#konstruktorelektrykamator
Dzisiaj jest potrójne wydarzenie.
1. Ruskie weszły do Polski w 1939r.
2. Moja mama ma urodziny, Najlepszego! I żeby dzieci, wróć! Wnuki się słuchały.
3. Mam w końcu materiał na kolejny wpis o #elektryka
No to lecimy z tym koksem.
Historia zaczyna się jak każda inna.
Tydzień temu dzwoni telefon, człowiek A.
-Ty jest sprawa, bo jest kabel ziemny walnięty, zasila dwie chałupy, ale jedna faza nie ma przejścia. Przemierzyliśmy go i niebieski* jest walnięty, reszta przewodzi.
-No dobra, daj info gdzie to jest to jutro po szkole podjadę.
-Ty, ale to jest kabel ze słupa do złącza.
-No to przecież PGE powinno to ogarnąć.
-Haa, w umowie jest że granica własności jest na zaciskach na linii, więc kabel jest prywatny, i PGE wypina się na to, trzeba ogarnąć to samemu.
-No dobra, ale do pomiarów ja muszę mieć kabel odpięty po obu końcach.
-Tak to nie da rady, nie odetniemy ludziom prądu. Możemy tylko niebieski zostawić odpięty.
-Dobra, niech będzie, może jakoś zbadam.
Dzień później, po szkole podjeżdżam na miejsce. Rozkładam się z gratami, odpinam niebieską* żyłę od podstawy bezpiecznikowej w złączu kablowym.
* Dlaczego niebieską? Bo kabel wg właściciela ma 30 lat, a w tamtych czasach kolory żyły były różne, tu akurat jest Czarna, czerwona, niebieska i biała. Ówczesne przepisy mówiły o tym że jako przewód (PE)N stosować ten o najjaśniejszej izolacji. Więc tu biały jest PEN a niebieski jest fazą.
Wiedząc o tym że pozostałe dwie fazy są wciąż pod napięciem i zasilają budynki to na niebieskiej też pojawi się jakieś napięcie z powodu pojemności między żyłami. Jak zrobić badanie TDR kabla pod częściowym napięciem? Miernik pokazywał nawet 180V, Sonel MPI520 nie pozwolił wykonać pomiaru Riso bo wykrył napięcie. Trzeba się pozbyć tego napięcia. Żyła odpięta od linii na słupie, więc wydajność prądowa takiego kondensatora jest nikła. Jaki element przewodzi prąd, i jednocześnie podłączony równolegle prawie nie wpływa na pomiar TDR? Cewka, dławik. Dla szybkozmiennych sygnałów cewka o dużej indukcyjności jest przerwą w obwodzie. Ale dla wolno zmiennych jak 50Hz jest małą impedancją. Podłączam ów dławik, napięcie AC spadło do 2V, więc podpinam TDR, wychodzi mi ok 1130ns do końca żyły, z ewidentną przerwą. Więc szybka kalkulacja że będzie to gdzieś koło 90m od miejsca pomiaru. I tyle mogłem zmierzyć, bo nie mogłem zrobić pomiaru porównawczego na innych żyłach gdyż były pod napięciem. No to została opcja z radiodetekcją. Generator podpięty, również z dławikiem. Generator podaje 8kHz, a dla takiej częstotliwości balast z lampy jarzeniowej jest prawie przerwą w obwodzie.
Idę i szukam trasy, praktycznie po krawędzi chodnika, ok 60-70cm pod ziemią, w pewnym momencie kabel wychodzi na 20cm żeby za kilka metrów znów zagłębić się na 70cm.
Idę dalej, co raz bliżej słupa, i już przy samym słupie** ramka detekcyjna pokazuje mi sygnał na poziomie 80-85dB, dużo, bardzo dużo, najwięcej na trasie. Więc to najprędzej tu jest uszkodzone. Szpadel w dłoń, część kabla odsłonięte ale uszkodzenia brak, nie chciałem też zbyt agresywnie kopać bo jednak kabel pod napięciem.
Info do człowieka A, że tak to nie bardzo da się znaleźć, ze względu na pracę pod napięciem wyniki są obarczone błędem i nie daje gwarancji że to tu.
Mówi że w poniedziałek po południu mogą na chwilę podjechać, odpiąć kabel żebym mógł go zmierzyć i znów podpiąć.
Spoko. Let's do it.
Poniedziałek, po 14. Ja znów ze swoimi gratami, podjechali, weszli na słup i odpieli żyły, mogłem zacząć mierzyć. Teraz było łatwiej, brak indukowanego napięcia, i możliwość pomiarów kontrolnych na sprawnych żyłach.
I wyniki wyszły takie, sprawne żyły ok 1330ns, uszkodzona wciąż 1130ns. Żeby mieć jakieś wartości metryczne to na szybko w Geoportalu zmierzyłem długość trasy, plus wysokość słupa , daje ok 95mb kabla. Przeliczając z proporcji wychodzi że kabel jest walnięty gdzieś na 81m. Czyli 14m od końca na słupie. Słup ma ok 12m więc jakieś 2m przed słupem. A akurat tam rok temu była robiona mufa, bo ludzie od światłowodów przerwali kabel. Chociaż ramka wciąż pokazuje że największy sygnał jest tuż przy słupie, zwłaszcza przy rurce osłonowej. Co sugeruje uszkodzenie na jej końcu lub wewnątrz. Tylko że pomiar rezystancji izolacji poszczególnych żył pokazał że jedynie żyła niebieska i czarna mają kilkadziesiąt kΩ względem siebie, ale żadna nie ma przejścia do ziemi, więc izolacja zewnętrzna jest ciągła.
