Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
Testo
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Lokalizacja uszkodzenia kabla energetycznego.

komalik 18 Kwi 2008 01:40 17324 16
  • #1 18 Kwi 2008 01:40
    komalik
    Poziom 14  

    Witam wszystkich!
    Mam następujący problem do rozwiązania. Jest kabel 4*35^cu, który po kilkunastogodzinnej pracy ze sporo większym obciążeniem niż zwykle pracował dostał przebicia między dwoma żyłami.
    Kabel ma długość nieco ponad 100m i jest zakopany w ziemi. Stąd moje pytanie. Jak w miarę dokładnie zlokalizować miejsce gdzie izolacja żył jest uszkodzona i robi się zwarcie. Jakie narzędzie może temu posłużyć albo w jaki "domowy" sposób można osiągnąć podobny efekt do zamierzonego tzn. do lokalizacji uszkodzenia.
    Po przeszukaniu forum znalazłem tylko to:
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.ph...ja+kabla&sid=4263482acd6cfcb2669615e81b9279ad
    ale to nie wyczerpuje mojego tematu.

    Bardzo proszę o pomoc, by nie nakopać się na marne zwłaszcza, że to kopanie w glinie...

    dziękuję i pozdrawiam

    0 16
  • Testo
  • #2 18 Kwi 2008 02:03
    lukas_jg
    Poziom 19  

    najtańsza metoda:
    -kupujesz przyrząd do lokalizacji przewodów pod napięciem.
    - na jednym z końców podajesz napięcie i odkopujesz przewód w połowie jeżeli nie ma już napięcia to skracasz miejsce pomiaru o połowę i tak aż znajdziesz miejsce gdzie będzie przebicie.

    0
  • #3 18 Kwi 2008 02:14
    komalik
    Poziom 14  

    witam
    Podłączenie napięcia na jednym z końców nic mi nie da ponieważ, co oczywiste pojawi się ono i na drugim końcu, czyli tester na całej długości będzie wykrywał napięcie.

    Używałeś może tego co podesłałeś w linku?

    pozdrawiam

    0
  • #4 18 Kwi 2008 03:20
    Jarema
    Użytkownik obserwowany

    Siema,
    Mogę przytoczyć jedną z metod pomiaru:
    Podłączasz z jednej strony generator oraz oscyloskop i obserwujesz po jakim czasie sygnał odbije się od miejsca zwarcia i powróci do końca do którego jest podłączony sprzęt.
    Taki pomiar oczywiście można wykonać jedynie w stanie beznapięciowym.

    0
  • #5 18 Kwi 2008 10:56
    Madrik
    Moderator Robotyka

    Domowymi sposobami to wiele nie osiągnięsz. Pozostaje albo odkopanie kabla, albo szukanie uszkodzenia "na ślepą kurę". Najbardziej prawdopodobnym miejscem są lokalizacje, gdzie kabel jest szczególnie obciążony mechanicznie - Krawężniki, zakręty, końce przepustów, miejsca wcześniejszych napraw itd.

    Profesjonalnie - wołasz firmę i przepalają ci kabel. Kosztuje to parę ładnych tysięcy, ale lokalizację uszkodzenia dostajesz z dokładnością do szerokości szpadla.

    Pomysł z oscyloskopem jest niezły, ale ma jedną wadę - mierzy bezwględną długość żyły. W praktyce, kabel jest pofałdowany, ma załamania, zmienia poziom. W rezultacie, faktyczne miejsce uszkodzenia, może się nawet o kilka metrów różnić od stanu pomiarowego. A kilka metrów kopania w nieprzyjaznym gruncie potrafi dać w kość.
    Możesz też zastosować wspomnianą metodę dzielenia kabla na odcinki. Przecinasz go, i sprawdzasz który odcinek jest uszkodzony. Zły, znów dzielisz na połowę - w twoim wypadku da odcinek 25m - Warto go wymienić, zamiast dzielić jeszcze raz.
    Wada - Zostajesz z dwoma mufami na kablu.

