,2007, №5, С41.

5. В.Коновалов. А. Вантеєв Пошук підземних електромереж, Радіомір №11, 2010, С16.

Нагадую, що всі статті попереднього конкурсу, а також правила та підсумки можна побачити.

Тема статті схожа на попередню:

Генератор високовольтних імпульсів для пошуку обриву в лінії ел.

Цей пристрій дозволяє визначити місце розриву лінії електропроводки будинку. Таким чином можна легко відремонтувати електропроводку в будинку у разі обриву.

Такий спосіб у електротехніці називають акустичним. Він заснований на прослуховуванні у місці пошкодження звукових коливань (бавовни), викликаних іскровим розрядом. Зазвичай розрив в електропроводці коливається не більше 0,5...2 мм. Такий розрив легко пробиває напругу 1...3 кв. постійного струму. Спрощена схема на рис.1.

Uu-джерело підвищує напруги до пробою.

Ru - внутрішній опір джерела напруги.

Якщо у місці пробою буде низький опір, бавовни не буде. Джерело буде розряджатися і напруга не підвищиться. Щоб уникнути цього, потрібно в ланцюг схеми поставити розрядник (Штучний розрив близько 1 мм). А для того, щоб пробій був добре чутний і видно додати високовольтний конденсатор. Схема устрою на рис.2.

Зазвичай обрив проводки знаходиться на глибині 1-2 см у штукатурці або в сполучній коробці. Місце пошкодження легко виявляється за світловим спалахом і звуком бавовни розряду.

Перед пошуком місця обриву на ділянці електромережі потрібно відключити всі електроспоживачі. Високою напругою апарату можна пошкодити ізоляцію обмоток ел. двигунів та інших електронних пристроїв. І обов'язково потрібно дотримуватися техніки електробезпеки (3).

Корисно перед цим скористатися генератором високої частоти та шукачем і визначити місце пошкодження (2). І так само заміряти ємність проводки до місця ушкодження кабелю АППВ 2*2,5 ємність 1м приблизно дорівнює 80-100 пф. Після підключити до високовольтного приладу (див. схему приладу рис.4.) живлення ~220 v і до вихідних клем «0» і «1» або «2» лінію з урвищем. Натиснути кнопку SA1 та тримати близько 3 сек. До розряду. Якщо кнопку тримати довше розряди будуть повторюватися в міру накопичення напруги на конденсаторі C2.

Сам пристрій приладу складається з дефіцитних деталей. Трансформатор Тр1 від малої розгортки чорно-білого телевізора. Розрядник P35 можна замінити на саморобний.

Він виготовлений із шматочка фольгованого склотекстоліту розмірами 30*30 із круглим отвором у центрі діаметром 15 мм. Посередині фольга видалена. По краях 2 отвори для підключення проводів див. рис.3.

З кожного майданчика назустріч один одному припаяні 2 шматочки мідного дроту діаметром 1 мм із зазором 3 мм. У зазорі відбуватиметься пробій, з розрахунком 1 мм = 1 кв. Такий розрядник P1 встановлений у схемі для запобігання високовольтному трансформатору Tp1. При розряді заводського P35 звук дуже слабкий і не заважає слухати розряд в ел. проведення будинку.

Схема приладу

Прилад є генератором високовольтних імпульсів на тиристорі. Конденсатор C2 К75-53 1 мкФ на напругу 5 кВ. Його можна замінити декількома конденсаторами меншої ємності, але сумарна ємність має бути близько 1 мкФ, робоча напруга не менше 5 кВ.

Схема керування тиристром ST1 взята з (4). Номінали деталей схеми зазначені на важливій схемі. Прилад зібраний у невеликому пластиковому кейсі, див. Неонова лампа потрібна для сигналізації напруги мережі 220v на живлення приладу.

Застосування приладу визначення обриву

Тепер два приклади застосування приладу із моєї практики.

1. Зниження кабелю від УКХ антени. Опір між екраном та центральною жилою за показанням тестера 100 Ом. Має бути близько 5…10 ОМ. При підключенні приладу до кабелю одна людина натискала кнопку SA1, а я спостерігав за антеною і кабелем увечері. Під правим болтом підключення кабелю до шлейфу антени було видно іскри. Правий болт був сильніше підтягнутий. Перехідний опір впав до 8 Ом.

2. Необхідно було відремонтувати електропроводку в будинку. Погасла ел. лампа освітлення в кімнаті. Лампа ціла та справна. Лампу вивернув. Кінці у патроні закоротив. До окремої лінії лампа, що відходить до патрона, підключив дроти, що відходять від приладу «0» і «1». При натисканні на кнопку SA1 приладу в місці розриву в проводці стелі, що виходить, лунали розряди. Ліквідацію розриву легко усунуто.

Фото приладу.

