Определение трассы кабеля с помощью генератора

Определение трассы кабеля с помощью генератора

Для определения трассы залегания кабеля применяют тип приборов с индукционным принципом действия. Он основан на измерении напряжённости низкочастотных полей, возникающих возле кабеля при прохождении по нему переменного тока звуковой частоты. По принципу работы этот метод то же называют индукционным. Кабель при этом подключается к генератору переменного тока.

Электрический (силовой) кабель может быть найден (трассирован) без генератора. В этом случае используется наводящееся вокруг него поле перемеменной промышленной частоты (50 Гц).

Основной датчик таких приборов антенна-катушка. Обычно конструкцивно она вынесена на некоторое расстояние от остальных органов управления. Собственно, манипулируя этой катушкой и отслеживают трассу кабеля.

Некоторые из кабелеискателей снабжены массой переключателей, регулировок и имеют стрелочный индикатор (КИ4-П, «Поиск» и др.), некоторые упрощены до минимума.

В последнее время всё большее распространение получают трассоискатели со сложной антенной, содержащей две или более катушек в одном корпусе. Про их принцип работы в книге «От А до Я локации и поиска повреждений … » → Двойная антенна

Самое простое определение трассы залегания кабеля по максимуму сигнала. Антенна-катушка кабелеискателя ставится горизонтально и производится поиск предполагаемой трассы. Где сигнал громче, там и трасса. Направление можно определить поворачивая катушку в горизонтальной плоскости: максимум сигнала будет когда антенна перпендикулярна кабелю.

Поиск трассы кабеля по максимуму сигнала

Метод хорош в условиях сильных помех и для ориентировочного поиска, когда особая точность не нужна. Индикатор при этом способе часто показывает одинаковые значения на ширине 20-40 см и небольшие изгибы трассы так не определишь

Для более точного определения местоположения кабеля нужно повернуть катушку вертикально и отслеживать трассу уже по минимуму сигнала.

Поиск трассы кабеля по минимуму сигнала

Ориентируясь по минимуму можно определить трассу с точностью до 5 см и отследить даже небольшие повороты кабеля. С помощью способа можно найти муфту на кабеле или сложенные в грунте петли, в таких местах сигнал не затухает, не «фиксируется».

Примерно так же выбирают нужный кабель из нескольких в пучке или колодце. Сигнал генератора пропадает, если ось катушки направлена на искомый кабель. Причём, если кабель лежит ровно, то сигнал должен пропасть совсем.

Определение глубины залегания кабеля. Особенности работы с кабелеискателем

На этом же свойстве основан метод определения глубины залегания кабеля. В этом случае сначала с максимальной точностью определяют точную трассу. Затем наклоняют катушку на 45° к поверхности земли и ищут минимум в этом случае (можно даже два с разных сторон трассы). Собственно глубина будет равна расстоянию от первой отметки до второй.

Определение глубины залегания кабеля

Следует оговориться, что всё это работает в условиях малых помех. Если рядом проходит электрокабель, газопровод или теплотрасса то метод поиска по минимуму работать просто не будет, всё «забьётся» посторонними шумами. Поиск по максимуму, наоборот менее чувствителен к помехам.

Есть небольшая хитрость поиска при сильной помехе.

Поиск трассы кабеля в условиях сильных помех

1. Ищем и определяемся с источником помех.
2. Поиск максимума сигнала генератора производим, направляя катушку торцом на источник помех. Тем самым можно снизить влияние помехи до минимума.
3. Трассу кабеля определяем с некоторой поправкой на наклон катушки.

Для определения глубины залегания в некоторых, более сложных приборах предусмотрена возможность отслеживать глубину по уровню сигнала на горизонтальной катушке. Если вам часто приходится отслеживать глубину прокладки кабелей, то такая возможность гораздо удобней и на более дорогой комплект приборов скупиться не стоит.

Источник

Определение трассы кабеля с помощью генератора

Принцип действия всех приборов этого класса очень схож и предполагает подключение к кабелю генератора переменного тока звуковой частоты (от 500 до 10000 Гц). Последние инновации могут использовать две частоты одновременно. Кроме того, выходной каскад таких приборов достаточно мощный и, как правило, имеет хоть какой-нибудь индикатор. Генераторы имеют иногда несколько клемм, из которых практическое применение имеют две: «корпус» и «линия».

В плане сложности в своё время несколько удивил советский комплект ИМПИ-3. Все остальные генераторы очень похожи и иногда взаимозаменяемы.