    1
  • Testo
  • #6 18 Kwi 2008 12:15
    komalik
    Poziom 14  

    Witam
    Nawet gdybym go wykopał całego to i tak mam tylko dwa miejsca, które typuję jako potencjalnie uszkodzone: miejsce w którym firma od tp s.a. prowadziła telefon i "mijała" się krzyżowo z moim kablem (niestety nikt ich wtedy nie nadzorował i nie wiadomo co tam się działo, choć wykonawca mówi że "wszystko delikatnie szpadelkiem kopali"), a drugie to gdzie sam kiedyś go przycisnąłem lekko łyżką koparki (ale to miejsce od razu było obadane i zaizolowane - uszkodziła się tylko zewnętrzna izolacja i dlatego nie zdejmowałem jej by sprawdzać co w środku, bo nie wyglądało to groźnie).
    Natomiast jeśli uszkodzenie jest gdziekolwiek indziej to leżę, bo muszę w jakiś sposób wybadać to uszkodzenie, by go nie ciąć tyle.

    Ile dokładniej może kosztować takie przepalenie i czy efekty też będzie widać skoro kabel jest pod ziemią?

    Jarema, mógłbyś przybliżyć Twoją koncepcję (napięcia oczywiście nie ma - zasilenie jest teraz prowizoryczne po wierzchu 5*6^), bo oscyloskop chyba w miarę łatwo powinno się udać pożyczyć.

    pozdrawiam

    0
  • #7 18 Kwi 2008 12:57
    jerzpol
    Poziom 17  

    Najprościej zrób tak:
    Akumulator np. 12V podłączaj i odłączaj na krótko pomiędzy uszkodzone żyły kabla. Przygotuj kilka przekopów kontrolnych na kablu. W przekopie kontrolnym do kabla przyłóż kompas. W takt podłączania i odłączania akumulatora będzie widoczna zmiana położenia igły magnetycznej. Brak zmian położenia igły magnetycznej świadczy o tym, że jesteś już za miejscem uszkodzenia.
    Powodzenia.

    0
  • #8 18 Kwi 2008 13:15
    Quarz
    Poziom 43  

    Podpowiedź: pomiar rezystancji pętli zwarciowych z obu stron kabla... :idea: ...a jak wyjdzie ona zbyt duża w stosunku do rezystancji żył, to impulsowanie prądem stałym (np. a z akumulatora) by lepiej "zgrzać" miejsce zwarcia.
    Potem, jeśli znasz długość kabla (jego trasę ułożenia w ziemi) i możesz zmierzyć rezystancję sąsiedniej i zdrowej żyły o takim samym przekroju, to ja nie widzę przeszkód by miejsce uszkodzenia określić z niepewnością do ok. jednego procenta... :D
    To jest "szkolne zadanie"... które kiedyś było obowiązkowym zadaniem laboratoryjnym w Szkole Średniej o profilu elektrycznym.

    0
  • #9 18 Kwi 2008 13:21
    jerzpol
    Poziom 17  

    Możesz również miliomomierzem zmierzyć oporności pętli zwarcia z obu stron kabla (dla tych samych żył) i proporcjonalnie z opornością będą odległości - zakładam, że oporność zwarcia jest ok. zera omów.

