Самодельная схема приемника для поиска подземных кабелей. Как найти место повреждения кабеля — обзор методик. Поиск обрыва скрытой проводки в бетонной стене

Третий глаз (Часть 3)

Приборы для поиска и диагностики подземных инженерных коммуникаций

Благодаря многонаправленным антеннам повышается чувствительность приборов и уменьшается вероятность ошибок. Оператору больше нет необходимости ходить зигзагами по исследуемой территории – стоит только нажать на кнопку питания и выбрать тип нужной трассы, и прибор сам найдет ее и отобразит на экране. Такой подход позволяет пользоваться локатором даже работникам с невысокой квалификацией и практически без специального обучения.

Акустические течеискатели (локаторы)

Достаточно широко применяется ряд методов нахождения подземных коммуникаций, основанных на акустической локации. Часто такие методы используются для поиска утечек воды и газа в трубопроводах из любых металлических и неметаллических материалов. Поэтому приборы для поиска утечек так и называются – течеискатели.

Акустический неактивный метод

Вытекая из трубы, жидкость или газ издает шум, который может уловить акустический течеискатель с функцией пассивного обнаружения, иначе говоря – неактивный акустический детектор. Акустические датчики-микрофоны, которые могут быть контактными, прикладываемыми непосредственно к грунту, или бесконтактными, улавливают звуковые волны, распространяющиеся по грунту. Когда оператор подходит к месту утечки, шум становится сильнее. Определив точку, где звук самый сильный, можно установить местонахождение утечки. Этот метод работает при залегании трубопровода на глубине примерно до 10 м.

Если имеется доступ к трубе через смотровые колодцы, можно прослушивать шум, прикрепив микрофон к трубе или рукоятке вентиля, так как звуковые волны лучше распространяются по материалу трубопровода. Этим способом можно выявить участок трубы между двумя колодцами, на котором есть протечка, а далее, по силе звука, к какому из колодцев она ближе. Точность метода невелика, зато им можно выявить утечку на намного большей глубине, чем при прослушивании с поверхности. Если у прибора имеется функция псевдокорреляции, он может по разности силы звука рассчитывать расстояние до места утечки и уточнять результат поиска.

В комплект прибора обычно входят наушники, мощный усилитель звука (усиление до 5000–12 000 раз), фильтр помех, пропускающий звуки только той частоты, которые заложены в его «память», а также электронный блок, который обрабатывает и записывает результаты и может составлять отчеты. Некоторые приборы совместимы с компьютером.

Считается, что использование течеискателей позволяет сократить расходы на устранение аварий на коммунальных трубопроводах до 40–45%.

Однако у акустических течеискателей есть ряд недостатков. Результаты исследований сильно зависят от наличия шумовых помех, поэтому лучше всего они работают в условиях тишины при исследовании трубопроводов неглубокого заложения – до 1,5 м. Впрочем, современные приборы оснащены микропроцессорами цифровой обработки сигнала и фильтрами, отсеивающими шумовые помехи. Необходимо точно знать маршрут прокладки исследуемого трубопровода, чтобы пройти точно над ним и прослушать шум от утечки в разных точках.

Акустический активный метод – по генератору ударов

В ситуации, когда необходимо отыскать неметаллическую трубу и поэтому нельзя использовать электромагнитный трассоискатель, а к какой-то части трубы имеется доступ, одной из альтернатив является звуковой активный метод. В этом случае применяют генератор звуковых импульсов (ударник), который устанавливается в доступном месте на трубе и методом ударного воздействия создает акустические волны в материале трубы, которые затем улавливаются с поверхности земли акустическим датчиком прибора (микрофоном). Таким образом можно определить местоположение трубопровода. Конечно, этот метод можно использовать и на металлических трубах. Дальность действия прибора зависит от разных факторов, таких как глубина заложения и материал трубы, а также вид грунта. Сила и частота ударов могут регулироваться.

Акустический электрический – по звуку электрического разряда

Если в месте повреждения кабеля можно создать искровой разряд с помощью генератора импульсов, то звук от этого разряда можно прослушивать с поверхности грунта микрофоном. Для возникновения устойчивого искрового разряда необходимо, чтобы величина переходного сопротивления в месте повреждения кабеля превышала 40 Ом. В состав генератора импульсов входят высоковольтный конденсатор и разрядник. Напряжение с заряженного конденсатора через разрядник мгновенно передается на кабель, возникшая электромагнитная волна вызывает пробой в месте повреждения кабеля, и раздается щелчок. Обычно генерируется по одному импульсу через несколько секунд.

Этот метод применяют для локации кабелей всех видов с глубиной залегания до 5 м. Применять этот метод для поиска повреждений у кабелей в металлическом рукаве, проложенных открыто, не рекомендуется, так как звук хорошо распространяется по металлической оболочке и точность локализации места будет невысокой.

Ультразвуковой метод

В основе данного метода лежит регистрация ультразвуковых волн, не слышных человеческому уху. При выходе находящихся под высоким давлением (или наоборот – подсосе при высоком разрежении) жидкости или газа из трубопровода через трещины в сварных швах, неплотности в запорной арматуре и уплотнениях возникает трение между молекулами вытекающего вещества и молекулами среды, в результате генерируются волны ультразвуковой частоты. Благодаря коротковолновой природе ультразвука оператор может точно определять местоположение утечки даже при сильном шумовом фоне, в наземных газопроводах и подземных трубопроводах. Также с помощью ультразвуковых приборов обнаруживают неисправности в электрооборудовании – дуговые и коронные разряды в трансформаторах и распределительных шкафах.