Подключение достаточно простое: «корпус» к земле, «линия» на линию. «Линию» лучше подключать к «земляной» жиле. Для поисковой катушки кабелеискателя важно, что бы ток, проходящий по жиле или экрану кабеля, был максимальным. Если же второй конец линии будет на изоляции ток в искомом кабеле будет слабым, и катушка-индикатор кабелеискателя перестанет воспринимать сигнал уже через несколько метров. Тем не менее, линия длинной в несколько сот метров за счёт электрической ёмкости способна создать достаточную нагрузку для генератора и трассу кабелеискатель будет отслеживать.

Самый оптимальный вариант это использование экрана кабеля. Естественно он должен быть отсоединён от заземления возле генератора и заземлён на другом конце, если отслеживается трасса. Или снят с заземления полностью, если ведётся поиск повреждения.

Ток генератор → земля → генератор должен течь так, как нарисовано на рисунке:

Включение генератора кабелеискателя для
определения трассы и глубины залегания кабеля

Для поиска повреждения схема включения генератора другая:

Включение генератора для поиска повреждения определения трассы

Несколько замечаний из практики:

• На «землю», как правило, достаточно воткнуть в грунт отвёртку (только не в сухой песок).

• Для разметки трассы можно использовать заземление кабельного ящика или шкафа.

• Для поиска повреждения, наоборот заземление лучше вынести как можно дальше, иначе индикатор будет зашкаливать в самом начале трассы, и место повреждения может быть пропущено.

• Бессмысленно включать вместо заземления экран или жилу того же кабеля, который собираемся разыскивать, генератор просто «не поведёт». Подробней → Схемы подключения генератора кабелеискателя: правильные и не совсем

• Если искомый кабель со станционным питанием, то это можно использовать для определения трассы и глубины залегания кабеля, включив генератор на жилы с напряжением. Обычно станция это выдерживает и кабель хорошо отслеживается.

• Полезно пронабдюдать за поведением стрелки индикатора или светодиодом в момент подключения генератора к линии. Скачки стрелки должны уменьшится, прибор как бы «чувствует» нагрузку и, если вы подключили его к «земляной» жиле, а стрелка по-прежнему зашкаливает, значит что-то не правильно, тока в цепи нет.

• Работу генератора можно проверить телефонной трубкой (описание трубки на стр. «Прозвонка кабельной линии телефонными трубками»). При подключении к клеммам «земля» и «линия» должен быть слышен громкий писк.

Источник

Определение трассы кабеля с помощью генератора

На первой схеме самое оптимальное включение генератора для трассировки кабеля. Ток проходит по одной или нескольким жилам кабеля и возвращается через экран того же кабеля и землю.

Как вариант для кабелей без экрана обратный ток может идти и просто через заземление, и именно так чаще всего подключают к генератору кабеля связи. Однако подключение через «землю» всё же хуже и более подвержено ошибкам в трассировке из-за паразитных наводок на трубопроводы и прочие коммуникации (подробней → Подключение и использование частот генератора).

Неправильное включение генератора кабелеискателя

На следующей схеме неправильное подключение генератора. При этом ток в кабеле будет течь и индикатор прибора будет показывать его правильные значения, но кабелеискатель трассу не увидит. Связано это явление с симметричностью линии и соответственно с её защищённостью. Наводка от подключенной жилы кабеля будет равна и противоположна по знаку наводке на другой жиле с проходящим обратным током. В результате за пределы кабеля электромагнитное поле не выйдет. Тот же самый эффект может возникнуть в коаксиальных кабелях при отсутствии заземления экрана на противоположном от генератора конце.

Чтобы как-то снизить это явление надо нарушить симметрию линии увеличив количество проводящих элементов (жил) в плече обратного тока.

Подобным включением можно искать место разбитости пар. Но практически это неосуществимо: катушкой кабелеискателя нужно проводить по поверхности кабеля, а он в свою очередь на поверхности бывает крайне редко. Битость же, как правило, происходит в муфтах, которые в свою очередь и так создадут увеличенный фон сигнала (Поиск кабелеискателем разбитости пар).

Включение генератора через электрическую ёмкость кабеля

Следующая схема, скорее вынужденная и применяется в тех случаях когда сложно или невозможно заземлить дальний конец кабеля. Иногда её называют ёмкостной или «через ёмкость». Цепь по постоянному току оказывается не замкнутой, и всевозможные автоматические измерения импеданса показывают бесконечное сопротивление линии. Выходное напряжение прибора выставляется максимальным, частоту то же предпочтительно повысить до 1000 Гц и более.

Трассировка при таком включении никогда не доводит до конца кабеля и удовлетворительно работает на длинных, от 500 метров, линиях. Уровень сигнала при прохождении трассы постоянно падает от генератора к противоположному концу, что обусловлено особенностью ёмкостной связи.

