Как найти обрыв кабеля под землей мультиметром

Определение места повреждения кабеля

Как правило, соединения потребителей с источниками электроэнергии (трансформаторными и распределительными подстанциями) осуществляется при помощи кабельных линий (КЛ). Это связано с тем, что у данного способа есть масса преимуществ перед воздушными линиями (ВЛ). Но, если случилась авария на КЛ, то поиск места повреждения кабеля без специальных приборов, практически невозможен. Сегодня мы рассмотрим несколько способов, позволяющих локализовать аварийный участок кабельной трассы, проложенной в земле.

Причины и виды повреждений кабельных линий

Существует много факторов, негативно влияющих на целостность силовых кабелей, к наиболее распространенным из них можно отнести следующие:

• Подвижка грунта, может быть вызвана аварией водопроводных, канализационных или тепловых сетей, а также сезонными явлениями, например, весенним оттаиванием.
• Превышение допустимых норм эксплуатации КЛ, что может привести к термической перегрузки линии, вызванной увеличением токовой нагрузки.
• Образование в КЛ высокого уровня электрического тока от транзитного КЗ.
• Механическое повреждение при земляных работах без учета прохождения подземных коммуникаций и глубины трассы.
• Ошибки при прокладке КЛ. В качестве примера можно привести нарушения технологии соединения жил кабельными муфтами.
• Заводской брак.

Заметим, что при открытой прокладке кабельных трасс некоторые перечисленные выше причины повреждений встречаются крайне редко. В частности, снижается вероятность влияния подвижки грунта и механические воздействия вследствие земляных работ. Помимо этого зоны повреждения открытых КЛ, в большинстве случаев, можно обнаружить при визуальном осмотре, без задействования спецметодов.

Разобравшись с причинами, перейдем к видам повреждений, поскольку от этого напрямую зависит, каким методом будет локализирован аварийный участок КЛ.

Чаще всего ремонтным бригадам приходится сталкиваться со следующими видами неисправностей:

• Дефект, вызванный полным или частичным обрывом КЛ. Чаще всего причиной аварии является проведение земляных работ без определения прохождения кабельных трасс. Несколько реже причиной данного повреждения может стать КЗ в соединительных муфтах.
• В силовых кабелях (более 1кВ), часто встречается пробой одной из жил на землю (однофазное замыкание). Ток утечки, как правило, это вызвано снижением качества изоляции в процессе эксплуатации КЛ.
• Межфазные повреждения, а также виды металлических замыканий, могут возникнуть в любых линиях, причина повреждений такая же, как и в предыдущем пункте.
• Плановое испытание кабеля, при котором задействуется высокий уровень напряжения, показывают низкую надежность изоляции, и приводит к возникновению пробоя. При определенных обстоятельствах такая линия может продолжать эксплуатироваться, но из-за низкого уровня ее надежности, авария может проявиться в любое время.

Кратко о ремонте кабельной линии

Ремонтные работы на кабельных линиях принято классифицировать на плановые и аварийные. Что касается объема таких работ, то у первых он, как правило, капитальный, у вторых – текущий.

При капитальных работах производится плановая замена КЛ, прокладка новых трасс и т.д. При необходимости также выполняется ремонт и/или модернизация сопутствующего оборудования. К последним относятся вентиляционные системы и освещение кабельных туннелей, а также насосы для откачки грунтовых вод. Учитывая специфику плановых работ, при их проведении не требуется локализация дефектных участков.

Совсем иначе обстоит дело при аварийном ремонте. Чтобы не раскапывать всю трассу, следует точно определить место обрыва провода, пробоя изоляции и т.д. Для этой цели применяются различные способы, для которых задействуется спецоборудование. Подробно об этом будет рассказано ниже.

Методики определения повреждения кабеля в земле

Как правило, дефектоскопия кабеля осуществляется в два этапа:

1. Устанавливаются границы зоны, в пределах которой находится аварийный участок.
2. Производится поиск точного места повреждения в определенной зоне.

Соответственно на первом этапе применяются относительные способы, а на втором широко используются технологии с повышенной точностью поиска повреждений. Перечислим основные методики дефектоскопии и особенности их применения.