В состав ультразвукового течеискателя входят датчик-микрофон, усилитель, фильтр, преобразователь ультразвука в слышимый звук, который транслируется наушниками. Чем ближе микрофон к месту утечки, тем сильнее звук в наушниках. Чувствительность прибора регулируется. На ЖК-экране результаты сканирования отображаются в цифровом виде. В комплект может входить контактный щуп, с помощью которого также можно прослушивать колебания. Для активного выявления мест негерметичности в состав прибора включают генератор (передатчик) ультразвуковых колебаний, который можно поместить в исследуемый объект (например, емкость или трубопровод), излучаемый им ультразвук будет выходить наружу через неплотности и трещины.

Преимущества. Метод простой, для поиска утечек не требуется сложной процедуры, обучение работе с прибором занимает около 1 часа и при этом метод весьма точный: позволяет обнаруживать утечки через мельчайшие отверстия на расстоянии 10 м и более на фоне сильных посторонних шумов.

Корреляционный метод

В данном случае на трубу по обе стороны от места утечки (например, в двух колодцах или на запорной арматуре на поверхности земли) устанавливают два (или больше) датчиков виброакустических сигналов (пьезодатчиков). От датчиков сигнал передается в прибор по кабелям или по радиоканалу. Поскольку расстояние от датчиков до места утечки разное, звук от утечки будет приходить к ним в разное время. По разнице во времени поступления сигнала на датчики электронный блок-коррелятор рассчитывает функцию кросс-корреляции и место нахождения повреждения между датчиками.

Данный метод применяется на сложных для акустического сканирования зашумленных участках, таких как городские и заводские территории.

Точность расчета зависит от точности измерения времени прохождения сигналов прибором, точности измерения расстояния между датчиками и точности значения скорости распространения звука по трубе. Как утверждают специалисты, при правильном проведении данных измерений надежность, чувствительность и точность корреляционного метода значительно превышают результаты других акустических методов: отклонение не более 0,4 м и вероятность обнаружения утечек составляет 50–90%. Точность результата не зависит от глубины залегания трубопровода. Метод очень устойчив к помехам.

Недостаток корреляционного метода состоит в том, что результаты искажаются при наличии неоднородностей в трубах: засоров, изгибов, ответвлений, деформаций, резких изменений диаметра. Корреляционные течеискатели – дорогостоящие и сложные приборы, работать на которых могут только специально подготовленные специалисты.

Газоискатели

Для выявления утечек газов из трубопроводов используются газоискатели. Микронасос, который входит в состав прибора, закачивает пробу воздуха с проверяемого места. Отобранная проба сравнивается с эталонным воздухом (например, методом нагревания спиралью: при нагревании пробы с газом и воздуха температура спирали будет разная), и прибор фиксирует наличие в пробе газа. Также имеются газоискатели (сравнивающие пробу и эталонный воздух) на основе других принципов. Такое оборудование способно уловить газ или другое опасное летучее вещество даже в том случае, если его в воздухе содержится всего 0,002%!

Газоискатель – легкий и компактный, удобный и простой в эксплуатации прибор. Однако он весьма чувствителен к температуре окружающего воздуха: при слишком высокой или низкой температуре его работоспособность снижается и даже может стать нулевой, например при температуре ниже –15 и выше +45 °С.

Комплексные приборы

Как мы видим, у локаторов каждого типа имеются определенные ограничения и недостатки. Поэтому для служб, эксплуатирующих подземные коммуникации, современные трассопоисковые приборы часто выполняются комплексными, состоящими из аппаратуры разных типов, например, в них вместе с электромагнитным трассоискателем могут входить акустический локатор, георадар и пирометр, а акустический приемник может иметь еще и канал приема электромагнитных сигналов. Поиск может проводиться одновременно на частотах электромагнитных и радиоволн, либо прибор может переключаться в режимы приема магнитных, радио- или акустических волн. Причем модульная конструкция приборов позволяет комплектовать комплексы индивидуально для каждой компании-клиента в зависимости от его конкретных задач. Использование комплексных приборов повышает вероятность точного нахождения местоположения объекта, облегчает и ускоряет проведение работ по обслуживанию подземных коммуникаций.

Инновации в отрасли оборудования для поиска подземных коммуникаций

Запись координат объектов поиска в GPS/ ГЛОНАСС

У некоторых современных трассопоисковых приборов есть возможность определять координаты обнаруженного объекта по GPS/ ГЛОНАСС и записывать их (даже онлайн) в базу данных цифрового плана участка, созданного методом автоматизированного проектирования CAD, обозначив там выявленные инженерные коммуникации. Параллельно данные поступают на компьютер в головной офис компании. Информация может быть представлена в виде простых меток, которые помогут оператору экскаватора визуально ориентироваться на схеме, показанной на дисплее машины. Еще проще будет работать оператору, если управление экскаватором частично автоматизировано и связано с GPS/ ГЛОНАСС – автоматика поможет избежать повреждения коммуникаций.

Новинки трассопоискового оборудования

Ведущие разработчики данного оборудования предлагают сканеры, которые сканируют стройплощадку и на основе анализа характеристик местного грунта и прочих условий на строительном объекте автоматически указывают оптимальную величину частоты, на которой рекомендуется вести локацию подземных коммуникаций. Для достижения наилучшей чувствительности некоторые трассоискатели оснащаются функцией автоматического подбора оптимальной частоты сигнала – это удобно в условиях «грязного» эфира и когда под землей проходит сразу несколько трасс.

Появились приборы с двумя выходами, которые могут теперь подсоединяться и вести исследования одновременно двух инженерных коммуникаций.