Література:

• Радіоаматор № 2 1997р. Ст 24.
• Радіо світ №7 2014р. Ст 27 та поправка Радіо світ № 9 2014р. Ст 32.
• Радіо №5 2015р. Ст 54.
• Радіо №1 2008р. Ст 27.

А що там свіжого у групі ВК СамЕлектрик.ру ?

Підписуйся і читай статтю далі:

Якщо стаття сподобалася, проголосуйте за неї тут і зараз:

• 
  
• 

Третє око (Частина 3)

Прилади для пошуку та діагностики підземних інженерних комунікацій

Завдяки багатоспрямованим антенам підвищується чутливість приладів та зменшується ймовірність помилок. Оператору більше немає необхідності ходити зигзагами досліджуваною територією - варто тільки натиснути на кнопку живлення і вибрати тип потрібної траси, і прилад сам знайде її і відобразить на екрані. Такий підхід дозволяє користуватися локатором навіть працівникам із невисокою кваліфікацією та практично без спеціального навчання.

Акустичні течешукачі (локатори)

Досить широко застосовується низка методів знаходження підземних комунікацій, заснованих на акустичній локації. Часто такі методи використовуються для пошуку витоків води та газу в трубопроводах з будь-яких металевих та неметалічних матеріалів. Тому прилади для пошуку витоків так і називаються - шукачі течії.

Акустичний неактивний метод

Випливаючи з труби, рідина чи газ видає шум, який може вловити акустичний течешукач з функцією пасивного виявлення, інакше кажучи – неактивний акустичний детектор. Акустичні датчики-мікрофони, які можуть бути контактними, що прикладаються безпосередньо до ґрунту, або безконтактними, вловлюють звукові хвилі, що розповсюджуються ґрунтом. Коли оператор підходить до місця витоку, шум стає сильнішим. Визначивши точку, де звук найсильніший, можна встановити місцезнаходження витоку. Цей метод працює при заляганні трубопроводу на глибині приблизно 10 м.

Якщо є доступ до труби через оглядові колодязі, можна прослуховувати шум, прикріпивши мікрофон до труби або рукоятки вентиля, оскільки звукові хвилі краще поширюються на матеріал трубопроводу. Цим способом можна виявити ділянку труби між двома колодязями, на якій є протікання, а далі за силою звуку, до якого з колодязів вона ближче. Точність методу невелика, проте їм можна виявити витік на набагато більшій глибині, ніж при прослуховуванні з поверхні. Якщо прилад має функцію псевдокореляції, він може по різниці сили звуку розраховувати відстань до місця витоку і уточнювати результат пошуку.

У комплект приладу зазвичай входять навушники, потужний підсилювач звуку (посилення до 5000-12 000 разів), фільтр перешкод, що пропускає звуки тільки тієї частоти, які закладені в його пам'ять, а також електронний блок, який обробляє та записує результати і може становити звіти. Деякі пристрої сумісні з комп'ютером.

Вважається, що використання шукачів течії дозволяє скоротити витрати на усунення аварій на комунальних трубопроводах до 40–45%.

Однак у акустичних шукачів течії є ряд недоліків. Результати досліджень сильно залежать від шумових перешкод, тому найкраще вони працюють в умовах тиші при дослідженні трубопроводів неглибокого закладання - до 1,5 м. Втім, сучасні прилади оснащені мікропроцесорами цифрової обробки сигналу і фільтрами, що відсіюють шумові перешкоди. Необхідно точно знати маршрут прокладки трубопроводу, що досліджується, щоб пройти точно над ним і прослухати шум від витоку в різних точках.

Акустичний активний метод – по генератору ударів

У ситуації, коли потрібно знайти неметалеву трубу і тому не можна використовувати електромагнітний трасошукач, а до якоїсь частини труби є доступ, однією з альтернатив є звуковий активний спосіб. В цьому випадку застосовують генератор звукових імпульсів (ударник), який встановлюється в доступному місці на трубі і методом ударного впливу створює акустичні хвилі в матеріалі труби, які потім уловлюються з поверхні землі акустичним датчиком приладу (мікрофоном). Таким чином можна визначити місцезнаходження трубопроводу. Звичайно, цей метод можна використати і на металевих трубах. Дальність дії приладу залежить від різних факторів, таких як глибина закладення та матеріал труби, а також вид ґрунту. Сила та частота ударів можуть регулюватися.

Акустичний електричний – за звуком електричного розряду

Якщо в місці пошкодження кабелю можна створити іскровий розряд за допомогою імпульсного генератора, то звук від цього розряду можна прослуховувати з поверхні ґрунту мікрофоном. Для виникнення стійкого іскрового розряду необхідно, щоб величина перехідного опору у місці пошкодження кабелю перевищувала 40 Ом. До складу генератора імпульсів входять високовольтний конденсатор та розрядник. Напруга з зарядженого конденсатора через розрядник миттєво передається на кабель, електромагнітна хвиля, що виникла, викликає пробій у місці пошкодження кабелю, і лунає клацання. Зазвичай генерується по одному імпульсу за кілька секунд.