Индукционный метод

Эта технология позволяет определить локацию, где произошел пробой изоляционного слоя токопроводящих элементов кабеля. Для этого при помощи специального генератора в КЛ подается переменный ток с силой до 20,0 ампер и частотой от 800,0 до 1200,0 герц. В результате, вокруг КЛ формируется электромагнитное поле определенной интенсивности. Если поместить в него антенную рамку подключенную к наушникам через усилитель, то можно услышать звук определенной частоты над неповрежденными токопроводящими элементами.

По характеру звукового сигнала можно определить не локацию дефекта, позиции муфт для соединения, топографию трассы (трассировку), включая наличие защитных труб. Ниже представлен рисунок, где показан уровень изменения сигнала над различными участками КЛ.

Поиск повреждений кабеля индукционным методом

Обозначения:

1. Задающий генератор.
2. Расположение соединительных элементов.
3. Защита кабеля.
4. Дефектное место.

Импульсный метод

Как уже упоминалось выше, данный способ относится к относительным, то есть, позволяющим установить дефектную зону повреждения (как правило, межфазное КЗ). Принцип работы заключается в подаче специальным прибором эталонного высоковольтного импульса в КЛ и последующим определением удаленности аварийного участка по отраженному сигналу импульсных токов.

Экран прибора ИКЛ с отображением отраженного импульса в случае замыкания (а) и обрыва (b) кабеля

В приведенном на рисунке примере расстояние до дефектного участка определяется следующим образом:

t_x – интервал времени между посланным и отраженным электрическим сигналом, измеряется в микросекундах. Как видно из рисунка, он равен 3,5 мкс. Учитывая, что скорость распространения импульса (v) примерно равна 160,0 м/мкс, то для решения необходимо применить следующую формулу: l_x = ( t_x*v ) / 2, где l_x – расстояние от генератора импульсов до поврежденного участка кабеля. В результате мы получим ( 3.5 * 160 ) / 2, то есть, 280,0 метров.

Обратим внимание, что в некоторых приборах по форме отраженного сигнала можно судить о характере дефекта.

Акустический метод

Технология основана на формировании в дефектном участке искровых разрядов, сопровождающимися звуковыми импульсами. Зафиксировать их можно используя обычный стетоскоп, прикладывая акустическую головку к земле, либо применяя специальный акустический приемник. Над дефектным участком разряды звуковых частот будут максимально громкими.

Различные схемы, применяемые при акустическом методе поиска повреждений кабеля

Обозначения:

1. Поиск устойчивого короткого замыкания между токоведущей жилой и оболочкой кабеля.
2. Схема для поиска заплывающих пробоев.
3. Применение работоспособных токопроводящих элементов (задействована емкость жил).
4. Схема для поиска обрыва.

Видео по теме:

Емкостной метод

Технология данного метода позволяет проводить поиск повреждения, в частности обрыва токоведущих элементов кабеля, путем измерения емкости жил. Как известно данный параметр напрямую зависит от длины кабеля. С упрощенной схемой высоковольтных колебаний для такого устройства можно ознакомиться ниже.

Мост переменного тока, используемый в емкостном методе обнаружения повреждения кабеля

Обозначения:

• R₁, R₂, R₃ – регулируемые резисторы.
• C_э – эталонный высоковольтный конденсатор.
• L – расстояние до места обрыва.
• L_к – общая длина КЛ.
• 1 – токоведущие элементы кабеля.
• 2 – защитная оболочка.
• 3 – место обрыва.

Подбирая сопротивление переменных резисторов, добиваются минимального отклонения стрелки прибора Г, что указывает на равновесие между плечами моста, что говорит о следующем соотношении R₁ / R₂ = С_x / С_э , это позволяет установить емкость поврежденной жилы С_x = С_э* (R₁ / R₂) .

Подобным способом производим определение емкости на другом конце КЛ, то есть, подключаем к нему генератор и повторяем измерения. В результате, вычисляем расстояние до поврежденной зоны: L = L_k * С₁ / ( C₁ + C₂ ), где С₁ и С₂ – емкости поврежденных токоведущих элементов кабеля, измеренные в начале и конце КЛ.

Метод колебательного разряда

Данный способ позволяет более эффективно определить расстояние до дефекта кабеля, известного, как заплывающий пробой. Для этой цели в поврежденную линию подаются импульсные колебательные разряды, после чего на экран спецприбора (например, ЭМКС58) выводятся данные о расстоянии до дефектного места.

