Потенциальный метод поиска

Потенциальный (шаговый) метод поиска места повреждения, реализованный в оборудовании «АНГСТРЕМ», относится к группе топологических (абсолютных) и заключается в измерении разности потенциалов с помощью А-рамки на поверхности грунта вблизи подземной коммуникации. А-рамка позволяет локализовать повреждения оболочки кабелей, которые находятся в прямом контакте с грунтом.

Общий принцип

Разность потенциалов создается протекающими в объеме грунта распределенными токами, которые в свою очередь наводятся элек­тромагнитным полем вокруг коммуникации либо возникают, как токи утечки в МП изоляции, где образуется гальваническая связь с грунтом. Используется постоянный ток и переменный ток по­вышенной частоты (звукового диапазона). Величина измеренного напряжения и характер ее изменения вдоль коммуникации явля­ются информативными параметрами для локализации МП. Опе­ратор перемещается по трассе с двумя контактными стержнями или пластинами (А-рамка). В первом случае осуществляется непосредстве­нное измерение разности потенциалов, во втором — через емкость пластин. Пластины используются при асфальтобетонных покры­тиях на трассе КЛ. Ток в поврежденную жилу подается с конца КЛ. А-рамка (АР-500), разработанная компанией «АНГСТРЕМ», используется совместно с Приемником поисковым ПП-500А из состава Поисковых комплектов.

Основные разновидности потенциального метода

На практике применяются три основных разновидности потенци­ального метода:

• Частотный вариант, в котором сигнал создается перемен­ным током (Генератор поисковый). Для контроля сигнала необходим селективный усили­тель сигнала, настроенный на его частоту (Приемник поисковый)
• Вариант с использованием постоянного тока. Контроль сигнала производится вольтметром постоянного тока.
• Вариант с использованием источника импульсного тока. Сигнал контролируется импульсным вольтметром.

Методически, в части последовательности действий по поиску МП эти варианты не отличаются между собой. Разница заключается в роде используемого сигнала: постоянный ток, переменный ток, однополярный импульс.

Частотный вариант потенциального метода

В качестве источника для создания поля (токов утечки) использу­ются поисковые (звуковые) генераторы типа ГП. В качестве усили­теля для измерения величины разности потенциалов используется приемник поисковый типа ПП. К входу приемника подключается А-рамка, в состав которой входят контактные электроды в виде штырей или дисков с фиксированным расстоянием между ними и регулируемый делитель напряжения. Делителем осуществляется регулирование уровня подаваемого на вход приемника сигнала.

На предварительном этапе для определения района поиска МП потенциальным методом необходимо использовать один из дис­танционных (относительных) методов - волновой, мостовой или рефлектометрический. Перед началом работ с применением потенциального метода трас­са коммуникации в районе места повреждения должна быть точно обозначена с применением индукционного метода.

Подключение генератора

Сигнал генератора подается между поврежденной коммуникаци­ей и заземлением. В качестве заземления может использо­ваться металлический штырь, заглубленный в грунт не менее 0,5м. Если грунт очень сухой необходимо обильно смочить его в районе заземления. Точка заземления должна отстоять не менее 20м от трассы кабеля.

Уровень сигнала подаваемого от генератора в коммуникацию за­висит от глубины залегания коммуникации, электрических характеристик грунта и чувствительности приемника. Например, для поиска МП электрического кабеля проходящего на стандартной глубине 0,8 м с использованием приемника поискового достаточ­но тока 3мА на частоте 480Гц.

Принцип поиска МП (метод максимума)

Процесс поиска необходимо начинать с точки заведомо находя­щейся до МП. Оператор располагает А-рамку таким образом, чтобы линия соединяющая штыри была перпендикулярна трас­се коммуникации. Штыри заглубляются в грунт так, чтобы один из штырей находился точно над трассой. Регуляторами делителя А-рамки и усиления приемника уровень сигнала на индикаторе приемника устанавливается порядка 25% от полной шкалы. Далее А-рамка передвигается на определенное расстояние, например 1м, вдоль трассы в сторону МП. Штыри таким же образом заглубля­ются в грунт. Необходимо стараться, чтобы при каждом шаге шты­ри погружались в грунт на одинаковую глубину, поскольку уро­вень сигнала существенно зависит от глубины погружения. Такое пошаговое перемещение при приближении к МП будет сопрово­ждаться значительным увеличением уровня индицируемого сиг­нала. Если уровень сигнала превысит пределы шкалы индикации необходимо регулятором усиления приемника установить его, как и в начале поиска, в пределах 25% от полной шкалы. Максимум сигнала будет достигнут непосредственно в МП.

Принцип поиска МП (метод минимума)

Более точно МП можно определить, используя т.н. метод мини­мума. В отличие от вышеописанного штыри А-рамки здесь распо­лагаются на линии трассы, т.е. коммуникация лежит в плоскости рамки. А-рамка пошагово перемещается в сторону МП. Приближение к МП сопровождается увеличением уровня сигнала. Непосредственно над МП произойдет резкое уменьшение сигна­ла. При дальнейшем перемещении рамки опять происходит резкое увеличение сигнала с последующим плавным уменьшением. Что­бы не пропустить это локальное падение уровня сигнала необхо­димо уменьшить шаг перемещения рамки до нескольких сантиме­тров. Когда А-рамка установлена в месте, где индикация уровня сигнала минимальна, МП находится посредине между штырями рамки. Небольшое перемещение рамки в любую сторону от этой точки приводит к резкому увеличению сигнала.

Особенности потенциального метода

При поиске МП с использованием штырей А-рамки оптимальной является частота 480Гц. Если при поиске используются дисковые электроды необходимо использовать высокую частоту. Эффективность потенциального метода для кабелей с пластмассовой оболочкой выше, чем для кабелей с металлической оболочкой.

C использованием А-рамки (АР-500) возможна реализация потенциального метода по постоянному или импульсному току. В этих случаях вместо приемника поискового к А-рамке необходимо подключить милливольтметр постоянного тока или импульсный милливольтметр соответственно.