Приборы оснащаются высококонтрастным жидкокристаллическим дисплеем, изображение на котором видно даже при освещении прямыми солнечными лучами, информативность дисплеев повышается: в режиме реального времени отображаются все необходимые параметры: глубина коммуникации, направление движения к ней, интенсивность сигнала и т. п. На экране прибора даже может формироваться наглядная схема расположения коммуникаций, трассоискатель способен одновременно «видеть» до трех подземных коммуникаций, «рисуя» на большом дисплее карту их расположения и пересечений.

Георадары (Подробнее о георадарах см. Часть 1)

Работа георадара основана на излучении электромагнитного импульса в грунт и регистрации отраженного сигнала от подземных объектов и границ среды с разными электрофизическими свойствами.

Области применения георадара огромны: он позволяет определять глубину залегания коммуникаций, местоположение пустот и трещин, зоны переувлажнения и уровень грунтовых вод, характер залегания геологических границ, зоны разуплотнения, незаконные врезки, дефекты земляного полотна, наличие арматуры, мин и снарядов, а также другие объекты.

Основное распространение георадиолокация получила в области поиска подземных коммуникаций, во многом благодаря тому, что этот метод обнаруживает коммуникации из любого материала, в том числе неметаллические.

Для поиска подземных коммуникаций подбирают георадар с антеннами, имеющими среднюю центральную частоту (200–700 МГц). Поиск на таких частотах обеспечивает глубину зондирования до 5 м, а также позволяет находить кабели и трубы малого диаметра.

При необходимости обследования больших территорий используются георадарные системы с массивом антенн, устанавливаемые на транспортное средство. Такие системы сканируют до нескольких гектаров в день.

Современные георадары могут находить подземные коммуникации в режиме реального времени и имеют возможность совместного использования с GPS-оборудованием, что позволяет привязываться к местности и, используя полученные координаты, переносить георадарные данные в CAD-системы, а также наносить обнаруженные коммуникации на имеющиеся схемы.

Долгое время считалось, что георадар – это сложная в понимании и управлении техника, однако с появлением современных технологий и продвинутого программного обеспечения ситуация в корне изменилась. Георадары лидирующих производителей имеют максимальную автоматизацию получения и интерпретации данных, что исключает ошибки, связанные с человеческим фактором. Таким образом, на сегодняшний день георадар является незаменимым помощником в поиске подземных коммуникаций и по праву может считаться «третьим глазом» инженера-изыскателя.

Чтобы поиск проводов, спрятанных под слоем штукатурки, не стал настоящей проблемой при ремонте квартиры, достаточно иметь в своем арсенале домашнего мастера индикатор скрытой проводки.

Поиск проводки

Существует множество разнообразных вариантов этих приборов заводского изготовления (например, популярный детектор «Дятел»), но можно собрать его и собственными руками. Для этого рассмотрим варианты конструкторских решений подобной задачи.

Виды конструкций искателя скрытой проводки

В зависимости от принципов работы, такие детекторы принято разделять по физическим характеристикам электропроводки:

• электростатические – осуществляющие свою функции по определению электрического поля, образуемого напряжением при подключении электричества. Это самая простая конструкция, которую легче всего изготовить своими руками;
• электромагнитные – работающие за счет обнаружения электромагнитного поля, создаваемого электрическим током в проводах;
• индуктивные детекторы металла – работающие подобно металлоискателю. Обнаружение металла проводников обесточенной проводки происходит за счет появления изменений в электромагнитном поле, создаваемом самим детектором;
• комбинированные приборы заводского изготовления, имеющие повышенную точность и чувствительность, но более дорогие по сравнению с остальными. Используются профессиональными строителями для работы в больших масштабах, где необходима высокая точность и производительность.

Также существуют искатели, которые входят в конструкцию многофункциональных устройств (например, детектор скрытой проводки входит в схему конструкции многофункционального устройства обслуживания электросетей «Дятел»).

Сигнализатор скрытой проводки Е121 Дятел

Такие устройства как «Дятел», позволяют соединить в одном приборе сразу несколько полезных девайсов.

Использование индикатора напряжения в качестве детектора скрытой проводки

Наиболее простым способом найти скрытую электропроводку, будет применение усовершенствованного индикатора напряжения, имеющего автономное питание, усилитель и звуковое оповещение (так называемая звуковая отвертка).

Индикатор напряжения с усилителем

В данном случае не нужно ничего мастерить своими руками и не требуется никаких модификаций в самом инструменте, а лишь только использовать его возможности с другой целью. Касаясь рукой жала отвертки, проводя ей по стене, можно обнаружить скрытую электропроводку, находящуюся под напряжением.

Использование индикатора для поиска проводки

Электрическая схема в данном случае будет реагировать на электромагнитные наводки, исходящие от проводки.

Сооружение детектора скрытой проводки своими руками по схеме с полевым транзистором

Наиболее простым по конструкции и легким в изготовлении индикатором скрытой проводки, является детектор, работающий по принципу регистрации электрического поля.

Именно его рекомендуется сделать своими руками, если отсутствуют продвинутые навыки в электротехнике.
Для изготовления простейшего детектора срытой проводки, схема которого основана на использовании полевого транзистора, понадобятся такие детали и инструменты:

• паяльник, канифоль, припой;
• канцелярский нож, пинцет, кусачки;
• собственно сам полевой транзистор (любой из КП303 или КП103);
• динамик (можно от стационарного телефона) с сопротивлением от 1600 до 2200 Ом;
• элемент питания (батарейка от 1,5 до 9 В);
• выключатель;
• небольшая пластиковая емкость для монтажа в ней деталей;
• провода.

Монтаж самодельного искателя

При работе с полевым транзистором, уязвимым к электростатическому пробою, необходимо заземлить паяльник и пинцет, и не касаться выводов пальцами.

