Google+

FLUKE - sezonowe promocje naszych najbardziej popularnych instrumentów - zobacz oferty Fluke

Dzięki nowoczesnym przyrządom pomiarowym można precyzyjnie określić przebieg przewodów zarówno w ścianach jak i w gruncie. Oprócz tego lokalizuje się bezpieczniki i wyłączniki w obwodach końcowych oraz wykrywa przerwy i zwarcia w przewodach. Lokalizacji poddaje się również inne elementy metalowe i niemetalowe.

Fot. 1. Dzięki lokalizatorom przewodów można szybko identyfi kować aparaturę
w rozdzielnicy Fot. 1. Dzięki lokalizatorom przewodów można szybko identyfi kować aparaturę w rozdzielnicy. Fot.: FLUKE

W nowoczesnych przyrządach pomiarowych dla zwiększenia poziomu bezpieczeństwa i dokładności wykorzystuje się kodowanie cyfrowe. Miernik automatycznie dopasowuje czułość odbioru sygnału, przy czym można ją również ustawiać ręcznie.
Najprostsze lokalizatory przewodów pozwalają na wykrywanie przewodów, które są pod napięciem. Z kolei bardziej zaawansowane urządzenia mają nieco szerszą funkcjonalność i umożliwiają lokalizowanie kabli podziemnych pod napięciem i bez napięcia. Podczas pracy wykorzystuje się nadajnik lub tylko odbiornik, zatem przy detekcji użyte jest pole pochodzące z napięcia kabla lub wygenerowane za pomocą fal radiowych.
Dzięki zaawansowanym detektorom można trasować przewody oraz kable umieszczone w ziemi. Przydatne rozwiązanie stanowi funkcja wykrywania zwarć i przerw kabli. Oprócz tego identyfikuje się kable w wiązce oraz zabezpieczenia chroniące określony obwód. Przydatne jest również wykrywanie metalowych elementów – rur wodnych, rur gazowych, elementów instalacji C.O., stelaży w ścianach wykonanych z płyt G-K itp.

Lokalizatory infrastruktury podziemnej

Oferowane na rynku lokalizatory kabli i infrastruktury podziemnej wykorzystują aktywny lub pasywny tryb trasowania, przez co wykrywane są kable podziemne zarówno pod napięciem, jak i przy jego braku. Jeżeli na kablach nie ma napięcia to lokalizator bazuje na radiowym trybie, a przy detekcji używa się specjalnych cęgów. Z kolei dodatkowa sonda umożliwia trasowanie rur metalowych i nieprzewodzących a rurociągi nieprzewodzące można lokalizować poprzez sondę pływającą. Ważna jest przy tym możliwość określania głębokości położenia kabla. Przyrząd informuje użytkownika o kablach, które są ułożone zbyt płytko. Tryb aktywny (8 kHz i 33 kHz) wykorzystuje lokalizowanie indukcyjne. Oprócz tego podczas lokalizowania można bezpośrednio podłączyć nadajnik do odbiornika pod napięciem. Możliwe jest również wykorzystanie cęgów nadawczych. Przy lokalizowaniu obiektów niemetalowych używane są także sondy nadawcze a specjalny separator pozwala na bezpośrednie podłączenie nadajnika do gniazdka sieciowego.

Fot. 2.
Przy lokalizowaniu infrastruktury podziemnej wykorzystywane są specjalne sondy
Podczas prac budowlanych przyda się lokalizator infrastruktury podziemnej Fot. 2. Przy lokalizowaniu infrastruktury podziemnej wykorzystywane są specjalne sondy Podczas prac budowlanych przyda się lokalizator infrastruktury podziemnej. Fot.: SONEL

Warto wspomnieć o funkcji pomiaru szumów. Urządzenie przeszukuje określone częstotliwości z jednoczesnym wskazaniem tych, które będą najbardziej użyteczne przy lokalizacji. Tym samym odrzucane są częstotliwości nie zalecane w danym terenie. Celem zapewnienia możliwie najlepszej lokalizacji wybiera się częstotliwość o najmniejszym szumie. Liczbowe lub graficzne oznaczanie szumów pozwala na lepszą ich interpretację.
Odpowiednia funkcja zapewnia wysoką moc wyjściową. Sygnał o większej mocy (np. 12 W) jest przesyłany do aktywnej linii przy częstotliwości do 10 kHz. Taką funkcję bardzo często wykorzystuje się podczas lokalizowania podziemnych rur stalowych o dużej średnicy i przy lokalizowaniu na znacznych odległościach. Np. rura żelazna o średnicy 300 mm, znajdująca się na głębokości od 1,5 do 2 m, przy nastawie częstotliwości nadawania i odbioru 640 Hz, może być skutecznie lokalizowana na odległości przekraczającej 5 km. Zwiększenie częstotliwości do 8 kHz zredukuje tę odległość o ponad 1 km, zaś dalsze zwiększenie częstotliwości do wartości 33 kHz pozwoli użytkownikowi na wytrasowanie przebiegu elementu na odległości do ok. 1,5 km.