Включение генератора для поиска повреждений

Далее представлена схема включения генератора для поиска повреждения. Она такая же, как и предыдущая, но из-за сопротивления повреждения (R), и соответственно тока утечки сопротивление (импеданс) не будет бесконечным. «Умные» современные приборы при автоматическом измерении импеданса это сопротивление будут видеть и соответственно станут настраиваться.

При большом сопротивлении повреждения подобная схема используется для поиска места повреждения щупами (контактный метод). И именно такой вариант использования наиболее характерен для кабелей связи.

В силовых кабелях часто используется методы преобразования (прожига) повреждения. Сопротивление при прожиге доводится до минимальных, близких к нулю значений. В этом случае место повреждения ищут одним кабелеискателем методом минимума. Из-за изменения направления тока в кабеле в месте повреждения изменяется направление электромагнитного поля (фиолетовые стрелки). Место повреждения определяется по отсутствию фиксации минимума в месте повреждения.

Здесь, конечно же есть свои нюансы, например мест с изменением направления электромагнитного поля вблизи повреждения несколько и связано это с особенностями повива силовых кабелей.

Включение генератора на экран

Ну и наконец, следующие две схемы скорее для примера того, что к делу подключения генератора к кабелю надо относиться творчески. Экран, броня, жила — всё условно. Экран изолированный с обоих концов это та же жила. А на оптоволоконных кабелях из токопроводящих материалов есть только броня.

Схема иллюстрирует подключение прибора и прохождение тока при трассировке и использовании экрана кабеля.

Обе схемы могут использоваться на оптоволоконных кабелях.

Источник

Индукционный метод поиска. Способы подключения генератора при поиске трассы КЛ

В продолжении статьи: «Индукционный метод поиска. Общий принцип обследования местности.» мы подробно рассмотрели наиболее часто используемые способы подключения генератора к коммуникациям при поиске трассы кабельной линии.

Подключение генератора по схеме «жила — земля»

При этом способе подключения конец неповрежденной жилы кабеля присоединяют к одной из выходных клемм генератора. Вторую клемму генератора соединяют с заземлителем, которым может служить: специальный заземляющий наконечник (металлический стержень длиной 0,5 м. с подключенным к нему проводом), вбитый в землю на расстоянии 8-15 м. от кабеля, водопроводная сеть или металлическая опора линии электропередачи. Второй конец неповрежденной жилы также заземляют. На рисунке приведена схема подключения «неповрежденная жила — земля»

Непосредственное подключение генератора по схеме «неповрежденная жила — земля»

Выходной ток генератора протекает в основном через присоеди­ненную неповрежденную жилу кабельной линии и замыкается через землю. Вокруг кабеля возникает поле, интенсивность кото­рого слабо зависит от удаления от начала кабеля. Это поле можно прослушивать на протяжении всей линии и тем самым определять ее местонахождение. Однако некоторая часть обратного тока мо­жет протекать не через землю, а через броню или экран кабеля. Это приводит к некоторому общему ослаблению интенсивности поля. Причина ослабления поля в том, что направления токов в жиле и оболочке кабельной линии противоположны и поля от них частично компенсируются. Кроме того, происходит постепенное ослабление интенсивности поля вдоль кабельной линии. Это обусловлено емкостным током, величина которого уменьшается при удалении от начала кабеля. На рисунке показана интенсивность магнитного поля над кабелем при подключении генератора по схе­ме «неповрежденная жила — земля».

Интенсивность магнитного поля над кабелем при подключении генератора по схеме «неповрежденная жила-земля»

Подключение генератора по схеме «жила — броня»

При этом способе неповрежденную жилу подключают к одной из выходных клемм генератора, а другую клемму соединяют с броней (экраном) кабельной линии. На другом конце кабельной линии неповрежденную жилу также соединяют с броней (экраном) кабельной линии. Подключение генератора к кабельной линии по схеме «неповрежденная жила — броня»

Непосредственное подключение генератора по схеме «неповрежденная жила — броня»

Выходной ток генератора протекает по неповрежденной жиле и возвращается по броне (экрану) кабеля. Токи в жиле и броне про­текают в противоположных направлениях, поэтому интенсив­ность результирующего магнитного поля вокруг кабеля уменьша­ется.

Непосредственное подключение генератора с использованием неповрежденной жилы и брони удобно использовать для опреде­ления местоположения кабельной линии на местности. В случае полного обрыва кабеля или короткого замыкания (между жилами или между жилами и броней) в кабеле все соединения на противо­положном конце кабеля не имеют смысла.

