Трассоискатель кабельных линий и подземных коммуникаций

Немного теории

Итак, трассоискатель – это уникальный прибор, позволяющий обнаружить линию прохождения кабеля или залегания труб. Современные устройства делятся на два типа по принципу работы;

• Контактный принцип;
• Индукционная разновидность.

Прибор, работающий по индукционному принципу, способен определять, как кабель под напряжением, так и пассивную трассировку, то есть, не подающую активных сигналов подземную коммуникацию. Индукционный метод более сложный и базируется на улавливании устройством высоких частот и регистрации данных показателей на специальном индикаторе.

Трассоискатели также подразделяются на одно- и многочастотные. Первые – наиболее приемлемый вариант, такие приборы несложно смонтировать самостоятельно, и применяются они для определения коммуникаций, расположенных под грунтом в том случае, когда одни трассы не пересекают другие, и, таким образом, не перекликаются исходящие от них сигналы.

Многочастотные устройства – более сложная конструкция и используются для определения сигналов трасс в случае высокой плотности кабельных линий и трубопроводов. Мультичастотные устройства способны определять указанную в программе частоту, не сбиваясь на другие. Современные приборы оборудованы программным обеспечением, что значительно облегчает работу, которая для пользователя заключается в одном нажатии на клавишу и прочтении полученной информации, высветившейся на индикаторе.

Малогабаритный металлодетектор

Детектор предназначен для поиска скрытой проводки, арматуры и других металлических предметов.

Основное отличие от предыдущих моделей, не требуется самому наматывать катушки индуктивности. Вместо них используется обмотка реле. В основе работы искателя лежит задача выделения разностной частоты двух генераторов, когда при приближении к металлическому предмету один генератор для поиска (LC) изменяет свою частоту колебаний.

В состав металлоискателя входят LC и RC-генераторы, буферный каскад, смеситель, компаратор и выходной каскад.

Частоты RC и LC-генераторов подбираются примерно одинаковыми, тогда, пройдя через смеситель, на выходе будет уже три частоты. Третья равна разности частот RC и LC-контуров.

С выходного элемента меандр через емкость С5 поступает на телефон, у которого сопротивление должно быть примерно 0,1 КОм. Так как емкость и активное сопротивление телефона образуют диффенцирующую RC цепочку, то на подъеме и спаде меандра будет образовываться импульс. В результате человек услышит щелчки с частотой в два раза превышающую разностную.

Обнаружение скрытой проводки будет выявляться по изменению частоты звука. Катушка берется из реле РЭС 9, при этом подвижные элементы удаляются. Так как реле содержит 2 катушки с различными сердечниками, общие выводы обмоток надо соединить с емкостью С1, а сердечник и корпус переменного сопротивления, — с общей шиной.

В качестве печатной платы используется двусторонний фольгированный гетинакс или стеклотекстолит. Детали искателя следует размещать на одной стороне, вторую сторону вытравливать не надо, ее нужно соединить с общей шиной прибора.

На второй стороне закрепляется батарея, катушка индуктивности из реле.

Плата устанавливается в любой неметаллический корпус, где крепится разъем для телефона. Наладка металлоискателя начинается с подгонки частоты LC-генератора подбором емкости С1. Частота должна находиться в диапазоне 60-90 кГц.

Затем меняем емкость конденсатора С2 до тех пор, пока в телефоне не появится звук. При регулировке сопротивления в разные стороны звук должен изменяться.

Индуктивная связь генератора с кабельной линией или металлическим трубопроводом

Индуктивная связь используется в тех случаях, когда необходимо исследовать определенную местность на наличие кабельных ли­ний, металлических трубопроводов или иных электропроводных коммуникаций, например перед проведением земляных работ, или когда невозможно непосредственно подключить генератор к коммуникации.

Сигнал в коммуникации наводится с помощью подключенной к выходу генератора индукционной катушки (рамки). Индукцион­ную катушку, подключенную к генератору, располагают на поверх­ности земли над предполагаемым местом нахождения кабельной линии или иной коммуникации. Принцип индуктивной связи ге­нератора с кабельной линией показан на рисунке:

Принцип индуктивной связи генератора с кабельной линией

Выходной ток генератора протекает по виткам индукционной рамки и вызывает появление магнитного поля, проходящего через окно рамки. Это поле проникает через землю и охватывает кабель­ную линию или трубопровод. В кабеле или трубопроводе начинает протекать индуцированный ток. Этот ток в свою очередь вызыва­ет появление магнитного поля, которое опоясывает кабель (тру­бопровод) и может быть принято индукционным приемником. Таким образом, появляется возможность обнаружить кабельную линию (трубопровод) без непосредственного подключения к ним генератора.

