Kabel energetyczny można uszkodzić już w trakcie transportu lub podczas układania w ziemi. Istnieje również ryzyko wadliwego montażu osprzętu czy pojawienia się awarii w eksploatacji.
Z czasem pojawiać się mogą uszkodzenia związane ze starzeniem izolacji lub też powstałe w wyniku prowadzenia prac ziemnych.
Uszkodzenia na średnim napięciu w znakomitej większości wymagają szybkiej naprawy, która musi być poprzedzona skuteczną i jak najbardziej precyzyjną lokalizacją. Niebagatelną rolę do odegrania ma tu niezawodna i pewna aparatura pomiarowa. Dokładne i szybkie określenie miejsca uszkodzenia to krótki czas przestoju, mniejsze szkody w trakcie robót ziemnych (uszkodzenia nawierzchni), a także mniejsze nakłady pracy. Aby spełnić powyższe wymagania potrzebny jest system właściwie dobrany pod przyszłe potrzeby, odpowiednio wszechstronny i wystarczająco mocny.
O czym nie jest to artykuł?
Nie jest to artykuł o lokalizatorach tras kablowych z możliwością lokalizacji uszkodzeń (które sprawdzą się w zasadzie tylko na kablach nieekranowanych) ani o laboratoriach kablowych zabudowanych na autach 3.5t i cięższych. Skoncentrujemy się na aparaturze mobilnej dedykowanej lokalizacji uszkodzeń kabli SN, stanowiącej kompromis funkcji, mocy, gabarytów oraz ceny. Celem artykułu jest jak najlepsze przybliżenie oferty firmy Megger w dziedzinie mobilnych systemów lokalizacji uszkodzeń kabli średniego i niskiego napięcia.
Jednocześnie zapraszamy do lektury naszych materiałów opisujących pozostałe narzędzia lokalizacji uszkodzeń kabli marki Megger:
Artykuł vLoc3 – profesjonalny lokalizator uzbrojenia podziemnego
Ulotka Centrix – wóz pomiarowo-diagnostyczny
Czym jest mobilny system lokalizacji?
Zgodnie z nazwą budowa mobilnego systemu musi ułatwiać wygodne przetransportowanie go w miejsce pracy, a funkcje umożliwić operatorowi dopasowanie metody pomiarowej do charakteru uszkodzenia. Taka aparatura najczęściej będzie zintegrowana z wytrzymałym wózkiem na dużych kołach, aby po przetransportowaniu i zasileniu zestaw mógł być od razu gotowy do rozpoczęcia pracy.
W jaki sposób lokalizujemy uszkodzenia?
W dużym skrócie: lokalizacja przebiega w większości przypadków dwuetapowo. W pierwszym kroku należy określić odległość od początku kabla (miejsca podłączenia aparatury pomiarowej) do uszkodzenia, w drugim namierzyć ją precyzyjnie korzystając dodatkowo z odbiornika punktowego. W tym miejscu nasuwa się oczywisty wniosek, że aby lokalizacja miejsca uszkodzenia była możliwa, musimy znać dokładny przebieg trasy kabla (pobierz poradniki techniczne Megger).
Lokalizacja wstępna
Lokalizacja punktowa
Jeśli uszkodzenie polega na pełnym zwarciu - lub przerwie - wtedy wystarczającą metodą do określenia odległości będzie reflektometr, zwany też radarem kablowym. Reflektometr wyświetla na ekranie wykres zmian impedancji w dwóch równoległych torach metalowych, a analiza takiego wykresu umożliwia wskazanie podejrzanych punktów oraz odczytanie odległości, na której się znajdują. Mobilne systemy lokalizacji z metodami udarowymi dysponują reflektometrami rozszerzonymi o możliwość lokalizacji wysokonapięciowej. Pozwalają one przemierzyć taki kabel w trakcie zasymulowanego stanu uszkodzenia, do czego niezbędny jest odpowiedni generator udarowy.
Stosowane obecnie wysokonapięciowe metody lokalizacji wstępnej wykorzystujące udar to:
- Decay – w której odległość do uszkodzenia wyznacza się badając odpowiedź napięciową od wytworzonego łuku elektrycznego,
- ICE – gdzie analogicznie bada się odpowiedź prądową
- oraz najważniejsza - ARM (dawniej nazywaną też KLV) – odbicia impulsu reflektometrycznego od krótkotrwałego łuku w miejscu uszkodzenia.
Arc Reflection Method z uwagi na największą precyzję i łatwość analizy (aparatura najczęściej automatycznie wskaże odległość do miejsca uszkodzenia w metrach) skutecznie wyparła dwie poprzednie i w zasadzie stosuje się je jedynie wyłącznie wtedy, gdy odczyt ARM jest utrudniony.
Metoda ARM
Niezależnie od wybranego systemu lokalizacji niezbędne będą odbiorniki punktowe – digifon (np. digiPHONE+) i odbiornik galwanometryczny (np. ESG NT). Oczywiście aby odnaleźć uszkodzenie trzeba również znać trasę kabla. Wszystkie trzy urządzenia znajdziemy w jednym, najnowszym zestawie digiPHONE - Ferrolux MLE.
