دراسة حالة: تحديد موقع عطل في كابل 380 فولت

دراسة حالة: كابل عيب موقع على كابل 380 فولت

ⅰ. التحضير للاختبار

II. عملية الاختبار

الخطوة 1: تحديد طبيعة العطل

تم استخدام ميغومتر بجهد 500 فولت لاختبار عزل الثلاث مراحل لكابل. كانت مقاومة العزل بالأرض: 50 أوم للطور A، لا نهائية للطور B، ولا نهائية للطور C. مما يشير إلى وجود عطل بالأرض ذي مقاومة منخفضة في الطور A. وقد أظهر الطور A استمرارية عند استخدام وضعية الجرس في جهاز القياس متعدد الوظائف.

الخطوة 2: تحديد موقع العطل مبدئيًا

1. من نهاية غرفة التوزيع، تم استخدام وضعية النبضات المنخفضة الجهد في مركبة تحديد الأعطال، وقمنا بقياس الكابل بين الطورين B وC لتحديد الطول الكلي البالغ 107 متر، كما هو موضح في الشكل أدناه.

2. بسبب عدم تأريض درع الكابل في نهاية غرفة التوزيع، لم يكن من الممكن استخدام طريقة الموجة الجارية بين الطور المعيب والدرع. كما فشل اختبار الطور المعيب إلى الأرض في إنتاج موجة فعالة. لذلك، تم استخدام طريقة الجسر لاختبار مسافة عطل الكابل مباشرة. عند ضبط إعدادات تيار مختلفة، قاسَت طريقة الجسر مسافة العطل لتكون 6 أو 7 أمتار من الطرف القريب. وبعد تغيير الطرف الذي يتم الاختبار منه، تم قياس مسافة العطل لتكون 101 متر. مجموع مسافات العطل التي تم قياسها من كلا الطرفين متسق مع الطول الكلي. كما هو موضح في الشكل أدناه:

الخطوة 3: البحث باستخدام كاشف الكابلات المسار معروف والرسم التخطيطي للمسار موضح في الشكل 4 أدناه.

الخطوة 4: تحديد موقع العطل بدقة

1. بما أن موقع العطل، كما تم تحديده بطريقة الجسر، كان على بعد 7 أمتار من الطرف الاختباري، فقد تم اكتشاف عطل في الطرف القريب. ولتجنب التداخل الناتج عن ضوضاء المعدات من تطبيق الجهد، تم قيادة المركبة إلى صندوق توزيع الطرف لتطبيق الضغط وتحديد الموقع.

2. عند صندوق توزيع الطرف، قام العميل بتجريد جزئي لدرع الكابل وربط درع الكابل بالأرض. تم تطبيق تفريغ نبضي بجهد 5 كيلو فولت بين الطور المعطوب والأرض. تم سماع صوت تفريغ ورؤية شرارات في خندق الكابل القريب، كما هو موضح في الشكل 5 أدناه. بعد إيقاف النبضات عالية الجهد، تم رفع الكابل، ولكن لم يُلاحظ أي تلف واضح. تم الشك في تفريغ من الدرع. وبعد تعليق الكابل، تم تطبيق الضغط مرة أخرى في هذا الموقع، ولكن لم يُلاحظ أي تفريغ.

3. الاستمرار في ضغط المرحلة المعيبة لتحديد الموقع. لم يُسمع صوت تفريغ في نقطة العطل الموجودة في خندق الكابل القريب. يمتد الكابل من خزانة الخروج في غرفة التوزيع ويربط خندق الكابل بجدار غرفة التوزيع، ثم يتم دفنه مباشرة خارج غرفة التوزيع. طول هذا القسم من الكابل حوالي 6 أو 7 أمتار. لم يُسمع صوت تفريغ في نقطة العطل في الموقع المدفون خارج الجدار، فقط يُسمع صوت تفريغ خافت من دروع الكابل.

