1 Принцип действия Поискового генератора
Структурные схемы приборов комплекта “КИД-05М5” приведены на рис. 1. Генератор сигналов ГС - 05 представляет собой транзисторный инвертор А2, собранный по мостовой схеме с выходным трансформатором. Трансформатор обеспечивает гальваническую развязку и согласование инвертора с нагрузкой. Для защиты от перегрузки в цепи питания предусмотрен ключевой ограничитель тока.
Транзисторы инвертора переключаются сигналами управляющего модуля А1 с кварцевой стабилизацией рабочей частоты. Регулирование выходного напряжения достигается широтно-импульсной модуляцией управляющих сигналов.
Напряжение питания поступает к инвертору либо от сети, через выпрямитель, либо от источника постоянного тока 12 В через преобразователь напряжения А5. При питании от низковольтного источника мощность генератора снижена до 200 В*А.
Модуль питания А4 - стабилизированный, с бестрансформаторным входом.
Универсальность питания генератора объясняется отсутствием сетевых трансформаторов.
Комбинированный приёмник ПК - 05М содержит два раздельных канала для фильтрации сигналов, воспринимаемых индукционным датчиком. Активный фильтр на 1071 Гц (А1) задействуется при работе совместно с генератором. Если же выполняется трассировка кабеля под нагрузкой, то включается в работу активный фильтр на частоту 50 Гц (А1) и выделенный сигнал преобразуется в смесителе с помощью гетеродина Дальнейшая обработка сигнала не зависит от выбранного частотного диапазона и поясняется структурной схемой. Электромеханический фильтр значительно повышает избирательность приёмника, снижает уровень помех, позволяет увеличить коэффициент усиления. Согласующий усилитель понижает выходное сопротивление электромеханического фильтра, предотвращая его перегрузку. Пороговый ограничитель построен на диодах имеет регулируемый уровень срабатывания и предназначен для дополнительного устранения шумов. Выходной усилитель обеспечивает усиление по мощности для головных телефонов. Усиленный сигнал выпрямляется амплитудным детектором и подаётся на стрелочный индикатор для визуального контроля.
а)
б)
Рис. 1 Структурные схемы приборов комплекта “КИД-05М5”:
а – генератор ГС-05; б – приёмник ПК-05М
2 РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ Поискового генератораПоискового генератора и приемника
2.1 Назначение органов управления, контроля и коммутации Поискового генератора и приемника
Генератор ГС - 05
На лицевой панели поискового генератора расположены:
– контрольный амперметр “ток нагрузки”;
– ручка “регулятор тока” - для регулировки выходного напряжения;
– автоматический выключатель “~ 220 В” - для включения питания от сети;
– автоматический выключатель “ = 12 В” - для включения питания от источника постоянного тока;
– тумблер “код” - включение прерывистого режима работы генератора, применяется в условиях сильных помех для облегчения распознавания полезного сигнала;
– контрольная лампа “питание”;
– предохранитель “10 А”;
– клемма для подключения заземления “ “;
На торцевой панели расположены:
– шнур для подключения к сети;
– клеммы “ = 12 В” с обозначением полярности “+ – “ для подключения низковольтного источника постоянного тока;
– клеммы “общ.”, “30 (50) А”, “15 (25) А”, “10 (13) А” - для подключения к кабелю.
Числовые обозначения показывают максимальную величину тока нагрузки на данной секции обмотки при неизменной мощности 1000 В·А. Большему току соответствует ступень меньшего напряжения : ступень “0 - 50 А” - до 20 В; “0 - 25 А” - 40 В; “0 - 13 А” - до 80 - В.
Приёмник ПК - 05М
На лицевой панели приёмника ПК - 05М расположены:
- ручка “уровень” - для установки необходимого уровня чувствительности;
- ручка “порог” - для установки уровня срабатывания порогового ограничителя шумов;
- тумблер “фильтр” - для изменения селективности приёмника, при включении режима "фильтр" в усилительный тракт включается электромеханический фильтр, имеющий узкую полосу пропускания, при отпускании - сигнал проходит, минуя фильтр и полоса пропускания получается широкой;
- тумблер “1071 - 50” - для переключения частотного диапазона, при работе совместно с генератором устанавливается в положение - "1071", при трассировке кабеля под нагрузкой - "50";
- стрелочный индикатор - для визуального контроля сигнала, во избежание искажений стрелка прибора не должна находиться за пределами шкалы;
- тумблер “контроль” - для проверки состояния элементов питания поискового приемника, при нажатии на кнопку аккумулятор подключается к стрелочному индикатору и стрелка должна находиться в конце шкалы.