    0
  • #10 18 Kwi 2008 15:02
    Quarz
    Poziom 43  

    jerzpol napisał:
    Możesz również miliomomierzem zmierzyć oporności pętli zwarcia z obu stron kabla (dla tych samych żył) i proporcjonalnie z opornością będą odległości - zakładam, że oporność zwarcia jest ok. zera omów.
    Nie musi być rezystancja styku RZ równa zero (i przeważnie nie jest to wartość do pominięcia), patrz wyżej, po pomiarze rezystancji pętli z obu stron żył uszkodzonych i znajomości rezystancji "zdrowej" pętli na całej długości da się ją wyliczyć... :D
    Niech;
    Rp1 = R1 + RZ - rezystancja pętli pomierzona od strony 1,
    Rp2 = R2 + RZ - rezystancja pętli pomierzona od strony 2.
    Dla rezystancji pętli Rp dla dwóch żył zdrowych (o takim samym przekroju jak uszkodzone) na całej długości mamy;
    Rp = R1 + R2, gdzie;
    R1 - rezystancja "czystej' pętli zwarciowej od strony 1,
    R2 - rezystancja "czystej' pętli zwarciowej od strony 2.
    Wystarczy dodać do siebie stronami dwa pierwsze równania i uzwględnić równanie trzecie, by wyznaczyć wartość RZ - rezystancji styku zwarciowego, a po tym wyznaczenie wartości R1 i R2 to zwykłą arytmetyka.
    Dla pewności można też zawsze pomierzyć rezystancje pozostałych możliwych do utworzenia pętli zwarciowych dla całej długości kabla - utworzonych zawsze ze żyłą zdrową i jedną z uszkodzonych - co daje znakomity pogląd na sytuacje w miejscu zwarcia.
    Oczywiście pod warunkiem, iż poszczególne żyły są o takim samym przekroju... choć dla różnego też jest to możliwie, tylko należy wtedy policzyć poprawki na rezystancje pętli zwarciowych na całej długości kabla, ale z tego powodu wzrośnie też wartość niepewności otrzymanych wyników.

    0
  • #11 18 Kwi 2008 18:53
    lukas_jg
    Poziom 19  

    komalik napisał:

    Używałeś może tego co podesłałeś w linku?


    używałem testera przewodów który jest w każdym sklepie TIM w PL.

    Pokazuje on nie tylko to czy napięcie jest ale również jego poziom. Zestaw składa się z generatora oraz odbiornika który wystarczy zbliżyć do izolacji :)

    Pozdrawiam

    0
  • #12 21 Kwi 2008 04:13
    rop
    Poziom 10  

    Praktycznie to albo ciąć kabel i mierzyć lub labolatorium z ZE. Wszystkie inne metody teoretycznie sa dobre ale w praktyce sa bardzo niedokładne . Dawno temu gdy jeszcze stosowano induktory do pomiarów ,a my kopaliśmy i kopaliśmy aby odkopać miejsce awarii ,w niektórych przypadkach wpinaliśmy grzejnik 2 KV .Po jakimś czasie ziemia w miejscu awarii była sucha lub w zimie wygrzana. Teraz jest wilgotno a zatem????? może ta metoda będzie najtańsza i prakytczna ???????

    0
  • #13 21 Kwi 2008 17:24
    Audiomaker
    Poziom 12  

    rop napisał:
    Praktycznie to albo ciąć kabel i mierzyć lub labolatorium z ZE. Wszystkie inne metody teoretycznie sa dobre ale w praktyce sa bardzo niedokładne . Dawno temu gdy jeszcze stosowano induktory do pomiarów ,a my kopaliśmy i kopaliśmy aby odkopać miejsce awarii ,w niektórych przypadkach wpinaliśmy grzejnik 2 KV .Po jakimś czasie ziemia w miejscu awarii była sucha lub w zimie wygrzana. Teraz jest wilgotno a zatem????? może ta metoda będzie najtańsza i prakytczna ???????
    Tak tylko zauważ że kolega powiedział wewnątrz izolacji zewnętrznej czyli między dwoma żyłami a więc takiego ubytku mocy cieplnej na pewno nie będzie a poza tym to by musiał chyba wykopać ten kabel z ziemi żeby widzieć co się dzieje

    0
  • #14 22 Kwi 2008 11:51
    komalik
    Poziom 14  

    Witam
    W ten weekend znalazłem chwilkę, żeby się tym tematem zająć, ale okazuje się że trzeba będzie jakoś to zwarcie "poprawić", bo na induktorze je widać, ale już zwykły multimetr nie jest jednoznaczny w swojej ocenie... także póki nie wymyślę jak je tam trochę przygrzać to pomiary oporu nie bardzo coś dadzą.