4. وخلال متابعة تحديد نقطة العطل، سمعنا صوت تفريغ كهربائي في موقع يبعد حوالي 75 مترًا عن طرف الاختبار، مصحوبًا بارتجاج في الأرض. أظهر هذا الموقع علامات إصلاح سابقة، وعند الاستفسار، تبين أن هناك أنبوب مياه قد تم مدّه مسبقًا، كما هو موضح في الشكل 7 أدناه. ومع ذلك، كان هذا الموقع مختلفًا بشكل ملحوظ عن المسافة التي قيّسَتْها الجسرة (البرِيْدج). شككنا في أنه بعد توصيل الطور المعيب بشكل محكم مع الغلاف المعدني (الدروع)، تم توجيه معظم طاقة التفريغ النابض عبر القلب النحاسي للسلك إلى الغلاف المعدني، ما تسبب في حدوث تفريغ إلى الأرض عند الغلاف الخارجي التالف. وكانت نقطة العطل الفعلية لا تزال أقرب بحوالي 6 أو 7 أمتار.

5. وبما أنه لم يكن بالإمكان سماع صوت تفريغ بالقرب من النهاية، فقد قمنا بالتخطيط لتحديد موقع العطل باستخدام طريقة الجهد المتدرج في نظام تحديد موقع العيوب في الغلاف الخارجي HC-10. وأشارت الإشارة المقاسة خارج جدار غرفة التوزيع إلى الطرف البعيد وكانت قيمتها حوالي 4 مللي فولت. واستمر هذا الاتجاه حتى 75 مترًا، حيث تم اكتشاف صوت تفريغ واضح، وكانت قيمة الإشارة حوالي 30 مللي فولت. (وكان الاختبار محدودًا بفجوة موازية لكابل في هذا الموقع بسبب وجود طبقة خرسانية.) وبعد هذه النقطة، تغير اتجاه الإشارة، مما يشير إلى أن نقطة التلف التي تم قياسها ما زالت موجودة هناك. وتظهر تغيرات الإشارة في الشكل أدناه. ومع ذلك، لم تتطابق النتائج مع تلك التي تم الحصول عليها باختبار الجسر، وكانت قيمة إشارة الجهد المتدرج المقاسة منخفضة نسبيًا. وشككنا في أن نقطة العطل لم تكن متضررة من الخارج، مما أدى إلى تسرب الإشارة من نقطة التلف في الغلاف الخارجي بدلاً من نقطة العطل نفسها.

عند هذه المرحلة، كان الكابل في مشكلة. لم تتطابق المسافة التي قيست بواسطة الجسر مع موقع نقطة التلف المحددة من خلال صوت التفريغ وقياسات الجهد المتسلق. كان الكابل مدفونًا بشكل سطحي في طريق ترابي على بعد متر أو مترين بعد خروجه من جدار غرفة التوزيع، في حين تم سماع صوت التفريغ على سطح طريق خرساني جاف، أي أعمق. لذلك، قرروا حفر الطريق الترابي أولًا. وبعد الحفر، لم يلاحظوا أي علامات لتلف أو تشويه على السطح الخارجي للكابل. شكوا في أن الطور المعيب كان متصلًا بشكل صلب مع الغلاف المعدني للكابل. ولذلك، قاموا بفصل غلاف الكابل على بعد ثمانية أو تسعة أمتار. ثم، باستخدام جهاز قياس متعدد، قاموا باختبار الاتصال الكهربائي بين الطور المعيب والغلاف المعدني، كما هو موضح في الشكل أدناه. أظهرت نتائج الاختبار أن لب الكابل في الطور المعيب كان موصلًا لكلا طرفي الغلاف المعدني، مع مقاومة تقارب الصفر أوم نحو الطرف الذي تم الاختبار منه، وحوالي 29 أوم نحو الطرف الآخر. أكدت إعادة الضغط أن الكابل لم يعد يفرغ كهربائيًا، وأن صوت التفريغ اختفى من الغلاف المعدني في الطرف القريب.