Принцип действия прибора простой – электрическое поле изменяет толщину n-p перехода исток-сток, вследствие чего изменяется его проводимость.

Поскольку электрическое поле изменяется с частотой сети, то в динамике будет слышен характерный гул, (50Гц), усиливающийся по мере приближения к электропроводке. Здесь важно не перепутать выводы транзистора, поэтому нужно свериться с маркировкой выводов.

Маркировка выводов КП103

Поскольку управляющим выводом, реагирующим на изменения электрического поля, в данной конструкции является затвор, то полевой транзистор лучше выбрать в металлическом корпусе, который соединен с затвором.

Полевой транзистор в металлическом корпусе

Таким образом, корпус транзистора будет служить приемной антенной сигнала электропроводки. Сборка данного искателя напоминает составление простейшей электрической цепи в школе, поэтому не должен вызвать трудностей даже у начинающего мастера.

Наглядный опыт с полевым транзистором

Для визуализации процесса обнаружения электропроводки, параллельно цепи исток-сток можно подключить миллиамперметр или стрелочный индикатор от старого магнитофона с балластным резистором, номиналом 1-10 кОм (подобрать опытным путем).

Индикатор от магнитофона

При закрывании транзистора (приближении к проводке) показания индикатора будут увеличиваться, указывая на присутствие электрического поля и напряжения в скрытой электропроводке. Ввиду простоты конструкции монтаж навесной, на одножильных проводах, обладающих необходимой упругостью.

Поиск электромагнитного излучения проводки

Ещё одним вариантом самодельного детектора скрытой проводки является применение миллиамперметра, подключённого к высокоомной катушке индуктивности.

Самодельные искатели проводки

Катушка может быть самодельной, выполненной в виде дуги, или можно применить первичную обмотку от трансформатора, удалив часть магнитопровода.

Трансформатор в качестве приемной антенны

Данный детектор не требует питания – благодаря индуктивности, приемная катушка будет действовать как обмотка трансформатора тока, в которой будет индуцироваться переменный ток, на который будет реагировать миллиамперметр.

Многие мастера применяют головку от старого магнитофона или плеера в качестве приемной антенны. В этом случае, если сохранился в работающем состоянии усилительный тракт, то его используют целиком, вынимая головку, подключая ее экранированным кабелем для удобства поиска.

Аудиоплеер с головкой на конце кабеля

Как и в первом случае, в динамике будет слышно гудение 50Гц, а его интенсивность будет зависеть не только от расстояния, но и силы тока, протекающего в проводах.

Усовершенствованные самодельные детекторы проводки

Большую чувствительность, избирательность и дальность обнаружения дают детекторы скрытой электропроводки, изготовленные с несколькими усилительными каскадами на базе биполярных транзисторов или операционных усилителей с элементами логических микросхем.

Схема и внешний вид искателя на операционном усилителе

Для самостоятельного изготовления прибора по данным схемам необходим хотя бы минимальный опыт в радиоделе с пониманием принципов взаимодействий применяемых радиодеталей. Не вдаваясь в принципы работы, можно выделить два существенно различающихся направления:

• усиление сигнала с последующим его отображением в виде отклонения стрелки индикатора или увеличения интенсивности звучания. Здесь усовершенствуются схемы на базе полевого транзистора или приемной антенны в виде катушки индуктивности с добавлением усилительных каскадов;

Простая схема детектора проводки с усилителем на биполярных транзисторах

• использование интенсивности издаваемого электропроводкой электромагнитного поля для изменения частоты визуальных сигналов и тона звучания звукового оповещения. Тут приемный элемент (полевой транзистор или антенна) включается в схему управления частотой генератора импульсов (одновибратора, мультивибратора) на базе биполярных транзисторов, логической или операционной микросхемы.

Схема сигнализатора проводки на базе полевого транзистора и мультивибратора

Данные детекторы, хотя и наиболее просты в изготовлении, имеют существенные недостатки. Это небольшой диапазон обнаружения, а также необходимость наличия напряжения в скрытой электропроводке.

Поиск металла электропроводки

Чтобы обнаружить проводку в железобетонных конструкциях или под значительной толщиной, без возможности подачи на провода напряжения, необходимо использовать более сложные и точные конструкции детекторов, работающих подобно металлоискателям.

Работа с профессиональным прибором

Самостоятельное изготовление таких приборов экономически неоправданно, а также требует достаточно глубоких познаний в радиотехнике, наличия элементной базы и измерительного оборудования. Но опытный мастер, для пробы своих сил и собственного удовольствия может использовать имеющиеся в сети схемы металлоискателей, и своими руками изготовить подобные устройства.

Схема металлоискателя с описанием его работы

Для менее опытных мастеров, в случае необходимости обнаружения скрытой проводки без наличия напряжения, будет проще и выгодней приобрести один из таких инструментов как BOSCH, SKIL «Дятел», Mastech и другие.

Универсальный детектор проводки BOSCH
Универсальный детектор Mastech

Искатель проводки на Android

У владельцев планшетных компьютеров и некоторых смартфонов на базе Android, есть возможность использовать свои девайсы в качестве детекторов скрытой проводки.

Смартфон в роли детектора проводки

Для этого необходимо скачать соответствующее программное обеспечение в GooglePlay. Принцип действия состоит в том, что в данных мобильных устройствах имеется модуль, выполняющий функции компаса для осуществления навигации.

При использовании соответственных программ, данный модуль используется в качестве металлоискателя.

Программа Metal Sniffer, добавляющая устройствам Android функцию металлоискателя

Чувствительности данного металлодетектора на хватит для поиска кладов под землёй, но для обнаружения металла проводов на расстоянии в несколько сантиметров под слоем штукатурки его должно хватить.