Цей метод застосовують для локації кабелів всіх видів з глибиною залягання до 5 м. Застосовувати цей метод для пошуку пошкоджень у кабелів у металевому рукаві, прокладених відкрито, не рекомендується, оскільки звук добре поширюється металевою оболонкою і точність локалізації місця буде невисокою.

Ультразвуковий метод

В основі даного методу лежить реєстрація ультразвукових хвиль, які не чути людського вуха. При виході рідини або газу, що знаходяться під високим тиском (або навпаки – підсмоктуванні при високому розрідженні) з трубопроводу через тріщини в зварних швах, нещільності в запірній арматурі та ущільненнях виникає тертя між молекулами витікаючої речовини і молекулами середовища, в результаті генеруються хвилі ультразвукової частоти. Завдяки короткохвильовій природі ультразвуку оператор може точно визначати розташування витоку навіть при сильному шумовому фоні, в наземних газопроводах та підземних трубопроводах. Також за допомогою ультразвукових приладів виявляють несправності в електрообладнанні – дугові та коронні розряди у трансформаторах та розподільчих шафах.

До складу ультразвукового течешукача входять датчик-мікрофон, підсилювач, фільтр, перетворювач ультразвуку в чутний звук, який транслюється навушниками. Чим ближче мікрофон до місця витоку, тим сильніший звук у навушниках. Чутливість приладу регулюється. На РК-екрані результати сканування відображаються у цифровому вигляді. У комплект може входити контактний щуп, за допомогою якого можна прослуховувати коливання. Для активного виявлення місць негерметичності до складу приладу включають генератор (передавач) ультразвукових коливань, який можна помістити в досліджуваний об'єкт (наприклад, ємність або трубопровід), ультразвук, що випромінюється ним, буде виходити назовні через нещільності і тріщини.

Переваги. Метод простий, для пошуку витоків не потрібно складної процедури, навчання роботі з приладом займає близько 1 години і при цьому метод дуже точний: дозволяє виявляти витоку через дрібні отвори на відстані 10 м і більше на тлі сильних сторонніх шумів.

Кореляційний метод

В даному випадку на трубу по обидва боки від місця витоку (наприклад, у двох колодязях або на запірній арматурі на поверхні землі) встановлюють два (або більше) датчиків віброакустичних сигналів (п'єзодатчиків). Від датчиків сигнал передається в прилад кабелями або радіоканалом. Оскільки відстань від датчиків до місця витоку різна, звук від витоку приходитиме до них у різний час. За різницею у часі надходження сигналу на датчики електронний блок-корелятор розраховує функцію крос-кореляції та місцезнаходження пошкодження датчиків.

Цей метод застосовується на складних для акустичного сканування зашумлених ділянках, таких як міські та заводські території.

Точність розрахунку залежить від точності вимірювання часу проходження сигналів приладом, точності вимірювання відстані між датчиками та точності значення швидкості поширення звуку трубою. Як стверджують фахівці, при правильному проведенні даних вимірювань надійність, чутливість та точність кореляційного методу значно перевищують результати інших акустичних методів: відхилення не більше 0,4 м та ймовірність виявлення витоків становить 50–90%. Точність результату залежить від глибини залягання трубопроводу. Метод дуже стійкий до перешкод.

Недолік кореляційного методу полягає в тому, що результати спотворюються за наявності неоднорідностей у трубах: засмічень, вигинів, відгалужень, деформацій, різких змін діаметра. Кореляційні течешукачі – дорогі та складні прилади, працювати на яких можуть лише спеціально підготовлені спеціалісти.

Газошукачі

Для виявлення витоків газів із трубопроводів використовуються газошукачі. Мікронасос, який входить до складу приладу, закачує пробу повітря з місця, що перевіряється. Відібрана проба порівнюється з еталонним повітрям (наприклад, методом нагрівання спіраллю: при нагріванні проби з газом та повітря температура спіралі буде різною), і прилад фіксує наявність у пробі газу. Також є газошукачі (що порівнюють пробу та еталонне повітря) на основі інших принципів. Таке обладнання здатне вловити газ або іншу небезпечну летючу речовину навіть у тому випадку, якщо її у повітрі міститься всього 0,002%!

Газошукач – легкий та компактний, зручний та простий в експлуатації прилад. Однак він дуже чутливий до температури навколишнього повітря: при занадто високій або низькій температурі його працездатність знижується і навіть може стати нульовою, наприклад, при температурі нижче -15 і вище +45 °С.

