Lokalizace kabelových poruch
Lokalizace kabelových poruch
Přístroje a systémy BAUR k lokalizaci vad kabelů lze použít na všechny typy kabelů a všechny druhy závad kabelů.
Poruchy kabelových sítí jsou nevyhnutelným jevem. Rostoucí spotřeba elektřiny, vysoké zatížení, zastaralost, podinvestovanost, náročné prostředí a husté osídlení - všechny tyto faktury dále zvyšují důležitost rychlé a spolehlivé lokalizace chyb kabelů. Jedná se o mimořádně komplexní výzvu -
výsledkem kombinace příčin, typů kabelů, struktury sítě, úrovní napětí a okolních podmínek je téměř nekonečné množství možných chyb. Každá porucha má za následek větší či menší náklady a stres - třeba při čekání obnovu zásobování elektřinou, při zbytečných odstávkách strojů, při pohledu na rozkopané ulice, při čekání v dopravních zácpách nebo při pohledu na nečinně postávající stavební dělníky. K lokalizaci chyb kabelů je tudíž potřeba zaškolených specialistů, kteří zase potřebují robustní, spolehlivé a flexibilní vybavení, s nímž dokáží využít veškeré nezbytné metody lokalizace.
Závady v důsledku zkratu
• Měření kabelů
• Závady odporu
• Přerušení kabelů
• Závady pláště
• Závady způsobené vodou
• Závady částečných výbojů
Rozlišujeme dva druhy lokalizace závad kabelů:
• Předběžná lokalizace
• Přesné určení
- Lokalizace poruch - Přístroje IRG lokalizují poruchy pomocí impulsně-reflexní ( odrazové ) metody.
- Propalovací transformátory - Přístroje ATG slouží ke snížení impedance vad kabelů v sítích nízkého a středního napětí.
- Rázové generátory - Rázové generátory BAUR SSG k předběžné a dodatečné lokalizaci.
- Tónové generátory - TG 20/50 s automatickou úpravou impedance je přenosný bateriový zvukový generátor s vestavěnou nabíječkou. Tónový generátor TG 600 je koncipován speciálně pro přesnou lokalizaci kabelových chyb a spojek zkrutovou metodou.
- Zaměřování kabelu ze svazku - Kabelový identifikační přístroj KSG 100 slouží k identifikaci jedno- a vícežilových kabelů a vedení z kabelového svazku.
Procesní kroky a metody lokalizace chyb kabelů.
Kabelové soustavy jsou zaneseny v plánech. Aby však bylo možné poruchu kabelu odstranit, je nezbytné přímo v terénu samotný kabel a chybné místo lokalizovat. Tento proces se člení do dvou kroků, které obsahují určitý sled prováděných opatření: předběžná lokalizace, sloužící k hrubému zjištění chybného místa na kabelové trase, jejíž délka může dosahovat několika kilometrů, a dodatečná lokalizace, jejímž cílem je určit přesné umístění chyby. Další součástí je identifikace správného kabelu.
Předběžná lokalizace
Po nahlášení chyby, identifikaci postižené kabelové trasy a jejím odpojení nejprve probíhá analýza chyby. Při ní se určuje typ a délka kabelu a struktura sítě a zjišťují možné zjevné příčiny poruchy, například stavební práce. První měření slouží k určení izolačního odporu všech fází kabelu. Na základě těchto měření se definuje druh chyby (chyba s nízkým nebo vysokým odporem), zjišťuje chybná fáze a určuje, kterou metodu předběžné lokalizace je nutné použít.
Sekundárně impulzní metoda / několikanásobná impulzní metoda (SIM/MIM)
Metoda SIM/MIM je pravděpodobně nejefektivnějším způsobem předběžné lokalizace chyb kabelů. Umožňuje lokalizovat až 98 procent chyb. Vychází z logické úvahy, že je vhodné nejprve hledat chyby, které se ze statistického hlediska vyskytují nejčastěji. Tímto způsobem se minimalizuje časová náročnost předběžné lokalizace. Její hlavní přednosti spočívají ve snadném použití, univerzální využitelnosti a mimořádně snadné interpretaci echogramů. Vysokoohmové chyby se zapalují rázovým impulzem. Během jediného výboje měří echometr IRG vzdálenost chyby pětkrát – tato hodnota se v praxi ukázala jako ideální. Výsledky měření se automaticky ukládají.