Но следует помнить, что без применения специализированных приборов, или использования профессионального металлоискателя, способного различать металлы, обнаружить скрытую в железобетонных панелях электропроводку с помощью импровизированного детектора на базе Android будет невозможно.

Повреждения в электрическом кабеле, независимо от того находится он под землей и питает, скажем, трансформаторную подстанцию нескольких жилых домов, или в проводе, проложенном скрытой проводкой в квартире, требуют отыскания и оперативного устранения. В процессе эксплуатации и на этапе монтажа кабельных линий, проложенных под землей, возникают непредвиденные механические повреждения изоляции и токоведущих жил. Это может быть связано с нарушением нормальных режимов работы, неаккуратным ведением монтажных работ на других коммуникациях, расположенных в нескольких метрах от места прокладки и не относящихся к линии электроснабжения. В квартире же зачастую повреждаются при проведении ремонта. Одной из причин, которая объединяет обе ситуации, является дефект кабельно-проводниковой продукции, допущенный на этапе изготовления. Но как бы то ни было, необходимо найти неисправность в линии. Как выполнить поиск места повреждения кабеля под землей и в стене, мы расскажем далее, предоставив существующие методики и приборы для обнаружения аварийного участка.

Методики определения повреждения кабеля в земле

Чтобы найти место повреждения кабельной линии, необходимо понимать специфику и методику ведения поиска. Процесс необходимо разделить на два этапа:

1. Поиск проблемной зоны на всей протяженности линии.
2. Поиск места аварии на установленном участке трассы.

В виду отличий этих двух этапов, сами методы отыскания различаются и бывают:

• относительными (дистанционными) – к ним относятся импульсный и петлевой метод;
• абсолютными (топографическими) – акустический, индукционный и метод шагового напряжения.

Что же, рассмотрим все методы по порядку.

Импульсный метод

Данный способ подразумевает поиск повреждения с помощью рефлектометра. Работы могут проводиться, например, прибором РЕЙС-305, который показан на фото ниже.

Работа прибора основывается на посылании зондирующих импульсов определенной частоты, которые встречая на своем пути препятствие, отражаются и возвращаются обратно к прибору. То есть, прибор располагается с одного конца силового кабеля, что очень удобно и практично. Чтобы вычислить точное расстояние до места повреждения, необходимо воспользоваться следующей формулой:

Где, по формуле, L – длина кабеля от точки присоединения прибора до повреждения, tx – переменная величина количества времени затраченного, чтобы импульс, дошел до места обрыва и обратно. υ – скорость, с которой импульс следует по кабелю (для кабельных линий от 0,4 кВ до 10 кВ равен 160 м/мкс).

Данным способом можно выявить не только обрыв в силовом кабеле, но и короткое замыкание между жилами. Чтобы понять что произошло, обратимся к изображению на экране во время испытаний. Картинки будут такими (слева замыкание, справа обрыв):

Испытания следует проводить на полностью отключенной линии. На видео примере наглядно демонстрируется, как пользоваться искателем места короткого замыкания:

Инструкция по использованию рефлектометра ИСКРА-3М

Метод петли

Данный способ применим при условии, что хотя бы один провод в кабеле остался цел, или рядом пролегает еще один проводник с целыми жилами. Чтобы узнать расстояние до места повреждения петлевым методом, нужно измерить сопротивление жил постоянному току прибором Р333. Это измерительный мост постоянного тока, который выглядит вот так:

Перед началом измерений соединяем конец целой и поврежденной жилы закороткой, другие два конца подключаем по схеме:

Вычислить расстояние до точки, в которой возник обрыв, можно по следующей формуле:

• R 1 — сопротивление, которое подключается к целой жиле;
• R 2 – сопротивление, которое подключается к жиле с обрывом;
• L – длина кабеля до места повреждения;
• L к – длина всего проводника.

Это, пожалуй, один из первых придуманных методов, применяемых для отыскания места повреждения, и используется он исключительно при однофазном и двухфазном замыкании. Постепенно им перестают пользоваться, ввиду его трудоемкости и большой погрешности в измерениях.

Акустический метод

Найти обрыв в кабеле акустическим методом можно, создав в месте повреждения разряд с помощью генератора высоковольтных импульсов (на картинке внизу). В месте обрыва или замыкания появятся колебания звука определенной частоты. Качество прослушивания зависит от вида грунта, расстояния от поверхности до кабельной линии и типа повреждения. Обязательным условием для работы способа является превышение значения переходного сопротивления в 40 Ом.

Пример поиска поврежденной линии акустическим способом предоставлен на видео:

Метод шагового напряжения

Метод основан на пропускании по кабелю тока, вырабатываемого генератором. Он создает между двумя расположенными в земле точками разность потенциалов, о которой можно судить по в месте аварии. Чтобы найти точку с пониженным сопротивлением изоляции, контактные штыри-зонды устанавливаются так – первый ровно над пролегающим проводником, второй под углом 90 0 в метре от первого.

Точка, в которой кабель поврежден, находится под первым штырем, при условии, что сигнал будет максимальным. Более подробно о вы можете узнать из нашей статьи!

Индукционный метод

Способ очень точно определяет места обрыва, однако его применение связано с прожигом кабеля. При большом переходном сопротивлении необходимо уменьшить его величину путем прожига, используя специальные устройства, например, установку прожигающую кабель ВУПК-03-25:

Метод основан на пропускании по жиле тока с высокой частотой, который образует электромагнитное поле над кабельной линии. В местах механических повреждений трассы, проводя приемной рамкой, звук будет изменяться. Таким образом, отсутствие звука говорит об обрыве жилы.