Рассмотрим некоторые особенности определения местонахожде­ния кабельных линий или металлических трубопроводов при ин­дуктивной связи с ними генератора звуковых частот. На рисунке ниже изображено положение рамки, при котором эффективность ин­дуктивной связи генератора с кабельной линией будет наиболь­шей. Методика определения местонахождения кабельной линии или трубопровода при индуктивной связи с ними генератора зву­ковых частот поясняется на рисунке:

Определение местонахождения кабельной линии или металлического трубопровода при индуктивной связи с генератором

Согласно рисунку можно рекомендовать следующую методику определения местонахождения кабельной линии или трубопрово­да:

• Расположить индукционный приемник на местности в зоне предполагаемого местонахождения кабельной линии или трубо­провода. Поисковая катушка должна находиться в центре обсле­дуемой зоны.
• К выходу генератора, имеющего автономное питание, под­ключить индукционную рамку.
• Исключить возможность прямой связи индукционной рамки генератора с индукционным приемником. Для этого от­нести генератор от приемника на расстояние не менее 15 метров. Установить плоскость индукционной рамки генератора перпенди­кулярно поверхности земли по направлению на приемник.
• С включенным генератором начать обход местности во­круг приемника по окружности, сохраняя ориентировку плоско­сти рамки генератора перпендикулярно поверхности земли и по направлению на приемник.
• При пересечении места прохождения кабельной линии или металлического трубопровода приемником будет зафиксирован максимальный сигнал. Отметить указанное местонахождение ге­нератора и продолжать обход местности до завершения окружно­сти. Отметить другое место пересечения трассы на местности.
• Обойти указанную местность еще раз и проверить найден­ные ранее точки пересечения.
• Расположить генератор непосредственно над обнаружен­ной кабельной линией и определить точное место прохождения трассы, проходя с приемником по обследуемой местности, от од­ной отмеченной точки до другой.

Обзор производителей

Рынок трассоискателей представлен большим количеством производителей из разных стран мира. Производством данных товаров занимаются европейские, американские и азиатские производители. Специалисты рекомендуют отдавать предпочтение тем производителям, которые на протяжении многих лет занимаются выпуском качественных изделий, а их продукция имеет все разрешительные документы и сертификаты качества

Опытные инженеры рекомендуют обратить внимание на следующие торговые бренды

Radiodetection – английская торговая марка, которая занимается выпуском качественного и долговечного оборудования. Достоинства выпускаемых изделий – длительный период эксплуатации, неприхотливость в обслуживании, простота эксплуатации, возможность использовать в различных климатических условиях, устойчивость к механическим повреждениям, наличие герметичного корпуса, возможность обслуживание в специализированных сервисных центрах Недостатки – отсутствие новых моделей.

Особое внимание необходимо уделить изделиям марки «Успех», выпуском которых занимаются российские производители. С помощью данных изделий специалисты могут найти неисправные кабели, определить положение подземных коммуникаций и глубину их залегания, выяснить градус отклонения систем от оси, а также измерить силу тока и выяснить тип коммуникаций. Достоинства:

Достоинства:

• простота эксплуатации;
• небольшой вес и габариты;
• возможность работы от аккумулятора;
• возможность проведения работ в темное время суток;
• наличие встроенной микропроцессорной системы управления;
• возможность использовать в различных климатических условиях;
• наличие различных режимов индикации;
• возможность работы в пресной воде.

Как закладывать маркеры?

Лидером в производстве интеллектуального трассопоискового оборудования является известная фирма 3М.

Причем задействовав целый ряд комплексных решений от них, можно организовать единую инженерную сеть и выгружать все данные от маркеров в одну базу.

То есть, вы получите электронную паспортизацию всех коммуникаций с привязкой к конкретной местности и информацию по каждой ремонтной муфте, трассе и соседним коммуникациям.

Особые условия и требования по закладке маркеров (нажмите + для раскрытия).

Безусловно, удовольствие это дорогое (больше 100 тыс. рублей за бухту ленты длиной в 400м), поэтому и применять его нужно с умом.

На прямых участках при параллельном следовании с другими коммуникациями можно задействовать интеллектуальную сигнальную ленту. А вот пластиковые шары, закапывать только в местах установки муфт, на вводе в зданиях или ПС, на поворотах, изгибах и пересечениях.

При этом на других участках трассы, где нет посторонних кабельных линий, водопровода, газопровода и т.п., по прежнему никто не запрещает применять обычную недорогую сигнальную ленту.