Průběh měření SIM/MIM
1. Vyslání nízkonapěťového impulzu k určení obrazu bez negativní výchylky
2. Zapálení chyby prostřednictvím zdroje vysokého napětí (rázového generátoru SSG)
3. Vyslání nízkonapěťového impulzu (SIM) nebo až pěti nízkonapěťových impulzů (MIM). Zkušení specialisté vysílají impulzů pět, čímž si zajišťují vytvoření vypovídajícího echogramu přesně v okamžiku zapálení chyby.
4. Odraz impulzů na místě chyby
5. Určení vzdálenosti chyby v metrech na základě analýzy echogramu
Metoda odrazu impulzů (TDR)
Metoda TDR je jednou z nejznámějších a nejpoužívanějších měřicích metod. Umožňuje určit celkovou délku kabelu a jeho přerušení, zkraty a jejich vzdálenost. Rázová metoda (ICM) a rozdílová rázová metoda (DICM). U mimořádně dlouhých kabelů dochází ke značnému útlumu impulzu. K vytvoření vypovídajícího echogramu se používá metoda ICM. Při ní rázový generátor generuje vysokonapěťový impulz, jenž způsobuje průraz na místě chyby. Přesnost metody ICM se s rostoucí délkou kabelu zvyšuje. Není tudíž vhodná pro krátké kabely. Jako její doplnění slouží metoda DICM. Současným měřením dvou kabelových žil rozdílovou metodou lze určit vzdálenost i obtížně lokalizovatelných chyb. Tato metoda DICM
se používá u kabelů o délce přes deset kilometrů, v sítích s větvením do T a u venkovních vedení.
Metoda dokmitávání a rozdílová metoda dokmitávání
Mnoho chyb kabelů (včetně vysokonapěťových chyb) lze zapálit napětím do 32 kV, generovaným rázovým generátorem. V jednotlivých případech, kdy je potřeba vyšší zápalné napětí, se uplatňuje metoda dokmitávání. Při ní zdroj vysokého napětí VLF nebo DC zapaluje chybu s vysokým odporem. Vznikající postupná vlna se zaznamenává pomocí echometru, čímž se určuje vzdálenost od chyby kabelu. I v tomto případě je
doplňkem rozdílová metoda dokmitávání.
Můstková metoda pro chyby kabelového pláště
Při předběžné lokalizaci chyb v kabelových pláštích se používá měřicí můstek dle Murraye nebo Glasera. Vzdálenost chyby se určuje na základě poměru odporů můstku.
Dodatečná lokalizace
Předběžnou lokalizací lze získat informace o vzdálenosti mezi chybou kabelu a jeho začátkem, a to s tolerancí několika málo metrů. Při dodatečné lokalizaci se zjišťuje přesná poloha chyby v terénu.
Trasování
Kabelová data a plány tras, dostupné v digitální podobě, často nestačí k určení přesného průběhu kabelu. V této situaci dokáží se zjištěním polohy a hloubky kabelu pomoct magnetické tónové frekvenční metody. Akustická dodatečná lokalizace - lokalizace chyb pomocí zvuku
Při používání metody zvukové lokalizace se k lokalizaci vysokoohmových a občasných chyb využívá časový posuv mezi elektromagnetickými a akustickými signály. V přijímači jsou integrovány volitelné filtry a metody měření časového posuvu. Uživatel je díky tomu vždy cíleně naveden k místu chyby, a to i v nepříznivých terénních podmínkách či hlasitém prostředí.
Metoda krokového napětí
U chyb s nízkým odporem nelze využít metodu dodatečné akustické lokalizace - tyto chyby negenerují slyšitelný signál. U metody krokového napětí se v zemi vytváří napěťový trychtýř, jenž se snímá pomocí zemnicích tyčí.
Metoda lokalizace zkrutového pole
Tato metoda patentovaná firmou BAUR se využívá u kroucených signálních kabelů a u vícežilových kabelových zařízení. Pomocí metody lokalizace zkrutového pole lze chyby lokalizovat i tehdy, pokud při kovových zkratech a při lokalizaci spojek selže klasická metoda akustické lokalizace.
Určení správného kabelu
Většinou je v jednom svazku sdruženo několik kabelů. Po určení přesné polohy chyby a jejím zpřístupnění je nutné spolehlivě identifikovat vadný kabel.