На видео ниже наглядно демонстрируется нахождение аварийного участка прожигом:

Прожиг кабельной линии

Поиск обрыва скрытой проводки в бетонной стене

Место обрыва провода в бетонной стене поможет найти специальный прибор – трассоискатель. Он представляет собой сочетание приемника и генератора. Данный способ можно ассоциировать с индукционным методом в поиске повреждений кабелей под землей.

Итак, определить место обрыва трассоискателем не сложно. Конец провода, в котором есть обрыв, подключают к генератору, который посылает в него импульсы определенной частоты. Проводя рамкой по месту прокладки проводки, в наушниках будет отчетливо слышен звук, который образуется в результате воздействия импульсов. Как только звук пропадет, отметьте это место на стене – это и будет точка повреждения провода.

Прибор предназначен для поиска электросетей переменного тока под землёй и в каналах бетонных и кирпичных зданий, их местоположение и глубину залегания.

В отключенные кабельные линии перед поиском трассы следует подать напряжение звуковой частоты достаточной мощности, а конец линии временно замкнуть, также следует поступить при возможном механическом повреждении, электромагнитное поле в поврежденном месте всегда в несколько раз выше, чем в исправном участке линии.

Принцип действия прибора основан на преобразовании электромагнитного поля электросети частотой 50 Гц в электрический сигнал, уровень которого зависит от напряжения и тока в проводнике, а также от расстояния до источника излучения и экранирующих факторов грунта или бетона.

Схема прибора состоит из датчика электромагнитного поля BF1, предварительного усилителя на транзисторе VT1, усилителя мощности DA1 и выходного контрольного устройства состоящего из звукового анализатора на наушниках ВA1 , светового пикового индикатора HL1 и гальванического прибора индикации мощности – PA1. Для снижения искажений сигнала электромагнитного поля в схемы усилителей введены цепи отрицательной обратной связи. Использование на выходе мощного усилителя низкой частоты позволяет подключать нагрузку любого сопротивления и мощности.

В схему введены установочные резисторы и регуляторы, позволяющие оптимизировать режим работы схемы устройства. Прибором можно оценить глубину залегания электросети от поверхности земли.

Для электропитания схемы прибора достаточно источника тока типа «Крона» на 9 вольт или КБС на напряжение 2 * 4,5 вольта.

Для устранения случайной разрядки элементов питания в схеме используется двойное выключение: размыканием плюсовой шины питания шины питания при отключении наушников BA1.

Электромагнитный датчик BF1 используется от высокоомных телефонных наушников типа ТОН -1 со снятой металлической мембраной. Он подключен к предварительному усилителю на транзисторе VT1 через разделительный конденсатор C2. Конденсатор С3 снижает уровень высокочастотных помех, особенно радио- помехи. Усилитель на транзисторе VT1 имеет обратную связь по напряжению с коллектора на базу через резистор R1, при повышении напряжения на коллекторе повышается напряжение на базе, транзистор открывается и напряжение коллектора снижается. Питание на усилитель подается через резистор R2 нагрузки с фильтра C1, R4. Резистор R3 в цепи эммитера транзистора VT1 смешает характеристику транзистора и за счёт отрицательного уровня напряжения несколько снижает усиление при пиках сигнала. Предварительно усиленный сигнал электромагнитного поля через конденсатор С4 гальванической развязки поступает на регулятор усиления R5 и далее через резистор R6 и конденсатор С6 на вход (1) аналоговой микросхемы усилителя мощности DA1. Конденсатор С5 снижают частоты более 8000 Гц для лучшего восприятия сигнала.

Усилитель мощности звуковой частоты на микросхеме DA1 с внутренним устройством защиты от коротких замыканий в нагрузке и перегрузки позволяет с хорошими параметрами усилить входной сигнал до величины достаточной для работы нагрузки мощностью до 1 ватта.

Искажения в сигнале вносимые усилителем в процессе работы зависят от значения отрицательной обратной связи. Цепь ОС состоит из резисторов R7,R8 и конденсатора C7. Резистором R7 возможно подстроить коэффициент обратной связи исходя из качественных показателей сигнала.

Конденсатор С9 и резистор R8 устраняют самовозбуждение микросхемы на низких частотах.

Через разделительный конденсатор С10 усиленный сигнал поступает на нагрузку ВА1 , индикатор уровня РА1 и светодиодный индикатор HL1.

Электродинамические наушники подключаются к выходу усилителя через разъём XS1 и XS2 , перемычка в XS1 замыкает цепь подачи напряжения питания с батареи GB1 на схему. Световой индикатор HL1 контролирует наличие перегрузки выходного сигнала.

Гальванический прибор РА1 указывает на уровень сигнала в зависимости от глубины залегания электросети и подключен к выходу усилителя через разделительный конденсатор С11 и умножитель напряжения на диодах VD1-VD2.

В приборе поиска электросетей нет дефицитных радиодеталей: приемник электромагнитного поля BF1 можно выполнить из малогабаритного согласующего трансформатора или электромагнитной катушки.

Резисторы типа С1-4 или МЛТ 0,12 , конденсаторы типа КМ, К53.

Транзистор обратной проводимости КТ 315 или КТ312Б. Диоды импульсные на ток до 300 мА.

Иностранный аналог микросхемы DA1 – TDA2003.

Прибор уровня РА1 использован от индикатора уровня записи магнитофонов на ток до 100мкА.

Светодиод HL1 любого типа. Наушники ВА1 – ТОН-2 или малогабаритные от плееров.

Правильно собранное устройство начинает работать сразу, положив датчик электромагнитного поля на сетевой шнур включенного паяльника установить резистором R7 максимальную громкость сигнала в наушниках, при

среднем положении регулятора R5 «Усиление».