Zestaw 3 w 1: traser, digifon oraz odbiornik galwanometryczny
Stosownie do potrzeb
Właściwe dopasowanie systemu lokalizacji do przyszłych zadań jest kluczowe. Na początku musimy postawić sobie podstawowe pytanie – na jakich kablach będziemy najwięcej pracować? Najczęstsza odpowiedź brzmi: „Na wszystkich”. Z tego powodu rozpoczniemy prezentację aparatur nietypowo - od jednostek o najwyższym napięciu pomiarowym, kończąc na jednostkach o najniższym napięciu pomiarowym.
Nawet 40 kV. Takie maksymalne napięcie zapewni Surgeflex 40 (oznaczany często skrótowo SFX 40). System umożliwia wykonanie próby napięciowej DC do 40 kV (próbę przebicia) i wszystkie najważniejsze wysokonapięciowe metody lokalizacji: Decay, ICE oraz ARM. Jego obsługa jest w pełni zautomatyzowana, co oznacza, że rolą operatora (oczywiście po właściwym podłączeniu aparatury do uszkodzonego kabla) jest wybór metody oraz analiza danych pomiarowych. Generator o energii 1000J (opcjonalnie także 2000) umożliwia generowanie udarów na zakresach 3/4/8/16 oraz 32 kV. Przeprowadzenie lokalizacji punktowej możliwe jest przy zastosowaniu metody udarowej oraz metody napięcia krokowego. Więcej informacji o urządzeniu pod linkiem: tutaj.
-small-auto-sized.jpg)
Trochę mniejsze maksymalne napięcie (32 kV), ale jeszcze więcej energii w standardzie niż aparatura opisane powyżej – Surgeflex 32 daje do dyspozycji aż 1750J ! SFX 32 posiada podstawowe metody lokalizacji wstępnej: Decay, ICE oraz ARM, a wynik pomiaru odczytujemy z poziomu reflektometru Teleflex SX-1, takiego samego jak w SFX 40. Zasadnicza różnica to częściowo manualny pomiar. Użytkownicy ceniący klasyczne rozwiązania docenią analogowe wskaźniki czy wybierak zakresu napięciowego. Wspomniane wcześniej 1750J energii udaru dostępne jest na zakresach 32, 16 i 8 kV (opcjonalnie występuje także zakres 4 kV/1200J). Więcej informacji o SFX 32 pod linkiem: tutaj.
Jeśli przewidujemy, że system będzie wykorzystywany mniej więcej równomiernie na kablach SN i nN, możemy poszukać kompromisu wybierając zestaw dysponujący dużą mocą już na niskim zakresie udarowym, ale który jednocześnie nie zamknie nam możliwości lokalizacji uszkodzeń kabli przebijających przy napięciach rzędu 10 kV i wyższych. Oznaczenia tych urządzeń mogłyby sugerować, że dysponują one maksymalnym napięciem odpowiednio 12 i 16 kV, ale podane wartości dotyczą maksymalnego napięcia generatora udarowego. Na potrzeby wykonania próby przebicia napięcia do dyspozycji jest ok. 40% więcej. Systemy umożliwiają wykonanie próby napięciem stałym odpowiednio do 17 i 24 kV. Więcej informacji pod linkiem: tutaj.
Najmniejszą z ciężkich jednostek mobilnych jest SFX 8 – zestaw dedykowany głównie do kabli niskiego napięcia, ale z możliwością wykonywania pomiarów również na kablach SN - warunkiem jest tylko przebijanie uszkodzenia do 8 kV. System Surgeflex 8, podobnie jak jego poprzednicy, zapewnia następujące metody lokalizacji: Decay, ICE oraz ARM. Więcej informacji o SFX 8 pod linkiem: tutaj.
EZ-Thump 12 w wersji z kółkami
Jedną z opcji zamówieniowych bardzo popularnego na naszym rynku EZ-Thumpa jest zintegrowany wózek transportowy. EZ-Thump jest naszym najmniejszym systemem udarowym dedykowanym do kabli niskiego i średniego napięcia, dysponujący napięciem do 12 kV oraz energią udaru do 500J.
Więcej informacji o EZ-Thump można znaleźć w artykule: tutaj oraz na stronie: link. Zapraszamy również do obejrzenia wideo prezentacji tego najmniejszego, przenośnego systemu: wideo.
System pomiarowy to nie wszystko
Lokalizacja to nie tylko sprzęt, ale przede wszystkim ludzie i wiedza. Nawet najlepsze urządzenia nie zastąpią przygotowanego i doświadczonego pomiarowca. Firma Megger organizuje cykliczne szkolenia związane m.in. z zagadnieniami lokalizacji uszkodzeń oraz diagnostyki kabli energetycznych: sprawdź klikając tutaj. Obecnie prowadzimy również szkolenia internetowe o różnorodnej tematyce: dowiedz się więcej.
Artykuł przygotował:
mgr inż. Tomasz Sozański
Zapraszamy do kontaktu!
Megger Sp. z o.o.
Tel.: 22 2 809 808
Mail: info.pl@megger.com