Сплошная маркировка в данных условиях будет неоправданно дорогим удовольствием.

https://youtube.com/watch?v=iBkNVV728b4%3F

Источник – 3mrussia.ru

Разновидности кабелеискателей

• Георадары/радиолокаторы — это приборы, излучающие радиоимпульсы. Двигаясь на колесах по исследуемой зоне и обнаружив необходимый объект, они принимают отраженные сигналы и обрабатывают их, визуализируя полученную информацию на экране. Этот вид оборудования эффективен при поиске самых разных видов коммуникаций, независимо от того, из какого материала они сделаны. Однако он не подходит для работ в плотных грунтах с большим количеством камней и строительных отходов, т.к., сталкиваясь с ними, сигнал рассеивается.
• Электромагнитные трассоискатели кабелей — прибор, предназначенный для поиска коммуникаций, излучающих электромагнитное поле. Обеспечивает высокую точность при поиске кабелей напряжением до 35 кВ, телекоммуникационных систем и металлических трубопроводов. Однако для того чтобы найти с помощью электромагнитного трассоискателя кабельных линий пластиковый трубопровод, последний должен быть укомплектован проводом-спутником.
• Многофункциональные системы для поиска коммуникаций. С их помощью можно осуществлять поиск силовых и телекоммуникационных проводов, трубопроводов из металла и пластика.
• Трассоискатели поврежденных коммуникаций. Помогают определить местоположение поврежденного участка системы, отправляя на провод импульсы постоянного тока.
• ЛЭМ ScotchMark, определяющий предварительно оставленные возле коммуникаций в траншее электронные маркеры.

Методы поиска кабелей и повреждений

• Индукционный метод – применяется для поиска мест пробоя изоляции металлических жил между собой либо при обрыве кабеля с одновременным замыканием всех жил между собой. Максимальная точность при поиске кабелей напряжением до 40 кВ. При перемещении приёмника над осью кабеля будут наблюдаться периодические усиления и ослабления электродвижущей силы. Связано это с тем, что при горизонтальном расположении жил кабеля с подключённым генератором будут максимальные показатели электромагнитного поля, а при вертикальном – минимальные. Если трассоискатель кабельной линии основан лишь на данном методе, то он будет обладать весьма небольшой ценой и посредственной точностью, хотя точность зависит от множества дополнительных факторов.
• Контактный метод – является наиболее точным методом для поиска повреждений кабеля, для поиска местоположения кабеля эффективность этого метода существенно ниже. Суть метода заключается в измерении уровня сигнала генератора вдоль повреждённой линии коммуникации. При измерении стоит учитывать расстояний между точками замера – большим промежуткам соответствуют меньшие показатели индикатора.
• Импульсный метод – аналог индуктивного метода, только с учётом изменяемых импульсов от генератора для установления дополнительных помех, создаваемых активными кабелями и каналами, проблемами в грунте и бетоне. Из-за сложности технологии анализа цена таких трассоискателей наиболее высокая, к тому же такие приборы имеют сразу набор для других методов определения кабельной линии.
• Акустический метод – это метод основанный на колебаниях звука определённой частоты в месте разрыва за счёт мощных электрических разрядов и фиксации их на поверхности. Эффективен при однофазных и междуфазных замыканиях с различными переходными сопротивлениями, а также при обрыве одной или двух жил. Минусом метода является отсутствие возможности работы при сложных для определения и фиксации звука грунтах, при масштабном затоплении кабель-канала. В связи, с невостребованностью цена за трассоискатели на данном методе самая низкая. Это обусловлено невысокой точностью метода, а также с невозможность применить его в сложных городских условиях при большом количестве различных помех.

Преимущества трассоискателей одного типа над другим

Преимущество трассоискателей с магнитной антенной перед приборами первой группы в том, что они будут выполнять свои функции на экранированных и бронированных кабелях. Это становится возможным поскольку магнитное поле, создаваемое протекающим по проводнику током проникает через экран и броню, хотя и заметно ослабляется при этом. Именно эта особенность и обусловила чрезвычайно широкое распространение индукционного метода для поиска трасс подземных силовых электрических кабелей, которые, как правило, имеют экранирующую оболочку и металлический экран.

Трассоискатели не могут использоваться для поиска местонахождения повреждений подземных коммуникаций. Для поиска мест повреждений подземных коммуникаций используются трассодефектоискатели.