Экран прибора РЕЙС-305 с указанием расстояния до поврежденного участка кабеля

Принципа работы данного метода во многом напоминает импульсный способ дефектоскопии.

Метод петли

Данный способ хорошо работает в тех случаях, когда в месте нарушения изоляции нет обрыва токоведущих элементов кабеля, а переходное сопротивление в месте дефекта не более 5,0 кОм. При несоответствии последнего условия может быть выполнен прожиг кабеля (прожигание изоляции для уменьшения переходного сопротивления). Упрощенный пример электрической схемы для метода петли показан ниже.

Устройство для поиска повреждения кабеля методом петли

Обозначения:

• Г – гальванометр.
• R1 и R2 – переменные резисторы, измерение сопротивления которых осуществляется после уравновешивания моста.
• L_k – длина КЛ.
• L – расстояние до дефектного участка.
• 1 – токопроводящие элементы кабеля.
• 2 – перемычка между целой и дефектной жилой.

После уравновешивания моста, расстояние до обрыва вычисляется по формуле: .

Метод накладной рамки

Данный вариант поиска повреждения в КЛ можно рассматривать в качестве одной из разновидностей индукционного способа, когда необходимо найти пробой между токоведущим элементом кабеля и его металлической оболочкой (броней). Данная технология рассчитана на поиск дефектных мест при открытой прокладке кабельных трасс, но ее можно успешно использовать и КЛ уложенных в грунт. В последнем случае требуется выкопать шурфы в зоне локализации дефекта.

Локализация повреждения кабеля методом накладной рамки

Обозначения:

1. Накладные рамки.
2. Место пробоя изоляции.

Поиск обрыва кабеля в бетонной стене и под гипсокартоном с помощью трассоискателя

Источник

Прозвонка проводов с помощью мультиметра — что это значит и как выполняется

Монтаж любой силовой или осветительной сети, ремонт оборудования и другие электротехнические работы всегда связаны с проверкой целостности цепей. Зачастую, неисправность проводки или какого-либо компонента является следствием обрыва коммутационных линий, диагностировать который можно с помощью прозвонки проводников. В этой статье будут рассмотрены методы прозвонки, а также подробно рассмотрен вариант диагностики цепи при помощи мультиметра.

Что значит прозвонить провода и когда это может быть необходимо

Достаточно часто можно услышать термин «прозвонка кабеля», но людям, не связанным с электротехникой он может быть непонятен. В общем смысле «прозвонка» означает проверку целостности электрических цепей и отсутствие коротких замыканий между проводниками. Определение целостности проводников осуществляют не только электрики, но и люди, связанные с ремонтом и диагностикой различного электрооборудования и электроники, а также связисты при прокладке линий связи.

При монтаже силовых и осветительных сетей в промышленных условиях или быту, по окончании всех работ (или каких-либо этапов) производят обязательную проверку каждой смонтированной линии. Это важно для корректной и долговечной работы всей смонтированной системы.

Чем можно прозвонить провода?

Существует достаточно большое количество вариантов диагностического оборудования для проверки целостности электрических цепей и выявления коротких замыканий. К таким устройствам относят:

• различные тестеры : на рынке представлены в широком разнообразии для электрических сетей и линий связи от простых китайского производства, до дорогих от европейских производителей;
• самодельные тестеры : на основе автономного источника питания (аккумуляторной батарейки) и тестерной лампы;
• мультиметры : многофункциональные устройства для измерения характеристик сети и диагностики её работоспособности;

Профессиональные электрики при работе по прозвонке цепи часто используют мультиметр, так как этот удобный прибор имеется в арсенале каждого специалиста. В бытовых условиях, для единичных проверок и при отсутствии мультиметра, тестирование проводников производят при помощи самодельных тестовых ламп или при подключении нагрузки.

Как выполняется прозвонка проводов мультиметром

Наиболее удобным, понятным и безопасным способом диагностики проводов на целостность или короткое замыкание является проверка при помощи мультиметра. Существует большое количество многофункциональных устройств с различными параметрами и ценой: от самых простых и доступных, до более дорогих, точных и функциональных. Но практически любым мультиметром можно проверить целостность проводников, для этого не обязательно иметь дорогое оборудование.