** Ramka pokazywała największy poziom sygnału przy metalowej rurze osłonowej bo sygnał z generatora 8kHz przez pojemność między żyłami przenosił się na cały kabel, a kabel w metalowej rurce to solidny kondensator, z uziemioną jedną okładziną. W ten sposób powstawał spory gradient sygnału w gruncie i ramka dawała fałszywy odczyt. Jest to też wykorzystywane w drugą stronę. Jeśli nie można podpiąć się galwanicznie do badanego kabla to owija się go jak największą liczbą zwojów kablem z generatora. Sprzężenie pojemnościowe zapewni przenikanie sygnału do kabla. Ja mam do tego cęgi, tylko że to jest sprzężenie magnetyczne. Dobra, nie o tym.
Brak uszkodzenia izolacji zewnętrznej ogranicza użyteczność radiotetekcji z funkcją Fault Find.
Zostaje zaufać TDR.
Człowiek A mówi:
-Dobra, zostawmy to, ja jutro przyjadę na prywatę, odkopie ten odcinek od słupa do kostki i zobaczymy co będzie.
Wczoraj, dzwoni człowiek A.
-Jest problem.
-Jaki?
- Odkopaliśmy kabel, jest mufa, obmacaliśmy go z każdej strony, nigdzie nie ma uszkodzenia. Nawet rurkę odcięliśmy i zsuneliśmy. Co robić? A co jak jest dziabniety pod kostką?
- Hmm, najlepiej to jak bym zrobił badanie od strony słupa, ale to bym musiał wleźć na górę. A nie uśmiecha mi się to. Albo tniemy mufe albo robimy dopalanie. Zaraz kończe lekcję, bo mam zastępstwo gdyż ktoś zachorował (kachu kachu) i poszedł na L4, przez co mi dali pod opiekę jedną grupę. Biorę ze szkoły trafo HV i zobaczymy co to wyjdzie.
Podjeżdżam na miejsce, pokazują mi że rozcięli zewnętrzną izolację mufy i nie widać by coś się upaliło, wszystko jest w jak najlepszym porządku.
Hmmm, widzę trzy rozwiązania.
Odpinamy kabel z obu końców, i podajemy HV z trafa, może dopali i pokaże gdzie to jest.
Tniemy mufe, mierze oba kable w obie strony i już wiemy gdzie jest problem, ale to trzeba będzie nową mufe zrobić.
I trzecia opcja. Którą wymyśliłem po kilku minutach, wizualizując sobie sytuację niczym Shaun Murphy z serialu The Good Doctor.
-Mogę zrobić TDR w miejscu mufy. I umiejętnie interpretując wyniki stwierdzić w jakiej odległości od mufy jest walnięty kabel. W jakiej odległości, a nie kierunku.
-Ale to będziesz musiał izolację ciąć?
-Nie, wbiję szpilki przez izolację.
-Dobra, dawaj, mało inwazyjne a może coś to pomoże.
Podpinam TDR, puszczam sygnał. I hmmm.
Dziwna sprawa. Bo albo uszkodzenie jest dokładnie w takiej samej odległości od mufy jak do końca na słupie, albo jest uszkodzony tuż przy mufie. Bo sygnał z TDR pokazuje ok 170ns czyli jakieś 13m do przerwy.
Chwila myślenia
Czekaj, chwilę!
Wziąłem rękawiczki z samochodu, złapałem za niebieską żyłę w mufie i ją po prostu pociągnąłem.
I j⁎⁎⁎na wyszła.
Uszkodzenie było jakieś 10cm od krawędzi izolacji która była odcięta przy ostatniej naprawie.
Oklasków nie było końca, nawet kierowca przejeżdżającego autobusu klaskał xd.
Nie można nic zarzucić człowiekowi A co do wykonania wcześniejszej mufy. Po prostu takie rzeczy się zdarzają, zwłaszcza w sytuacjach gdzie uszkodzenie jest spowodowane koparką lub kretem (takim do przecisków).
Tak że chłopaki wzięli się do roboty, i zrobili całkiem nową mufę, 20cm dalej. Na szczęście było kawałek kabla na zapas.
Tak to jest, wizualnie kabel sprawn, Riso do ziemi na prawidłowym poziomie, wczesniejsza mufa też sprawna. A tu taki psikus.
Jeszcze rysunek wyjaśniający.
Dwie żyły to linia długa.
Którą traktujemy jako serie cewek i kondensatorów między nimi.
Co tworzy charakterystyczną impedancję kabla Z wynikającą z reaktancji XL i XC (no i trochę R przewodnika)
Wpinając się szpilkami w miejscu mufy stworzyłem układ gdzie oscyloskop widzi dwie impedancje Z połączone równolegle, czyli wypadkowa Z/2. A to powinno dać przebieg schodkowy jak na ostatnim rysunku, (czas t1 pokazywałby odległość od uszkodzenia) A dało wykres jak na rysunku 3. Z tego powodu że od miejsca wpięcia do miejsca uszkodzenia było jakieś 20cm zbyt krótki odcinek by spowodował takie schodki. Tzn schodki były, tyle że czas t1 był na poziomie 1ns a to jest poza możliwościami rozróżnienia wykresu. Mówiąc dosadnie wpiąłem się po prostu na jednym końcu linii długiej. Wiedza dotycząca zachowania się fali umożliwiła stwierdzenie że to tu.
Teraz trzeba dokończyć budowę dopalarki do kabli. Bo to będzie spore ułatwienie.
PS. 800 wpisów i 7500 komentarzy. Jak ładnie się zgrało.