    Zwarcie jest między żyłami a nie ziemią (jakby ktoś miał jeszcze wątpliwości).

    lukas_jg, taki tester działa tak, że z jednej strony do dwóch żył podłączasz jakiś generator/nadajnik i potem patrzysz w którym miejscu na kablu nie będzie sygnału bo sygnał będzie szedł przez pętlę zwarcia, tak?
    Jeśli tak to nie byłoby to głupie, a przynajmniej w łatwy sposób pozwoli określić chociaż odcinek kabla ze zwarciem (mam kawałek jego na wierzchu - tak w 1/3 długości).

    Quarz, Twój sposób podoba mi się tylko, że to zwarcie trzeba jakoś "poprawić". Poza tym z ciekawości: zwykły multimetr będzie zbyt mało dokładny na taki pomiar, prawda? Mam taki z dokładnością do 0,1 Ohm'a.

    W jaki sposób można zagrzać na tyle w miejscu zwarcia żeby styk był dobry (gdy kabel był odłączany to zwarcie było takie, że po włączeniu zasilania i obciążenia C25 nie wyrzucała od razu tylko nawet po paru minutach, więc styk słaby).
    Wspominałeś o impulsowaniu prądem stałym z akku. Mam 2 akku 6V 195 Ah, które prąd rozruchowy mają 1100A, czyli teoretycznie mogę całkiem sporą moc tam wytracić (12V*~1kA=~12kW). Starczy?

    Dziękuję wszystkim za zaangażowanie i pomysły!
    Pozdrawiam

    1
  • #15 22 Kwi 2008 13:17
    pazde
    Poziom 15  

    Pożycz od kogoś miernik UNITEST ECHOMETER 3000, służy do mierzenia długości przewodów, do lokalizacji przerw też się świetnie nadaje.

    link merazet

    0
  • #16 23 Kwi 2008 16:42
    Quarz
    Poziom 43  

    Witam,

    komalik napisał:
    Witam
    [ ... ]
    Quarz, Twój sposób podoba mi się tylko, że to zwarcie trzeba jakoś "poprawić". Poza tym z ciekawości: zwykły multimetr będzie zbyt mało dokładny na taki pomiar, prawda? Mam taki z dokładnością do 0,1 Ohm'a.

    W jaki sposób można zagrzać na tyle w miejscu zwarcia żeby styk był dobry (gdy kabel był odłączany to zwarcie było takie, że po włączeniu zasilania i obciążenia C25 nie wyrzucała od razu tylko nawet po paru minutach, więc styk słaby).
    Wspominałeś o impulsowaniu prądem stałym z akku. Mam 2 akku 6V 195 Ah, które prąd rozruchowy mają 1100A, czyli teoretycznie mogę całkiem sporą moc tam wytracić (12V*~1kA=~12kW). Starczy?
    Nominalna rezystancja pętli zwarciowej na całej długości tego kabla (100m) o żyłach miedzianych dla przekroju żyły 35mm² wynosi tyle:
    2•100/(35•57)=1.00250626566416E-0001Ω, tj, ok. 0,1Ω.
    Tak więc potrzebny jest tu porządny mostek Thompsona z rozdzielczością pomiaru przynajmniej do 1 (a lepiej do 0,1), to po pierwsze.
    Po drugie, rezystancja przejścia pomiędzy zwieranymi żyłami zdrowymi (po drugiej jego stronie) musi być jeszcze mniejsza, jak również i rezystancja doprowadzeń do mostka.
    Napisałeś, iż to zwarcie pojawia się dopiero po pewnym czasie od załączenia napięcia, więc dla takiego stanu uszkodzenia tego kabla ta metoda nie nadaje się... należy zewrzeć porządnie żyły...
    Nie napisałeś (a może tego nie wiesz), czy to zwarcie pojawia się pomiędzy przewodami dwóch faz, czy też pomiędzy jednym z fazowych a neutralnym.
    Tu, istotne jest by wiedzieć na pewno pomiędzy jakimi żyłami to uszkodzenie występuje.
    Domyślam się, iż jest to kabel niskiego napięcia, a więc maksymalne napięcie bezpieczne pomiędzy żyłami, które nie uszkodzi jego izolacji, będzie ok. 1kV.
    I taką też amplitudą napięcia sieciowego należy impulsować (pamiętaj o zabezpieczeniu przetężeniowym tego źródła) by zniszczyć do końca uszkodzą tam izolację i dopiero wtedy, kiedy będzie stałe zwarcie można je poprawiać niskim napięciem z akumulatora.
    Pamiętać tu należy o właściwym zabezpieczeniu przed przegrzaniem przewodów - bezpiecznik topikowy - i o krótkotrwałym przepływie prądu o znacznej wartości.
    Zawsze można poczekać, by przewody ostygły po nagrzaniu się.
    Dla obu źródeł należy pamiętać o tym, by przewody doprowadzające nie tworzyły konturów obejmującą zamkniętą powierzchnię, ponieważ wzrasta wtedy znacznie indukcyjność własna tych przewodów, a to razem z szybkimi zmianami wartości prądu w czasie będzie indukować znaczne wartości napięcia samoindukcji mogące w ten sposób nadwerężyć (bądź zniszczyć) izolację w innym miejscu tego kabla.
    Oczywiście dla niezbyt dużych wartości tej indukcyjności (przewody doprowadzające obok siebie i nieco skręcone - to rozwiązanie optymalne) pewnym zabezpieczeniem jest tu pojemność elektryczna (kondensator) pomiędzy żyłami.
    Jest zasadą, iż przy takich czynnościach bierne żyły "wiszą w powietrzu" i są na dodatek podłączone do uziemienia przez rezystor rozładowujący o wartości rzędu 100 1.