Какие должны быть показания мультиметра

Существует два метода проверки с помощью такого прибора: в режиме измерения сопротивления и в режиме прозвонки.

Режим прозвонки – самый удобный метод проверки. Здесь не нужно иметь каких-либо знаний в части показаний прибора. Достаточно соединить щупы прибора с концами кабеля и услышать звук. Если по порядку, то порядок действий следующий:

1. Включить мультиметр, установить режим прозвонки (значок из нескольких скобочек разного размера, по аналогии с обозначением Wi-Fi);
2. Подключить один щуп к одному концу проверяемого проводника, второй щуп к другому концу этого же провода;
3. Если вы слышите звук – значит кабель целый. Если нет звука – обрыв на линии (или щупы подключены неверно).

Надо отметить, что таким образом также проверяется наличие короткого замыкания у рядом расположенных проводников. Отличие лишь в том, что один щуп подключают к первому проводнику, а второй щуп ко второму: если звук есть — в наличии короткое замыкание.

Режим измерения сопротивления – несколько сложнее. Но если запомнить, какие показания должны быть на мультиметре в разных ситуациях, то будет намного проще. Более того, многие мультиметры не имеют режима прозвонки, а вот режим измерения сопротивления есть практически всегда.

Порядок действий при таком измерении будет следующий:

1. Включить устройство, настроить переключатель в режим измерения сопротивления, установить минимальное значения для измерения (обычно 200 Ом);
2. Подключить щупы к проводнику;
3. Если на дисплее будет какое-либо значение или ноль, то проводник целый. Если вы видите на экране цифру 1 – значит сопротивление бесконечно, то есть кабель оборван.

Обратная последовательность для определения короткого замыкания между проводниками или землей: при бесконечном сопротивлении – изоляция между проводниками не нарушена, а наличие хоть какого-то сопротивления будет означать короткое замыкание.

Обратите внимание! Не всегда можно определить короткое замыкание мультиметром. Для проверки целостности изоляции и отсутствии межфазных замыканий, её проверяют мегаомметром.

Если вы уверены в целостности кабеля, то таким способом можно выявить в пучке проводов с одинаковой цветовой маркировкой концы одного и того же проводника. Достаточно подключить с одной стороны щуп к проводнику, а с другой стороны поочередно прислонять щуп к каждому проводнику в пучке. Когда прозвучит сигнал – вы нашли второй конец провода. Вот и все, нет ничего проще.

Прозвонка длинного проводника

Для прозвонки провода, концы которого находятся далеко и нет возможности достать двумя щупами мультиметра от начала до конца провода, можно использовать заведомо известные провода или землю. Например, в кабеле может быть цветная жила, тогда все белые жилы можно вызвонить соединяя её с белыми на одном конце и поиском этой пары на другом.

Если нет такой возможности, можно использовать заземление. Соединяем на одном конце жилу провода с землёй, а на другом ищем проводник сидящий на земле. Тут важно, чтобы заземление было с обоих концов надёжным, иначе прозвонить провод таким образом не получится.

Правила безопасности во время выполнения прозвонки

Любые электротехнические работы, в том числе диагностика проводников требует соблюдения всех мер предосторожности и правил электробезопасности. Главные правила, соблюдения которых сохранят вам жизнь и здоровье звучат так:

1. Всегда работайте только при отключенном питании. Повесьте табличку «НЕ ВКЛЮЧАТЬ. РАБОТАЮТ ЛЮДИ!» у рубильника или автомата;
2. Не касайтесь оголенных проводников голыми руками, используйте спецодежду и специальный инструмент;
3. Пользуйтесь электроинструментом с острыми кромками осторожно: используйте перчатки и не допускайте повреждения кабеля;
4. По окончании работ все неисправные системы должны быть обесточены, а оголенные провода – качественно заизолированы.

Берегите себя и помните, если вы сомневаетесь, что вам по силам работа с электрическими сетями – доверьте это дело профессионалам.

Проверка электродвигателей разного вида с помощью мультиметра

Как пользоваться мультиметром – измерение напряжения, силы тока и сопротивления

Как проверить конденсатор на работоспособность мультиметром?

Как установить дверной электрический звонок — пошаговая инструкция

Определение площади сечения проводника по его диаметру

Почему при включении или во время работы стиральной машины выбивает пробки, УЗО или дифавтомат

Источник