Комплексні прилади

Як бачимо, у локаторів кожного типу є певні обмеження та недоліки. Тому для служб, що експлуатують підземні комунікації, сучасні трасопошукові прилади часто виконуються комплексними, що складаються з апаратури різних типів, наприклад, до них разом з електромагнітним трасошукачем можуть входити акустичний локатор, георадар і пірометр, а акустичний приймач може мати канал прийому електромагнітних сигналів. Пошук може проводитися одночасно на частотах електромагнітних і радіохвиль, або пристрій може перемикатися в режими прийому магнітних, радіо- або акустичних хвиль. Причому модульна конструкція приладів дозволяє комплектувати комплекси індивідуально кожної компанії-клієнта залежно з його конкретних завдань. Використання комплексних приладів підвищує ймовірність точного розташування об'єкта, полегшує і прискорює проведення робіт з обслуговування підземних комунікацій.

Інновації у галузі обладнання для пошуку підземних комунікацій

Запис координат об'єктів пошуку в GPS/ГЛОНАСС

У деяких сучасних трасопошукових приладів є можливість визначати координати виявленого об'єкта GPS/ГЛОНАСС і записувати їх (навіть онлайн) в базу даних цифрового плану ділянки, створеного методом автоматизованого проектування CAD, позначивши там виявлені інженерні комунікації. Паралельно дані надходять на комп'ютер до головного офісу компанії. Інформація може бути представлена ​​у вигляді простих міток, які допоможуть оператору екскаватора візуально орієнтуватися на схемі, що показана на дисплеї машини. Ще простіше працюватиме оператору, якщо керування екскаватором частково автоматизоване та пов'язане з GPS/ГЛОНАСС – автоматика допоможе уникнути пошкодження комунікацій.

Новинки трасошукального обладнання

Провідні розробники даного обладнання пропонують сканери, які сканують будмайданчик та на основі аналізу характеристик місцевого ґрунту та інших умов на будівельному об'єкті автоматично вказують на оптимальну величину частоти, на якій рекомендується вести локацію підземних комунікацій. Для досягнення найкращої чутливості деякі трасошукачі оснащуються функцією автоматичного підбору оптимальної частоти сигналу – це зручно за умов «брудного» ефіру і коли під землею проходить відразу кілька трас.

З'явилися прилади з двома виходами, які можуть тепер приєднуватись і вести дослідження одночасно двох інженерних комунікацій.

Прилади оснащуються висококонтрастним рідкокристалічним дисплеєм, зображення на якому видно навіть при освітленні прямими сонячними променями, інформативність дисплеїв підвищується: в режимі реального часу відображаються всі необхідні параметри: глибина комунікації, напрямок руху до неї, інтенсивність сигналу тощо. На екрані приладу навіть може формуватися наочна схема розташування комунікацій, трасошукач здатний одночасно "бачити" до трьох підземних комунікацій, "малюючи" на великому дисплеї карту їх розташування та перетинів.

Георадари (Докладніше про георадари див. Частину 1)

Робота георадару заснована на випромінюванні електромагнітного імпульсу в ґрунт та реєстрації відбитого сигналу від підземних об'єктів та меж середовища з різними електрофізичними властивостями.

Області застосування георадару величезні: він дозволяє визначати глибину залягання комунікацій, розташування порожнеч і тріщин, зони перезволоження та рівень ґрунтових вод, характер залягання геологічних кордонів, зони розущільнення, незаконні врізки, дефекти земляного полотна, наявність арматури, мін та снарядів, а також інші об'єкти. .

Основного поширення георадіолокація набула у сфері пошуку підземних комунікацій, багато в чому завдяки тому, що цей метод виявляє комунікації з будь-якого матеріалу, у тому числі неметалеві.

Для пошуку підземних комунікацій підбирають георадар з антенами, що мають середню центральну частоту (200-700 МГц). Пошук на таких частотах забезпечує глибину зондування до 5 м, а також дозволяє знаходити кабелі та труби малого діаметра.

При необхідності обстеження великих територій використовуються георадарні системи з масивом антен, які встановлюються транспортним засобом. Такі системи сканують до кількох гектарів на день.

Сучасні георадари можуть знаходити підземні комунікації в режимі реального часу та мають можливість спільного використання з GPS-обладнанням, що дозволяє прив'язуватися до місцевості та, використовуючи отримані координати, переносити георадарні дані до CAD-систем, а також наносити виявлені комунікації на наявні схеми.

Довгий час вважалося, що георадар – це складна у розумінні та управлінні техніка, проте з появою сучасних технологій та просунутого програмного забезпечення ситуація докорінно змінилася. Георадари провідних виробників мають максимальну автоматизацію отримання та інтерпретації даних, що виключає помилки, пов'язані з людським фактором. Таким чином, на сьогоднішній день георадар є незамінним помічником у пошуку підземних комунікацій і по праву може вважатися «третім оком» інженера-дослідника.