Выбираем трассоискатель в зависимости от особенностей работы

Подземные коммуникации можно разделить условно на два типа: находящиеся под напряжением и обесточенные. Цена конкретной модели трассоискателя будет зависеть напрямую от того, будет ли выполняться работа с обесточенными коммуникациями или потребуется искать провода под напряжением. Приборы, которые предназначаются для работы с обесточенными коммуникациями, имеют специальный генератор, который подключается к кабелю или к трубе в местах выхода их на поверхность, что и позволяет точно определить расположение коммуникаций под землей.Использование генератора позволяет существенно упростить поиск коммуникаций, что обеспечивается за счёт подачи на них напряжения и выявления силового поля, которое испускают такие коммуникации под напряжением. Генератор подключается через клещи и соответствующие кабеля к трубам, что и позволяет не только качественно обнаружить уложенные в земле коммуникации, но и даже построить карту их расположения под землей.

Использование для специфических работ трассоискателяБольшой популярностью сегодня пользуются пластиковые трубы и оптоволоконные кабели, которые располагаются глубоко под землёй. Производители качественных труб и волоконных кабелей используют специальные маркеры, что позволяет качественно определять трассоискательному оборудованию такие коммуникации, проложенные под землей. В каталоге нашей компании можно найти современные модели трассоискателей, которые оснащаются функцией поиска катодной защиты. В то же время следует сказать, что стоимость таких моделей будет выше стандартного оборудования, соответственно необходимо еще перед покупкой определиться с тем, стоит ли выбирать трассоискатели, которые используются для пластиковых труб и оптоволоконных кабелей.

Преимущества современных трассоискателейСовременные модели трассоискателей изготавливаются из легких и прочных материалов, что позволяет обеспечить долговечность и надежность прибора даже в самых тяжелых условиях его эксплуатации. Результаты полученных измерений и поиска проложенных под землей коммуникаций отражаются на качественном жидкокристаллическом дисплее. Весь процесс поиска является максимально наглядным и простым, сопровождается соответствующими звуковыми сигналами, громкость которых можно отрегулировать внутренними настройками.

Покупка трассоискателя — это ответственный шагПеред тем как покупать такое оборудование необходимо определиться с целями, для которых будет использоваться трассоискатель. Можно приобрести, как недорогую и относительно простую модель, так и профессиональный прибор, который имеет расширенный функционал. Большой популярностью пользуются универсальные модели, которые можно использовать в различных ситуациях.Приобрести необходимые вам трассоискатели можно в нашей компании, а мы с легкостью доставим такую технику в другие регионы.

Кабелеискатель своими руками схемы

Описание схемы трассоискателя. На рис. 1 схема тонального генератора. RC-генератор собран на транзисторе Т1 и работает в диапазоне 959 – 1100 Гц. Плавная регулировка частоты осуществляется переменным резистором R 5. В коллекторную цепь транзистора Т 2, который служит для согласования генератора Т1 с фазоинвертором Т3 с помощью выключателя Вк1 могут подключаться контакты реле Р1 предназначенного для манипуляции колебаниями генератора Т1 с частотой 2-3 Гц. Такая манипуляция необходима для четкого выделения сигналов в приемном устройстве при наличии помех и наводок от подземных кабелей и воздушных цепей переменного тока. Частота манипуляции определяется ёмкостью конденсатора С7. Предоконечный и оконечный каскады выполнены по двухтактной схеме. Вторичная обмотка выходного трансформатора Тр3 имеет несколько выходов. Это позволяет подключать к выходу различную нагрузку, которая может встретится на практике. При работе с кабельными линиями требуется подключение более высокого напряжения 120-250 Вольт. На Рис.2 изображена схема сетевого блока питания со стабилизацией выходного напряжения 12В.

Принципиальная схема приемного устройства с магнитной антенной — Рис 3. Оно содержит колебательный контур L1 C1. Напряжение звуковой частоты, наведенное в контуре L1 C1 через конденсатор С2 поступает на базу транзистора Т1 и далее усиливается последующими каскадами на транзисторах Т2 и Т3. Транзистор Т3 нагружен на головные телефоны. Не смотря на простоту схемы, приемник обладает достаточно большой чувствительностью. Конструкция и детали трассоискателя. Генератор собран в корпусе и из деталей имеющегося усилителя низкой частоты, переделанного по схеме рис.1,2 . На переднюю панель выведены ручки регулятора частоты R5, и регулятора выходного напряжения R10. Выключатели Вк1 и Вк2 – обычные тумблеры. В качестве трансформатора Тр1 можно использовать межкаскадный трансформатор от старых транзисторных приемников «Атмосфера”, «Спидола” и пр. Он собран из пластин Ш12, толщина пакета 25мм, первичная обмотка 550 витков провода ПЭЛ 0.23, вторичная – 2 х100 витков провода ПЭЛ 0.74. Трансформатор Тр2 собран на таком же сердечнике. Его первичная обмотка содержит 2 х110 витков провода ПЭЛ 0.74, — вторичная 2 х 19 витков провода ПЭЛ 0.8. Трансформатор Тр3 собран на сердечнике Ш-32, толщина пакета 40 мм; первичная обмотка содержит 2 х 36 витков провода ПЭЛ 0.84; вторичная обмотка 0-30 содержит 80 витков; 30-120 — 240 витков; 120-250 – 245 витков провода 0.8. Иногда в качестве Т3 мной использовался силовой трансформатор 220 х 12+12 В. При этом вторичная обмотка 12+12 В включалась как первичная, а первичная как выходная 0 – 127 — 220. Транзисторы Т4-Т7 и Т8, должны быть установлены на радиаторы. Реле Р1 типа РСМ3.