    Pozdrawiam

    0
  • #17 23 Kwi 2008 21:24
    _jta_
    Specjalista elektronik

    Układ mostkowy - do końców jednej żyły, która ma zwarcie z inną, podłączasz potencjometr,
    i do tych samych końców podłączasz wskaźnik napięcia (ale żeby przewody od wskaźnika
    nie dotykały do tych od potencjometru - połączenie może być tylko przez żyłę kabla).
    Jeśli przez miejsce zwarcia popłynie jakiś prąd, to podzieli się między oba końce, i tylko przy
    zrównoważeniu mostka na wskaźniku nie będzie napięcia. Tylko... jaki masz spadek napięcia
    na kablu przy prądzie, jaki płynie przez miejsce zwarcia? Musisz umieć wykryć 1% tego.

    Inny sposób - jeśli masz oscyloskop dwukanałowy, a miejsce uszkodzenia daje jakieś skoki
    prądu, to na końcach kabla porównujesz opóźnienia (będą rzędu ułamka mikrosekundy).

    Pytanie: jak szybko po wyłączeniu zasilania zanika to przebicie? jeśli przy 230V masz 25A
    przez przebicie, to jego oporność jest około 10 omów - ale rozumiem, że jak trochę ostygnie,
    to się robi dużo większy opór - pytanie, jaki jest kiedy po odłączeniu napięcia można mierzyć?

    Przewód z prądem wytwarza pole magnetyczne - może to jakoś wykorzystać? Problem w tym,
    że to pole jest odwrotnie proporcjonalne do kwadratu odległości od przewodu, więc trzeba jakoś
    dotrzeć z czujnikiem blisko przewodu, albo mieć czujnik wykrywający bardzo słabe pole.
    Orientacyjnie, w odległości 1m od kabla w prądem 25A (powiedzmy, że taki płynie przez
    to zwarcie) uzyskasz pole o indukcji kilku nanotesli - prąd ma częstotkiwość 50Hz, więc
    jak użyjesz cewki, dla której iloczyn powierzchni i ilości zwojów będzie 1m^2, to uzyskasz
    około 1µV - mało, ale wzmacniacz na 2-3 tranzystorach, i można usłyszeć w słuchawce.
    Lepiej użyć nieco większej cewki - np. kilka zwojów o średnicy metra.
    Tylko jeśli masz w pobliżu jakąś linię energetyczną, to ona może dawać silniejsze pole...
    zwłaszcza linia napowietrzna z dużym rozstawem przewodów, i dużym prądem w nich.

    0