Подключение генератора к работающей кабельной линии через фильтр присоединения

Поиск трассы кабеля активным методом (с использованием гене­ратора) возможен не только для обесточенного кабеля, но и для ка­беля находящегося под нагрузкой, без отключения от питающего напряжения. Это становится возможным из-за большой разницы между рабочей частотой кабеля и частотой поискового генерато­ра (обычно более 1кГц). Для реализации указанных возможностей индукционный генератор подключают к работающей кабельной линии через так называемый фильтр присоединения.

Схема подключения генератора к кабельной линии через фильтр присоединения показана на рисунке:

Подключение генератора через фильтр присоединения

Амплитудно-частотная характеристика фильтра присоединения показана на следующем рисунке. Из этого рисунка видно, что фильтр присое­динения представляет собой фильтр верхних частот. Он свободно пропускает в кабельную линию ток от индукционного генератора и предотвращает попадание рабочего напряжения кабеля на гене­ратор.

Амплитудно-частотная характеристика фильтра присоединения

После подключения к работающей кабельной линии индукцион­ного генератора в ней протекают одновременно токи двух частот: 50 Гц и рабочей частоты генератора, например 9796 Гц. Принимая индукционным приемником сигналы на частоте 9796 кГц, можно определить точное местонахождение трассы работающей кабельной линии, в том числе при наличии других работающих кабельных линий.

Индуктивная связь генератора с кабельной линией или металлическим трубопроводом

Индуктивная связь используется в тех случаях, когда необходимо исследовать определенную местность на наличие кабельных ли­ний, металлических трубопроводов или иных электропроводных коммуникаций, например перед проведением земляных работ, или когда невозможно непосредственно подключить генератор к коммуникации.

Сигнал в коммуникации наводится с помощью подключенной к выходу генератора индукционной катушки (рамки). Индукцион­ную катушку, подключенную к генератору, располагают на поверх­ности земли над предполагаемым местом нахождения кабельной линии или иной коммуникации. Принцип индуктивной связи ге­нератора с кабельной линией показан на рисунке:

Принцип индуктивной связи генератора с кабельной линией

Выходной ток генератора протекает по виткам индукционной рамки и вызывает появление магнитного поля, проходящего через окно рамки. Это поле проникает через землю и охватывает кабель­ную линию или трубопровод. В кабеле или трубопроводе начинает протекать индуцированный ток. Этот ток в свою очередь вызыва­ет появление магнитного поля, которое опоясывает кабель (тру­бопровод) и может быть принято индукционным приемником. Таким образом, появляется возможность обнаружить кабельную линию (трубопровод) без непосредственного подключения к ним генератора.

Рассмотрим некоторые особенности определения местонахожде­ния кабельных линий или металлических трубопроводов при ин­дуктивной связи с ними генератора звуковых частот. На рисунке ниже изображено положение рамки, при котором эффективность ин­дуктивной связи генератора с кабельной линией будет наиболь­шей. Методика определения местонахождения кабельной линии или трубопровода при индуктивной связи с ними генератора зву­ковых частот поясняется на рисунке:

Определение местонахождения кабельной линии или металлического трубопровода при индуктивной связи с генератором

Согласно рисунку можно рекомендовать следующую методику определения местонахождения кабельной линии или трубопрово­да:

• Расположить индукционный приемник на местности в зоне предполагаемого местонахождения кабельной линии или трубо­провода. Поисковая катушка должна находиться в центре обсле­дуемой зоны.
• К выходу генератора, имеющего автономное питание, под­ключить индукционную рамку.
• Исключить возможность прямой связи индукционной рамки генератора с индукционным приемником. Для этого от­нести генератор от приемника на расстояние не менее 15 метров. Установить плоскость индукционной рамки генератора перпенди­кулярно поверхности земли по направлению на приемник.
• С включенным генератором начать обход местности во­круг приемника по окружности, сохраняя ориентировку плоско­сти рамки генератора перпендикулярно поверхности земли и по направлению на приемник.
• При пересечении места прохождения кабельной линии или металлического трубопровода приемником будет зафиксирован максимальный сигнал. Отметить указанное местонахождение ге­нератора и продолжать обход местности до завершения окружно­сти. Отметить другое место пересечения трассы на местности.
• Обойти указанную местность еще раз и проверить найден­ные ранее точки пересечения.
• Расположить генератор непосредственно над обнаружен­ной кабельной линией и определить точное место прохождения трассы, проходя с приемником по обследуемой местности, от од­ной отмеченной точки до другой.

Источник