восстанавливается до нормальной величины и пробои прекращаются.
При прожигании мест повреждений кабельных ли ний, проложенных в туннелях, коллекторах, подвалах и других помещениях, необходимо выставлять наблюда телей для обнаружения мест повреждений и предотвра щения возможности возгорания кабелей.
9-2. Методы определения мест повреждений кабельных линий
При повреждении кабельной линии очень важно быстро и точно определить место повреждения и произ вести необходимый ремонт линии.
Выполнение этих требований приобретает особое зна чение для городских кабельных сетей, где прокладка ка белей осуществлена главным образом непосредственно в земле. В этих условиях задержка в определении места повреждения и ремонте кабельной линии приводит к зна чительному увеличению объема ремонта и его стоимости.
Особенно значительно возрастает объем ремонта, если грунт в месте повреждения кабеля влажный или кабель проложен в воде. В этом случае через место по вреждения свинцовой или алюминиевой оболочки в ка бель засасывается вода. Всасывание влаги иногда про исходит очень интенсивно, и она распространяется в обе стороны от места повреждения линии и тем дальше, чем больше времени пройдет до ремонта кабеля. При быст ром определении места повреждения и немедленной ор ганизации ремонта линии в большинстве случаев уда ется ограничиться короткой вставкой кабеля в месте повреждения, а иногда только монтажом одной соеди нительной муфты с удлиненными гильзами. Если же с момента повреждения до ремонта кабеля проходит много времени, то приходится с обоих концов от места повреждения отрезать по нескольку метров, а иногда и по нескольку десятков метров увлажненного кабеля, что значительно усложняет и удорожает ремонт линии.
Такое же большое значение имеет точность в опре делении .места повреждения кабельной линии. При точ ном определении места повреждения в большинстве слу чаев ограничиваются разрытием небольшой по длине траншеи для производства ремонтных работ. В против ном случае приходится разрушать дорогостоящие на
ружные покрытия тротуаров и городских проездов па большом протяжении, что намного увеличивает объем и стоимость ремонтных работ, а также срок выполнения ремонта.
Поэтому очень важно при повреждении кабельной линии выбрать наиболее правильный для данных усло вий метод определения места повреждения.
В настоящее время почти при всех случаях повреж дений кабельных линий предварительно определяют зо ну повреждения на линии и после этого различными методами уточняют место повреждения непосредственно на трассе линии.
Для определения зоны повреждения линии применя ют импульсный метод, метод колебательного разряда, метод петли, емкостный метод.
Для нахождения места повреждения непосредствен но на трассе линии рекомендуется применять акустиче ский и индукционный методы, метод накладной рамки.
9-3. Импульспый метод
Прибор Р5-1А на основе импульсного метода опре деляет характер повреждения кабельных линий и рас стояния до места повреждения, представляющего собой обрыв, одно-, двухили трехфазное короткое замыкание при условии, что переходное сопротивление в месте по вреждения не превышает 100—200 Ом.
Импульсный метод основан на измерении времени пробега короткого импульса, посылаемого в 'линию от места измерения до места повреждения и обратно.
Если скорость распространения импульса в кабель ной линии обозначить через v, а расстояние места по вреждения от начала линии через 1Х (м), то время про бега импульса (мкс) до точки повреждения и обратно можно определить из соотношенияV
V
откуда
vt
Опытные измерения различных кабельных линий по казали, что скорость распространения импульса по ка-
белю меняется в пределах от 159 до 163 м/мкс и в боль шинстве случаев при определении зоны повреждения может быть принята равной 160 м/мкс.
При этом условии расстояние (м) от места измере ния до места повреждения, где импульс отражается, мо жет быть выражено следующей формулой:
t = 8о/:
От места обрыва или от конца линии импульс отра жается с тем же знаком, от места короткого замыка ния — с обратным знаком.-
На экране электроннолучевой трубки прибора нане сены линии импульса и линии масштабных отметок вре мени, которые следуют через 2мкс. В соответствии с этим интервал времени (мкс) между моментом подачи им пульса и его отражением от места повреждения может быть определен формулой
t — пс = 2п,
где п — количество масштабных отметок; с — цена де ления масштабной отметки, равная 2 мкс.
Подставляя это значение времени в формулу для определения расстояния (м) до места повреждения, по лучаем:
т. е. отсчитывая по экрану количество масштабных от меток и принимая скорость распространения импульса по кабельной линии равной 160 м/мкс, путем умножения этих величин определяют расстояние до места повреж дения.
На рис. 9-1, а показан экран электронно-лучевой трубки прибора Р5-1А в момент измерения на линии, имеющей короткое замыкание жил кабелей; рис. 9-1,6 соответствует измерению на линии, имеющей обрыв жи лы в муфте.