Wykrywanie uszkodzeń w kablach – metody

Oferowane na rynku urządzenia do wykrywania uszkodzeń w kablach i przewodach wykorzystują kilka metod detekcji. Przede wszystkim należy mieć na uwadze zastosowanie odbicia impulsów niskonapięciowych reflektometru (TDR). W efekcie generowania impulsów i analizowania ich odbicia można precyzyjnie określić miejsce uszkodzenia kabla. Odległość od miejsca uszkodzenia jest określana w oparciu o analizę propagacji impulsów w kablu i czasu od ich wysłania do powrotu. Zaletami takiej formy wykrywania jest łatwe i szybkie lokalizowanie miejsca gdzie wystąpiła usterka oraz wykonywanie pomiaru napięciem bezpiecznym.

Przy lokalizowaniu infrastruktury podziemnej wykorzystywane są specjalne sondy Fot. 3. Przy lokalizowaniu infrastruktury podziemnej wykorzystywane są specjalne sondy. Fot.: SONEL

napięciem bezpiecznym. Z kolei metoda odbicia impulsów niskonapięciowych od łuku (Arc Reflection Method – A.R.M.) znajduje najczęściej zastosowanie w miejscach gdzie nie ma możliwości wykorzystania reflektometru. W tej metodzie wysyłany jest impuls z dużą energią, przez co dochodzi do zapalenia łuku tam, gdzie doszło do uszkodzenia. Są przy tym wysyłane niskonapięciowe impulsy, odbijane od palącego się łuku. Należy podkreślić, że w przypadku gdy wartość rezystancji łuku przekracza 200 Ω, to metoda odbicia od łuku nie będzie skuteczna. W takich przypadkach wykorzystuje się metodę impulsu prądowego (Surge IC), w której generowany jest impuls z dużą energią i napięciu wynoszącym do 16 kV. Tym sposobem dochodzi do zapalenia łuku w miejscu uszkodzenia, a obserwacji poddaje się stany nieustalone w postaci gasnących oscylacji przebiegu prądu. W obwód włączany jest bocznik w postaci sprzęgu. Uzyskany sygnał poddaje się rejestracji i analizie.

Reflektometry

Do lokalizowania uszkodzeń kabli wykorzystuje się przede wszystkim reflektometry. Mierniki tego typu wyszukują punkty, które mają zmienną impedancję falową kabla. Powstała w ten sposób energia w całości lub częściowo jest odbijana, po czym powraca do przyrządu. Reflektometr mierzy czas dotarcia do miejsca zmiany impedancji i jej powrotu. Zebrane w ten sposób dane są przedstawiane na wykresie.
Funkcjonalność oferowanych na rynku reflektometrów wykorzystuje się przy lokalizowaniu uszkodzeń nie tylko kabli elektroenergetycznych, ale również sygnałowych i teletechnicznych. Chodzi tutaj o wykrywanie zwarć i przerw oraz luźnych połączeń. Reflektometry znajdują zastosowanie podczas pracy z instalacjami niskiego i średniego napięcia. Obsługa reflektometru sprowadza się do użycia jednego przycisku.

Lokalizatory przewodów mają kompaktowe obudowy zapewniające ergonomię pracy Fot. 4. Lokalizatory przewodów mają kompaktowe obudowy zapewniające ergonomię pracy. Fot.: SONEL W nowoczesnych przyrządach pomiarowych dla zwiększenia poziomu bezpieczeństwa
i dokładności wykorzystuje się kodowanie cyfrowe Fot. 5. W nowoczesnych przyrządach pomiarowych dla zwiększenia poziomu bezpieczeństwa i dokładności wykorzystuje się kodowanie cyfrowe. Fot.: SONEL