7. في هذه المرحلة، تمت الإشارة في البداية إلى أن الكابل قد يحتوي على عيب تأريض متعدد النقاط، مما يؤدي إلى نتائج غير دقيقة في اختبار الجسر. كان الصوت الصادر الذي سُمع على بعد حوالي 75 مترًا هو أحد نقاط العيب. وبما أن الضغط قد تم تطبيقه من الطرف، فإن التفريغ كان يفضل أن يكون من نقطة العيب الأولى القريبة من الطرف، وانعدم صوت تفريغ الدرع بعد فصل الدرع من الطرف القريب. لذلك، تم حفر نقطة العيب الموجودة على بعد 75 مترًا أولًا وإصلاحها قبل الاختبار. وبعد الحفر، تبين أن الكابل يحتوي على نقاط تلف واضحة، كما هو موضح في الشكل أدناه.

8. بعد حفر نقطة العيب الأولى، إضافة إلى نقطة العيب التي عثر عليها العميل مسبقًا، أصبح هناك نقطتي عيب في الكابل الذي يبلغ طوله 107 أمتار. كان الكابل قد تم تركيبه منذ أقل من عام، لذلك قررنا استبدال الكابل مباشرة دون مواصلة البحث.

III. الاختبار س ملخص

01 الكابلات ذات الجهد المنخفض معرضة لحدوث أعطال أرضية متعددة، مما يؤثر بشكل كبير على نتائج اختبار الجسر. في هذه الحالة، يمكن استخدام طريقة الموجة الجارية أو طريقة الجهد المتسلق للتحقق المتبادل.

02 عند استخدام طريقة الموجة الجارية لتحديد موقع العطل في الكابلات ذات الجهد المنخفض، لا تختبر القلب مقابل الأرض. وذلك لأن إشارة الموجة الجارية المنقولة من الأرض ضعيفة للغاية، مما يؤدي إلى عدم اكتشاف الموجات.

03 عند استخدام طريقة الجهد المتسلق لتحديد موقع العطل في كابلات مدفونة مباشرة تحت طبقة خرسانية صلبة، بسبب الخصائص الخاصة لهذه الطبقة، يمكن اختبار الشقوق الموجودة في الطبقة الخرسانية الموازية للكابل. وأخيرًا، يمكن تحديد موقع العطل بناءً على موقع تركيب الكابل. وفي حالة الطبقة الخرسانية، يمكن أيضًا إدخال شحذ فولاذي عبر الشقوق لتحديد موقع العطل.

تنتج أعطال الاتصال الميت ذي المقاومة المنخفضة عمومًا ضوضاء تفريغ قليلة أو معدومة. ومع ذلك، فإن السيارة المستخدمة لكشف أعطال الكابلات في هذه الحالة تحتوي على مكثف داخلي أكبر، وطاقة تفريغ أعلى بكثير من المولدات عالية الجهد التقليدية، مما يؤدي إلى إنتاج ضوضاء تفريغ ملحوظة.

IV. تحليل أسباب العطل

كان المكان الذي تم حفره لإيجاد العطل عبارة عن ثقب صغير شبه دائري مع آثار عض حوله. ويشتبه في أن عزل الكابل قد تضرر وتم ثقبه بواسطة الحشرات والنمل.

V. اقتراحات التشغيل والصيانة

1. تفتيش دوري لكابلات الدفن المباشر لتحديد المخاطر المحتملة وإصلاحها في الوقت المناسب. ويجب أن يشمل الفحص مظهر الكابل، أداء العزل، وحالة الموصلات.

2. عند تمديد الكابلات بطريقة الدفن المباشر، يجب اتخاذ الاحتياطات اللازمة لمنع التآكل الناتج عن التربة، والأضرار الناتجة عن الحشرات والقوارض، وتسرب المياه الجوفية، والأضرار الميكانيكية.