При измерении подсчет расстояния до места повреж дения производится следующим образом. Ручкой совме щения импульса совмещается импульс с началом масш табной отметки и производится отсчет числа отметок от начала импульса до его отражения (на рис. 9-1 отрез ки а и Ь) .
Для случая повреждения, указанного на рис. 9-1, а, получаем 2,8 отметки, что соответствует расстоянию
lx — vn = 160-2,8 = 448 м.
Точность импульсного метода определяется ошибкой в принятой скорости распространения импульса и пра вильностью отсчета по шкале экрана прибора. Если точ но известна длина кабельной линии, то от погрешности,
Рис. 9-1. Изображение зондирующего и отраженного импульсов на экране прибора P5-IA.
а — при измерении на линии, имеющей короткое замыкание жил кабеля; б — при обрыве жил в муфте.
связанной со скоростью, легко освободиться, определив для неповрежденной жилы на приборе по известной дли не скорость импульса в данной линии. Правильность от счета по шкале прибора приобретается опытом.
Импульсный генератор прибора вырабатывает на чальный зондирующий импульс экспоненциальной фор мы длительностью 0,3 или 2 мкс.
При импульсе длительностью 0,3 мкс получается достаточно точное измерение при расстоянии до места повреждения не менее 50 м. При измерении поврежде ний, удаленных от начала линии до 3 000—10 000 м, не обходимо увеличивать длительность импульса до 2 мкс.
При измерении повреждений, расположенных ближе 50 м от измеряемого конца линии, последовательно с ис пытуемой линией включается искусственная, заранее по добранная по характеристикам линия, которая может быть выполнена из провода. В этом случае место по
Зарядное сопротивление должно быть рассчитано на 1—10 кОм, 50—100 мА и выдерживать импульсное ис пытательное напряжение 50 кВ. Концы жил испытуемо го кабеля и цепь высокого напряжения делителя долж ны быть хорошо изолированы от земли. Корпус прибора и корпус-экран делителя должны быть надежно зазем лены голым гибким медным проводом с сечением не ме нее 4 мм2.
Рис. 9-4. Схема измерения расстояния до места повреждения в кабе ле прибором ЭМКС-58М.
/ — высоковольтный выпрямитель;- 2 — соединительный провод (кабеля с вы прямителем); 3 — разрядное сопротивление; 4 — делитель напряжения; 5 — при бор ЭМКС-58М; 6 — гибкий провод для заземления.
Жила кабеля заряжается от кенотронной установки или иного выпрямителя. Напряжение заряда плавно поднимается до напряжения пробоя, но не' выше нормы максимального значения испытательного напряжения, допускаемого для данной кабельной линии.
Установка высокого напряжения должна создавать заряд на жиле кабеля отрицательного потенциала по отношению к земле. Только при этом условии прибор производит измерение. При пробое изоляции происхо дит разряд в кабеле .колебательного характера; период колебаний Т этого разряда соответствует времени четы рехкратного пробега волны до места повреждения, по этому T=2t=4:lx/v, где v — скорость распространения волны колебания, равная 160-103 км/с; 1Х— расстояние до места пробоя, м.
Для получения большой точности при определении расстояния до места повреждения прибором измеряется только время первого полупериода колебания, подвер
женное наименьшему искажению и затуханию. При этом
где t — время полупериода колебания.
Таким образом,' расстояние до места повреждения можно определить путем измерения продолжительности первого полупериода колебаний, возникающих при про бое изоляции кабеля, заряжаемого от кенотронной уста новки. Отсчет расстояния производится по шкале при бора, градуированной в километрах. Градуировка при бора рассчитана на четыре предела: 0—1, 0—2, 0—5,
О—10 км.
Так как измерение методом колебательного разряда производится в момент пробоя кабеля, а расстояние до места повреждения определяется при однократном про бое, то это измерение может быть совмещено с профи лактическим испытанием кабельной линии высоким на пряжением.
В случае, если прибором ЭМКС-58М производится определение места повреждения при пробое изоляции между жилами, то жила, на которую подается напря жение, должна быть изолирована от земли, а две другие
жилы кабеля — заземлены |
через сопротивление |
более |
1 000 Ом. |
не превосходит +5% |
макси |
Погрешность прибора |
мального значения шкалы, на которой производится из мерение. Ввиду того что данным методом определяется зона повреждения, указанные погрешности в практиче ских условиях измерения не вызывают осложнений, так как в дальнейшем место повреждения уточняется по трассе линии акустическим методом.
Если в зоне повреждения имеется муфта, то при за плывающем характере пробоя место повреждения по трассе уточняется по исполнительному чертежу линии, так как заплывающий пробой происходит чаще всего в муфтах.
9-5. Метод петли
Метод петли применяется для определения зоны по вреждения кабельной линии в том случае, если жилы кабеля не оборваны, а величина переходного сопротив-