Все радиодетали схемы расположены на печатной плате кроме датчика BF1 , он установлен в отдельной металлической коробочке. Батарея питания – КБС закреплена снаружи корпуса на скобку. Все корпуса с радиокомпонентами закреплены на алюминиевой тросточке.

Испытание прибора поиска электросетей можно начать не выходя из дома, достаточно включить свет одной из ламп и уточнить трассу в стене и потолке от выключателя до лампы, а затем перейти на поиск трасс под землёй во дворе дома.

Литература:

1. И.Семёнов Измерение больших токов. «Радиомир» №7 /2006 год стр.32

2. Ю.А.Мячин 180 аналоговых микросхем. 1993г.

3. В.В.Мукосеев и И.Н. Сидоров Маркировка и обозначение радиоэлементов. Справочник. 2001г.

4. В.Коновалов. Прибор поиска электропроводов – Радио,2007,№5 ,С41.

5. В.Коновалов. А. Вантеев Поиск подземных электросетей, Радиомир №11, 2010, С16.

Во время ремонтных работ довольно часто приходится сверлить и ломать стены, в которых под штукатуркой проходят электрические кабели. Не всегда есть возможность использовать схему прокладки, но если и есть, то пользы от этого может быть немного – нельзя быть уверенным, что предыдущие владельцы помещения или строители не меняли месторасположение проводов без внесения изменений в схему.

Выходит, обнаружение проводки – это неотъемлемая составляющая не только ремонтных работ, но и быта , т. к. при забивании гвоздя для новой картины можно запросто повредить кабель.

Многие горе-строители при проведении ремонтных работ о проводке не думают вовсе, нарушая тем самым правила техники безопасности. Последствия подобной халатности могут быть самыми плачевными, поэтому желательно предварительно выявить старую проводку, чтобы оградить себя и своих близких от неоправданного риска.

Вот основные причины поиска скрытой проводки:

А теперь – последствия пренебрежительного отношения к технике безопасности:

• короткое замыкание;
• неправильное функционирование электрической сети;
• поражение током;
• пожар.

В худшем случае такая беспечность приведет к летальному исходу.

Поиск скрытой проводки своими руками: обзор наиболее эффективных методов

Наиболее эффективным способом будет, разумеется, обращение в специализирующуюся фирму – она, применяя профессиональное оборудование и многолетний опыт, не только отыщет все провода, но также предоставит точную схему их пролегания. Но такие фирмы есть далеко не во всех городах, да и подобного рода услуги стоят достаточно дорого, поэтому рассмотрим, как можно самостоятельно найти электрокабель в стене.

Способ первый. Задайте максимальную нагрузку на проводку. Далее возьмите обычный компас и, ориентируясь по отклонениям стрелки, определите место, где идет электропровод.

Способ второй. Можете также смонтировать собственное устройство, состоящее из трех транзисторов – одного полевого и двух биполярных. Первый транзистор будет электроключом, пара других образует мультивибрационную установку. Такой самодельный прибор будет улавливать электромагнитные волны, исходящие от проводов. В случае выявления проводов на приборе загорится лампочка, а сам он начнет вибрировать.

Способ третий. Другой вариант самодельного устройства можно сделать из полевого транзистора, аккумуляторов и головного ТА (телефона, то есть). Для поиска проводки нужно провести транзистором вдоль стены – если прибор издаст звук, значит, кабель найден.

Способ четвертый. Он уместен лишь при капитальном ремонте. Отметим, что он не всегда эффективен и больше подходит для комнат со «старой» отделкой.

Суть его заключается в следующем: необходимо удалить обои или любой другой отделочный материал со стен. Под ним, если повезет, обнаружится полоска, отличающаяся цветом от остальной стены, или представляющая собой неровность. Вероятно, именно там и пролегает электропроводка.

Способ пятый. Классический вариант, который использовался до появления искателей проводки. Радиоприемник нужно настроить на частоту 100 кГц и водить им по поверхности стены. В месте пролегания провода приемник будет издавать характерный шум, напоминающий помехи. Ввиду того что этот способ был популярен в среде профессиональных электриков, нет причин сомневаться в его эффективности.

Обратите внимание! Во время процедуры особое внимание уделяйте розеткам и переключателям –именно возле них преимущественно проходят кабели.

Способ шестой. В данном случае электропроводка выявляется посредством обычного слухового аппарата, дающего возможность прекрасно прослушивать частоты до 50 Гц.

Способ седьмой. В качестве альтернативы радиоприемнику можно использовать микрофон, желательно катушечный электродинамический. Его нужно подключить к любому оборудованию, способному снимать и воспроизводить сигнал. Сама процедура поиска ничем не отличается от аналогичной с использованием приемника.

Способ седьмой. Можно также привязать к веревке небольшой магнит и водить им рядом со стеной. Характерно, что этот способ неэффективен в панельных домах и на потолках.

Способ восьмой. Не стоит расстраиваться, если ни один из способов не увенчался успехом. Всегда можно прибегнуть к надежной технологии поиска электропроводки, демонстрирующей стопроцентный результат. Речь сейчас идет о детекторах скрытой проводки.

Сегодня искатели проводки продаются во всех магазинах электротехники. Проводя таким прибором по стенам, можно запросто выявить не только место пролегания кабелей, но и определить силу напряжения в них.

Обратите внимание! Такие устройства реагируют и на электропроводку, и на металлическую арматуру. Поэтому рекомендуется подключить к электроточке более мощный прибор, чтобы усилить излучение.

Электропроводка под напряжением образует электромагнитное поле. Устройства для ее обнаружения направлены на выявление источников этого поля, а вмонтированные усилители позволяют более точно определить место, где пролегает провод. Но чтобы искатель сумел выполнить свои функции, при прокладке кабелей следует придерживаться некоторых правил.

