1.8.4. Определение замыкание между жилами

Выводы генератора подключаются к двум жилам кабеля, между которыми произошло короткое замыкание, и генератор включается в работу. Оператор с работающим приемником выходит на трассу вблизи места подключения генератора и проверяет работу приемника, передвигаясь вдоль трассы и перпендикулярно ей.

При этом в телефонах прослушивается характерное увеличение или уменьшение сигнала, зависящее от скрутки жил и от местоположения оператора от оси кабеля. На коротких кабелях до 200 м применяют высокую частоту 8000 – 9500 Гц, на более длинных кабелях – частоту 400 – 1450 Гц.

Определение места повреждения также рекомендуется производить при вертикальном расположении оси антенны. Над местом установки соединительных муфт наблюдается несколько большее по амплитуде усиление сигнала, чем над точкой кабеля, в которой жилы расположены горизонтально. За муфтой по трассе кабеля периодическое изменение сигнала по характеру и амплитуде остается таким же, как и до муфты, (рис. 33). Над местом повреждения сигнал возрастает, и сила звука в телефонах будет выше, чем над местом горизонтального расположения жил или над соединительной муфтой.

Рисунок 33 – Определение местоположения соединительной муфты

Рисунок 34 – Определение межфазного повреждения кабеля

1.8.5. Определение однофазных замыканий

При однофазных замыканиях на оболочку ток проходит по жиле и оболочке (рис. 35), поэтому влияние скрутки жил будет незначительно. В этом случае кривая 1 слышимости в телефонах при вертикальной оси антенны будет иметь вид, представленный на рис. 36, а при горизонтальной антенне - кривая 2.

Рисунок 35 – Схема протекания токов в земле и кабеле при однофазном замыкании

Кривая 1 (рис.36) получена в вертикальной антенне от электромагнитного поля одиночного тока I₀₂ (рис.35), текущего по жиле, а затем по оболочке от места повреждения и растекающегося по земле. Кривая 2 образована полем пары токов: (Ia – Iк), I₀₁.

Рисунок 36 – Кривые изменения ЭДС при однофазных замыканиях

Одиночный ток протекает как до места повреждения, так и за ним, что затрудняет определить место повреждения. Магнитное поле пары токов (рис. 35, кривая 2), как и в случае двухфазного замыкания, существует только до места повреждения, но наводимая им э.д.с. по амплитуде значительно меньше э.д.с., наводимой магнитным полем одиночного тока I₀₂ и находится в узкой зоне между двумя вершинами кривой I (рис. 36), что значительно затрудняет его определение.

1.8.6. Метод поиска однофазных замыканий при присоединении генератора к оболочке и целой жиле

Сущность метода заключается в другом способе подключения генератора к кабелю. Генератор подключается к целой жиле и оболочке кабеля. На другом конце кабеля целая и поврежденная жилы соединены между собой (рис. 37).

Рисунок 37 – Схема отыскания однофазного замыкания

1.8.7. Индукционно – коммутационный метод

Индукционно-коммутационный метод предназначен для определения мест однофазных замыканий в кабельных линиях. Он является разновидностью индукционного метода. Сущность индукционно-коммутационного метода заключается в поочередной коммутации тока генератора к поврежденной и неповрежденной жилам на время, при котором создается сигнал «точка» в поврежденной и сигнал «тире» в неповрежденной жилах (рис.38).

На втором конце кабеля неповрежденная жила замыкается на землю. Коммутация сигналов «точка» и «тире» осуществляется специальным коммутатором сигналов К. Коммутатор сигналов подключает генератор к неповрежденной жиле на время 0,8 с, создавая сигнал «тире», а затем к поврежденной жиле на время 0,2 с, создавая сигнал «точка». Электромагнитное поле сигнала «тире» будет змерствовать по всей трассе кабельной линии. Поскольку это поле будет линейным полем одиночного тока, то в антенне, установленной вертикально и точно над осью кабеля, сигнал наводиться не будет (рис. 39, кривая 2). Этот минимум сигнала и служит для точной ориентации антенны над осью кабеля. Электромагнитное поле сигнала «точка» состоит из двух составляющих: электромагнитного поля пары токов (Ia – Iк ) и I₀₁ (рис. 38,в) и мешающего электромагнитного поля одиночного тока I₀₂=I_k.

В антенне, точно установленной вертикально над осью кабеля, сигнал от поля одиночного тока Iк (рис.39, кривая 1) также прослушиваться не будет, как и в случае с неповрежденной жилой.

Это поле будет существовать как до места повреждения, так и за ним за счет растекания тока I₀₂=I_k в земле, но прослушиваться будет только при отклонении от оси кабеля. Поле пары токов (Ia – Iк) и I₀₁, как и в случае двухфазного замыкания, имеет максимум сигнала над осью кабеля и существует только до змета повреждения (рис.39, кривая 3). По исчезновению сигнала этого поля и судят о месте повреждения. Ориентируя ось антенны по минимуму сигнала «тире» неповрежденной жилы, прослушивают сигнал «точка» поврежденной жилы. Продвигаясь по трассе, определяют место исчезновения сигнала «точка» и, следовательно, определяют место повреждения.

Рисунок 38 –Электрическая схема токораспределения при индукционно-коммутационном методе

Кроме этого, на поле пары токов будет влиять скрутка жил, и сигнал от него будет периодически изменяться с шагом скрутки. За местом повреждения при смещении антенны в сторону будут прослушиваться сигнал «тире» и сигнал «точка» от электромагнитного поля одиночного тока неповрежденной и поврежденной жил.

Рисунок 39 – Кривые изменения э.д.с. в антенне, расположенной вертикально, при индукционно-коммутационном методе

Для того чтобы значительно снизить ток растекания, необходимо по поврежденной жиле пропускать ток частотой выше 10 кГц, так как токи высоких частот меньше растекаются в земле и как бы вытесняются к электроду (оболочке). При частотах 50-70 кГц происходит полное вытеснение тока растекания к поверхности, т.е. к проводнику.

На этом принципе основан индукционно-коммутационный двухчастотный метод, разработанный авторами и который предназначен для определения однофазных замыканий, (рис. 40).

Рисунок 40 – Функциональная электрическая схема индукционно-коммутационного двухчастотного метода

Для реализации индукционно-коммутационного двухчастотного метода применяются два генератора на 1 и 60 кГц и блок управления БУ. Блок управления БУ попеременно подключает то генератор с частотой 1 кГц к неповрежденной жиле на время 0,8 с (сигнал «тире»), то генератор с частотой 60 кГц к поврежденной жиле на время 0,2 с (сигнал «точка»). Определение места повреждения в этом слу­чае происходит так же, как и в случае определения повреждения одночастотным индукционно-коммутационным методом. Кабелеискатель имеет две приемные антенны, два канала усиления, на I кГц и 60 кГц, соответственно, головные телефоны ТлФ и индикатор. Пульт управления усилителями позволяет вести работу и в режиме обычного индукционного кабелеискателя на частоте 1 кГц.