- гнездо “датчик” - для подключения индукционного датчика,
- гнездо “выход” - для подключения головных телефонов.
- тумблер "питание"
2.2 Подготовка к работе
̶ установить генератор на рабочем месте;
̶ заземлить корпус генератора;
̶ вывести ручку регулятора тока влево до упора;
̶ измерить сопротивление кабеля между элементами кабельной линии с повреждённой изоляцией и по результатам измерений выбрать клеммы для подключения кабеля к поисковому генератору: при сопротивлении до 3 Ом - клемма “50 А” , до 12 Ом - “25 А” , более 12 Ом - “12 А”;
̶ присоединить кабельную линию к выходу генератора с помощью проводников, входящих в комплект: один проводник на клемму “общ.”, а второй - в соответствии с предыдущими измерениями;
̶ подключить поисковый генератор к источнику питания (сеть или аккумулятор);
̶ включить автоматический выключатель питания ( ̴ 220 В или = 12 В);
̶ установить необходимый уровень тока нагрузки, вращая ручку регулятора поискового генератора.
Приёмник ПК - 05М:
– проверить состояние элементов питания;
– подключить индукционный датчик;
– подключить головные телефоны;
– установить средний уровень усиления;
– выбрать частотный диапазон;
– установить минимальный уровень срабатывания порогового ограничителя (регулятор "порог" вправо до упора);
– выбрать ширину полосы пропускания входного сигнала;
– перемещаясь в предполагаемом районе расположения кабеля, изменяя усиление, убедиться в наличии сигнала и проверить возможность отслеживания трассы.
2.3 Работа на трассе кабельной линии
Определение трассы кабельной линии и глубины залегания кабеля.
Выход генератора (клеммы «общ» и «30А») подключается между неповрежденной жилой кабеля и “землёй”. С противоположной стороны та же жила соединяется с “землей”. Оболочка кабеля заземлена с обоих концов. Устанавливается ток 1 – 5А в зависимости от глубины залегания кабеля.
Ось катушки антенны располагается горизонтально относительно поверхности земли, перпендикулярно относительно оси кабеля. При этом максимальная ЭДС индукции в антенне будет наводиться над кабелем. При перемещении катушки в сторону ЭДС убывает. Это используется для ориентировочного определения трассы кабеля (рис.2).
Если ось катушки расположена вертикально поверхности земли и перпендикулярно оси кабеля, то точно над кабелем ЭДС индукции равна нулю. При перемещении катушки в сторону от трассы кабеля ЭДС индукции будет резко возрастать, а затем медленно убывать. Это свойство используется для точного определения трассы кабеля.
При расположении оси катушки параллельно оси кабеля ЭДС индукции тоже равна нулю. При нарушении параллельности ЭДС возрастает, что используется для определения направления трассы кабеля.
Для определения глубины залегания кабеля используется та же схема включения генератора, что и для определения трассы кабельной линии. Точно определяется трасса кабельной линии и отмечается на грунте линией.
При первом способе поворачивают катушку антенны так, чтобы ось ее была под углом 45° к вертикальной плоскости, проходящей через кабель. Отводят катушку (не меняя угла) в сторону от проведенной линии над трассой. В зоне отсутствия “звучания” проводится вторая линия. Расстояние между обеими линиями равно глубине залегания кабеля.
При втором способе магнитную ось датчика располагают вертикально (поиск трассы по минимуму сигнала), глубину залегания кабеля определяют (при перемещении датчика поперек трассы кабеля) по расстоянию hх между максимумом и минимумом сигнала (рис.2).
При определении трассы действующей кабельной линии, находящейся под нагрузкой, приёмник используется автономно, без генератора звуковой частоты. Трасса линии фиксируется по сигналу от магнитного поля тока нагрузки на рабочей частоте приёмника 50 Гц.
Рис.2.
Картина магнитного поля при отыскании трассы кабеля (а)
и кривые изменения сигнала при перемещении датчика поперёк оси кабеля (б).
Определение места
повреждения при междуфазном коротком
замыкании кабельной линии.
При междуфазном замыкании генератор подключают к поврежденным жилам. Устанавливается ток 10 – 50А в зависимости от глубины залегания кабеля. Перемещаясь по трассе кабеля, фиксируют характерное звучание в телефонах полезного сигнала с частотой 1071 Гц. Над местом повреждения звучание усиливается и совсем затухает на расстоянии 0,5...1 м за местом повреждения.