Как выбрать?

В связи с наличием широкого ассортимента данных приборов на современном рынке, у покупателей часто возникают сложности с их выбором. При покупке трассоискателя необходимо опираться на следующие факторы:

• назначение устройства и его тип;
• требуемые технические характеристики;
• частота использования;
• профессиональный уровень работника;
• наличие близлежащих сервисных центров;
• возможность устранения неполадок;
• возможность пройти обучение и повысить квалификационный уровень специалистов.

Выбирая прибор необходимо учитывать следующие особенности различных моделей:

• метод генерирования сигнала;
• источник питания;
• глубина действия;
• уровень частоты;
• наличие вспомогательных функций.

На выбор прибора оказывает влияние его принадлежность к классам:

• 1 класс – ТПК-1, ВТР-V;
• 2 класс – ИПК-2;
• 3 класс – КИ-3.

Принцип действия кабельных трассоискателей

Кроме мониторинга состояния кабельной трассы, рассматриваемые приборы могут также установить точное месторасположение кабеля (причём не только в земле, но и в стенах сооружений), устанавливать глубину его залегания, обнаруживать различные подземные объекты. Их применение особенно эффективно при прокладке новых кабельных сетей, поскольку позволяет оптимизировать объём и трудоёмкость требующихся земляных работ.

Трассоискатель кабельных линий реализует известное явление электромагнитной индукции, при котором любой металлический проводник с током образует вокруг себя электромагнитное поле. В случае силового кабеля – это ток рабочего напряжения линии, для стального трубопровода – вихревой ток наводки. Именно такие токи и улавливаются прибором.

Рассматриваемые приборы могут функционировать по активной и пассивной схеме. Первая более эффективна, а потому преимущественно применяется в тех случаях, когда на исследуемом участке плотно расположено несколько подземных коммуникаций.

Сложность поиска заключается в том, что насыщенность грунта такими проводниками весьма высокая, поэтому в итоговый сигнал, регистрируемый трассоискателем, могут «вплетаться» и источники от других, исправных или не подлежащих в данный момент контролю, линий. Поэтому отличительной особенностью и достоинством современных трассоискателей активного типа является возможность сравнительно простой и — в то же время – точной отстройки показаний, имеющих отношение к строго определённой кабельной линии. Такая возможность определяется наличием в схеме трассоискателя двух самостоятельных узлов – генератора и приёмника сигналов.

Генератор обеспечивает подачу на проводник электрического сигнала определённой частоты. Она не только не может совпадать с обычно используемой для сетей переменного тока частотой 50 Гц, но и должна быть как можно более отличной от этого значения. Таким образом минимизируется вероятность случайных помех или наводок (особенно это касается подземных трубопроводов, ток наводки которых, вообще говоря, неизвестен).

Трассоискатель кабельных линий, работающий по активному типу, в свою очередь может использовать различные способы передачи сигнала:

• Метод прямого подключения характеризуется наличием непосредственного контакта проводника с кабелем. В этом случае сигнал передаётся точно, без искажения;
• Метод индуктивного наведения, когда передача сигнала производится при помощи специальной антенны, причём она должна быть размещена непосредственно над кабелем;
• Метод сопряжения, при использовании которого кабель во время прокладки в определённом месте охватывается регулируемой по диаметру клипсой. Она и создаёт требуемое электромагнитное поле.

Если насыщенность участка подземными сетями невелика, то можно обойтись и трассоискателем, который изготовлен по пассивной схеме. В этом случае для поиска действующего силового кабеля используется та величина электромагнитного поля, которое он создаёт. Однако, кроме простоты схемы, такие приборы отличаются существенным недостатком: они не способны противодействовать помехам от соседних проводников, а потому результирующая точность трассировки заметно ухудшается. Пассивные трассоискатели, в частности, не используются вблизи ЛЭП или электрифицированных участков железных дорог.