1. Кабеля нужно прокладывать только параллельно архитектурным линиям.
2. Провода горизонтального расположения должны находиться на расстоянии 1,5 см от перекрывающих плит.
3. Если слой отделки толще 1 см, то кабели следует прокладывать кратчайшим путем.
4. Если при монтаже не соблюдать этих правил, то обнаружить проводку будет достаточно сложно.

Такие устройства могут различаться по способу обнаружения и сложности конструкции. Ценовой диапазон достаточно широк – от 100 до 3000 рублей.

Обратите внимание! При выявлении проводов искатель может подавать как световые, так и звуковые сигналы.

Ниже приведена классификация обнаружителей по сложности конструкции.

1. Устройства, которые по принципу действия отдаленно напоминают металлоискатели. Они оборудуются специальной катушкой, образующей небольшое электромагнитное поле. Если в такое поле попадет посторонний электрический или железный предмет, то оно сразу изменится.
2. Устройства, улавливающие электромагнитные волны, исходящие от проводов под напряжением.
3. Гибрид предыдущих устройств, который стоит очень дорого, поэтому используется преимущественно профессионалами.

По типу конструкции искатели делятся на:

• отвертки;
• тестеры.

Конструкция тестеров намного сложнее, чем отверток. Современные модели оснащаются лазерными указателями и способны обнаруживать не только электропроводку, но и телефонные кабели. Более того, тестеры позволят выявлять даже проводку под землей. Устройства оборудуются подсветкой экрана, фонариком и предохранителями, защищающими от перенапряжения.

Индикационная отвертка – более простой и дешевый аппарат для обнаружения проводки, но он эффективен лишь в тех случаях, когда провода находятся на глубине не более 2 см.

Такую отвертку можно использовать двумя способами:

• бесконтактный поиск позволяет определить месторасположение проводки;
• контактный — дает возможность измерить силу напряжения.

Более современные модели отверток оборудуются дисплеем, демонстрирующим данные о напряжении; касаемо остальных устройств, то они используют для уведомления звуковые сигналы.

«Дятел» – самый популярный искатель проводки

В России одним из самых популярных устройств для поиска электропроводки считается «Дятел» (если официально, то E121). Он дает возможность определять место пролегания кабелей под штукатуркой толщиной до 8 см.

Искатель проводки «Дятел»

Технические особенности «Дятла» следующие:

• работа от напряжения до 380 Вольт;
• вес – 250 грамм;
• возможность бесконтактного поиска;
• возможность поиска проводки, фазных кабелей, сломанных электроприборов и разрывов;
• мониторинг работы счетчика и предохранителей;
• четыре режима чувствительности.

Рассмотрим подробнее эти режимы. Ниже указано расстояние от антенны прибора до провода для каждого из них:

• 1 – 0-1,5 мм;
• 2 – 10 мм;
• 3 – 30 мм;
• 4 – 40 мм.

В комплект с прибором «Дятел» входят чехол, элементы питания и техпаспорт.

Изготовление детектора скрытой электропроводки

Если по тем или иным причинам покупка искателя невозможна, всегда можно изготовить такой прибор своими руками.

Этап первый. Сначала нужно подобрать корпус будущего устройства. Для этого может подойти, например, пластиковый бокс от лампы дневного света.

Этап третий. Затем нужно установить 5-вольтные аккумуляторы, после чего просверлить в корпусе небольшое отверстие и вставить туда светодиодную лампу.

Этап пятый. Остается лишь закрепить крышку и протестировать прибор. О выявлении скрытой электропроводки он будет оповещать загоревшейся лампой.

Обратите внимание! Если проводка прокладывалась в соответствии со всеми требованиями, то она будет идти вертикально либо горизонтально.

Обнаружение обрыва скрытой проводки

Если был поврежден один из скрытых кабелей, то для его поиска можно воспользоваться одним из двух существующих способов.

Способ первый. Вначале нужно узнать, какой именно кабель поврежден – нулевой или фазный. Здесь потребуется отвертка-индикатор, которой нужно проверить все контакты вышедшей из строя электроточки (переключателя или розетки).

В выключенном переключателе под напряжением будет лишь один из контактов, а вот во включенном сразу оба. Касаемо розетки, то в ней в рабочем состоянии под напряжением будет только один контакт. Словом, если фаза точно есть, то можно быть уверенным, что оборвался нулевой провод.

Обратите внимание! Если проводка повреждена в каком-либо недоступном месте, то лучше прибегнуть к помощи специалистов, т. к. самостоятельно найти поврежденный участок вряд ли удастся.

Способ второй. При наличии полного доступа ко всем участкам проводки проблемное место можно выявить обыкновенным тестером. Вот примерная схема проведения работ.

1. Сначала отключается подача электричества на электрощитке.
2. Затем на изоляции провода нужно сделать две насечки, обнажив металл, – одну возле вывода из распределительного бокса, вторую в двух метрах от первой.
3. Далее при помощи тестера следует определить сопротивление на этом участке проводки. Если оно низкое, то обрывов там определенно нет.
4. Аналогично проверяются следующие участки электропроводки до тех пор, пока не найдется участок без низкого сопротивления.

Выводы

В итоге хотелось бы еще раз отметить важность определения места прохождения электрической линии перед началом ремонтных работ. Если этого не сделать, то последствия такой несерьезности могут быть самыми плачевными, возможно, даже летальными. Поэтому нужно использовать один из описанных способов (желательно, разумеется, искать электропроводку с помощью датчика) даже когда на стену лишь вешается обычная картина.