Протекающий от поискового генератора по двум жилам ток частотой 1071 Гц создает два электромагнитных поля. В случае горизонтальной ориентации антенны наведенный сигнал при расположении жил кабеля в горизонтальной плоскости (рис.3) существенно больше, чем при расположении жил в вертикальной плоскости (рис.4).
Рис.3. Картина магнитного поля при горизонтальном
расположении жил (а)
и кривые изменения сигнала при перемещении датчика поперек оси
кабеля.
Шаг повива кабеля меняется от 0,5 до 2,5 м. Поэтому при движении по трассе кабеля звук в телефонах будет периодически усиливаться и ослабевать соответственно шагу повива кабеля. В местах, где расположены муфты, прослушивается усиление звука, вызванное усилением электромагнитного поля вследствие разводки жил в муфте.
Но характер звучания на отдельных участках меняется еще в зависимости от неправильной скрутки жил кабеля (слышен расплывчатый “минимум звука”), изменением глубины залегания кабеля, экранировкой кабеля металлическими трубами. Поэтому надо обращать внимание на характер изменения звука. Если звук ослабевает, плавно или обрывается без заметного усиления, значит кабель ушел на большую глубину или заложен в трубу. Если же звук заметно усилился, потом сошел на нет, а по топографической схеме на этом месте нет муфты и участков, в которых кабель может быть проложен в трубах, то скорей всего мы находимся над местом повреждения.
Рис.4. Картина магнитного поля при вертикальном
расположении жил (а)
и кривые изменения сигнала при перемещении датчика поперек оси
кабеля (б).
Дополнительно зону повреждения можно определить импульсным методом с помощью приборов Р5-5, Р5-9, Рейс-105Р. В сомнительных случаях генератор включают поочередно с одного и с другого конца кабеля. При наличии повреждения сигнал будет прекращаться в одном и том же месте. Заметим, что заглубление трассы кабельной линии может быть выявлено при перемещении датчика поперек оси кабеля на участке вертикального расположения жил по смещению максимума сигнала в сторону удаления от трассы. В остальных случаях (прокладка кабеля в стальной трубе, замыкание через переходное сопротивление) смещение максимума сигнала не происходит. При отыскании места замыкания между жилами выбранную чувствительность не желательно менять в процессе поиска. В случаях незначительного изменения сигнала рекомендуется переходить на измерения по стрелочному индикатору, так как при паузе более 1 сек. сказывается свойство слуха человека забывать силу звука.
Определение места повреждения вида «жила - оболочка»
В практике поиска повреждений кабельных линий часто встречаются случаи замыкания жилы на оболочку кабеля, что приводит к появлению токов растекания в земле. В результате кабель “звучит” по всей трассе. Больше того, если кабель не один, могут “звучать” все кабели в пучке. Необходимо, по возможности, уменьшить токи растекания. Для этого отсоединяют проводник, заземляющий оболочку кабеля с обеих сторон линии. На длинных линиях, при наличии большого количества соединительных муфт, ток растекания существенно уменьшить не удаётся. В этом случае самым надёжным выходом из положения можно считать перевод однофазного замыкания в междуфазное. Однако, это требует времени и не всегда возможно.
2.4 Заряд и замена элементов питания
- установить приемник в удобном месте, исключающем случайное падение и воздействие влаги;
- подключить штекер зарядного устройства в гнездо “выход” на лицевой панели приемника;
- подключить зарядное устройство к розетке ∼220 В.
Время полной зарядки не более 8 часов. После окончания зарядки необходимо:
- отключить зарядное устройство от сети ∼220 В;
- отсоединить шнур зарядного устройства от приемника;
- проверить состояние батареи нажатием контрольной кнопки.
Порядок замены элементов питания:
- снять верхнюю крышку приемника;
- заменить батарею питания (7Д-0.125 или типа «крона»);
2.5 Меры безопасности
Генератор ГС-05 включается в сеть переменного тока 220
В 50 Гц, уровень напряжения на выходе - до 80 В. Поэтому, при эксплуатации
генератора необходимо соблюдать правила техники безопасности, предусмотренные
для электроустановок с рабочим напряжением до 1000 В. Для обеспечения безопасности
в аварийных ситуациях предусмотрено заземление корпуса генератора, которое
должно быть выполнено проводником сечением не менее
4 мм2. К работе с генератором допускаются лица, прошедшие проверку
знаний техники безопасности с присвоением квалификационной группы.
Приёмник ПК-05М является носимым прибором с низковольтным питанием и в эксплуатации опасности не представляет. Однако, подзаряд элементов питания от сети необходимо производить в условиях, исключающих возникновение пожара при замыкании в зарядном устройстве.
Назад к описанию поискового генератора КИД-05