Niektóre reflektometry wykorzystują generator częstotliwości akustycznych pozwalających na lokalizowanie uszkodzeń w miedzianych kablach telekomunikacyjnych. Dzięki specjalnym przystawkom lokalizuje się uszkodzenia w wysokoomowych kablach symetrycznych.
Urządzenie w sposób automatyczny rozpoznaje i wskazuje miejsca uszkodzeń oraz koniec kabla. Do zalet przyrządu zaliczyć należy przede wszystkim wysoką rozdzielczość dla krótkich kabli oraz dużą dokładność, co uzyskuje się dzięki specjalnemu kształtowi impulsów pomiarowych. Dynamika pomiaru jest gwarantowana poprzez odpowiednie do długości wzmocnienie impulsu pomiarowego. Jednocześnie może być wyświetlanych do trzech diagramów. Jako akcesoria dodatkowe producenci oferują między innymi generatory udarowe SWG z filtrami ARM oraz filtr sieciowy do pomiarów kabli niskiego napięcia będących pod napięciem.
Niektóre modele dostępnych na rynku lokalizatorów uszkodzeń kabli stanowią zaawansowane urządzenia, które znajdują zastosowanie w procesie rozwiązywania problemów z liniami elektroenergetycznymi. Warto podkreślić, że mierniki tego typu doskonale nadają się do prac związanych z usuwaniem awarii kabli koncentrycznych, telefonicznych, alarmowych, LAN itp. Chodzi przede wszystkim o szybkie a zarazem skuteczne wykrywanie uszkodzeń, takich jak całkowite zwarcie i rozwarcie, przerwane linie czy też luźne połączenie. Spektrum zastosowań urządzeń tego typu jest bardzo szerokie i obejmuje wykorzystanie zarówno przemysłowe jak i domowe. Niejednokrotnie lokalizatorów uszkodzeń kablowych używa się przy wykrywaniu awarii w kablach, które są zainstalowane pod ziemią. Oprócz tego przyrządy tego typu stanowią dobre narzędziem do lokalizowania usterek w systemach elektrycznego ogrzewania podłogowego.

Wykrywanie uszkodzeń w światłowodach

Fot. 6. Lokalizator przewodów Fot. 6. Lokalizator przewodów. Fot.: FLUKE

Z myślą o światłowodach oferuje się specjalne testery, które pozwalają na sprawdzenie ciągłości i polaryzacji przewodów. Oprócz tego wykrywane są przerwy w złączach i spawach. Łatwe zidentyfikowanie włókna zapewni odpowiednio dobrane światło – stałe lub modulowane. Dzięki specjalnym miernikom mocy optycznej można zmierzyć straty powstające w okablowaniu światłowodowym. Chodzi przede wszystkim o pomiar sieci WAN, LAN, CATV oraz sieci światłowodowych o dalekim zasięgu. Jest możliwa współpraca miernika ze źródłami światła zapewniając identyfikację włókien optycznych, pomiar tłumienia, weryfikację ciągłości oraz określanie jakości transmisji światłowodowej. Dzięki generowaniu zaszyfrowanych informacji z danymi o długości fali przyrząd samoczynnie przeprowadza kalibrację parametrów pomiarowych. Dane, które są przekazywane przez źródło światła zawierają informacje o nadawanej mocy. Jeżeli źródło światła i miernik są oddalone od siebie to mogą być one punktem odniesienia przy pomiarach.
Oferowane na rynku mierniki mocy optycznej wyróżniają przede wszystkim parametry pomiarowe – poziom szumów, zakres długości fali, wielkość czujnika światła, zakres mocy.

Podsumowanie

W nowoczesnych lokalizatorach przewodów i infrastruktury podziemnej ważna jest przede wszystkim możliwość doboru właściwego trybu lokalizacji. Istotną rolę odgrywa przy tym analiza zakłóceń występujących w miejscu lokalizacji, przez co można dobrać najbardziej skuteczną częstotliwość dopasowaną do panujących warunków. Tym sposobem nie są wykorzystywane nieefektywne częstotliwości.
Przydatne rozwiązanie stanowi bezprzewodowe sterowanie nadajnikiem z poziomu menu odbiornika. Takie rozwiązanie skraca czas lokalizowania i poprawia komfort obsługi. Jak wiadomo większy zasięg wykrywania uzyskuje się przy niższych częstotliwościach. Wyższe częstotliwości mogą łatwiej wchodzić w interakcje z liniami, które są inne niż docelowa.

Damian Żabicki