2.5. Петлевий метод визначення місця пошкодження кабелів

У тих випадках, коли в жилі з пошкодженою ізоляцією відсутній обрив і, окрім того, в кабелі наявна одна “здорова” жила, визначення відстані до місця пошкодження можна здійснити з допомогою петлевого методу. Чотири опори A, B, C і D утворюють замкнений чотирикутник, в одну діагональ якого ввімкнений гальванометр, і в іншу – акумуляторна батарея. Для того, щоб при ввімкненій батареї стрілка гальванометра знаходилася в нульвому положенні, плечі моста повинні задовольняти умові рівноваги моста:

A/C = B/D.

Схема петлевого вимірювання, яку практично застосовують для визначеня місця пошкодження, подана на рис. 2.2, а.

а б

Рис 2.2. Схеми вимірювання пошкодження кабелів за петлевим методом

Для цього слід на одному кінці кабельної лінії з’єднати пошкоджену жилу зі “здоровою” перемичкою з перерізом не меншим за переріз жил кабелю, забезпечивши контакт з малим перехідним опором. На іншому кінці кабелю до цих же ж жил приєднується вимірювальний міст зі стрілочним гальванометром та акумуляторною батареєю.

Опори A і C підбираються на вимірювальному мості, а опори B і D є складовими жил кабелю таким чином, що D відповідає опору жили від вимірюваного кінця до місця пошкодження, а B – відстані від місця пошкодження до іншого кінця жили плюс довжина справної жили, тобто, опір петлі B + D повинен відповідати опору двох жил кабелю:

B + D = 2R, (2.6)

де R – опір справної жили.

Оскільки за однакового перерізу жили її опір пропорційний довжині, то можна записати:

(2.7)

де l_x – відстань до місця пошкодження;

L – довжина кабелю.

За цією формулою після встановлення рівноваги і визначається шукана відстань.

Оскільки опір жил кабелю малий порівняно з опорами A і C моста, то з’єднувальні провода від кабелю до моста також впливають на результати вимірювань. Тому гальванометр слід приєднувати до кінців вимірюваних жил, а кінці від моста до жил кабелю в цьому випадку виконуються гнучким мідним проводом перерізом 4 мм² з надійними латунними затискачами.

Перехідний опір на землю у місці пошкодження кабелю повинен бути не більшим 10 000 Ом, інакше чутливість моста на землю суттєво знизиться.

Напруга акумуляторної батареї для живлення моста залежить від перехідного опору в місці пошкодження кабелю і орієнтовно має наступні значення:

10 000 Ом – 100-120 В; 1000 Ом – 24-30 В; 100 Ом – 4-6 В.

Порядок здійснення вимірювань наступний:

1. визначають перехідний опір у місці пошкодження з допомогою мегомметра;

2. на протилежному кінці лінії встановлюють закоротку на “здорову” та пошкоджену жили;

3. до цих же ж жил на вимірювальному кінці лінії приєднують провода від моста;

4. встановлюють прилади: міст, зліва від нього – гальванометр, справа – акумуляторна батарея; при цьому відстань від приладів до струмоведучих чистин повинна бути не меншою 0,6 м;

5. до відповідних затискачів моста приєднують проводу від жил кабелю, заземлення та акумуляторної батареї. В останню чергу під’єднують провода від гальванометра, який попередньо слід встановити за рівнем перевірити розімкненість на мосту ключа до кола генератора і акумуляторної батареї.

Рівновагу моста здійснюють поступовим підбором вимірювальних плеч (рис. 2.2, б). На останніх декадах (0,1 Ом) при замиканні ключа акумуляторноі батареї гальванометр інколи дає відхилення в обидві сторони (відхилиться в одну сторону і відразу ж в іншу). У цьому випадку слід замкнути спочатку коло акумуляторної батареї, а пізніше гальванометра.

Для зменшення впливів не слід шунт гальванометра виводити до кінця. Якщо впливи відсутні, то зручніше коло гальванометра замкнути і користуватися лише ключем акумуляторної батареї. Коло акумуляторної батареї слід замикати лише короткочасно для запобігання швидкого її розрядження.

Плечі A і C записуються за нульових показів гальванометра. Переважно, відстань до місця пошкодження позначають l_x, а за місцем пошкодження l_y. Тоді:

l_x + l_y = L; D = l_x; B = L + l_y; l_x = 2LC/(A + C). (2.8)

Записавши A і C покази опорів моста, слід кінці проводів, що йдуть від жил кабелю до моста, поміняти місцями і здійснити нове вимірювання. Тоді отримаємо:

(2.9)

На основі підрахунку результатів двох вимірювань, отримують величину меншої довжини кабелю l_x і величину більшої сторони кабелю L + l_y.

Якщо обидва отримані результати сумарно не відповідають подвійній довжині кабелю, то плечі моста підібрані недостатньо точно і вимірювання слід повторити, перевіривши контакти закоротки на протилежному кінці кабелю.

У деяких випадках вимірювань за схемою петлевого метода за будь-яких значень пліч A і C стрілка гальванометра відхиляється лише в одну сторону. При перестановці місцями кінців на мосту, стрілка знову відхиляється в одну сторону, але в протилежному напрямі. Це означає, що пошкодження знаходиться на самому початку кабелю зі сторони місця вимірювання, найчастіше, в кінцевій воронці. Відхилення в одну сторону можливе й за обриву з’єднувальних проводів.