さまざまなアプリケーションシナリオでのケーブルトラブルシューティング戦略
ケーブル敷設方法とアプリケーション環境は、トラブルシューティングの難しさと方法の選択に大きく影響します.
直接埋め合わせケーブル断層診断: 課題と解決策
チャレンジ: ケーブルは地面に埋められており、見えない; 土壌の水分と組成の変動は、電界と音波の伝播に影響します. 隣接するパイプライン (水道管, ガスパイプ, 他のケーブル) 干渉信号を生成できます; 正確なケーブルパス情報を取得することは困難です.
推奨手順:
予備的な判断: megohmmeterとマルチメーターは、障害タイプを判断するために使用されます (短絡, 開回路, 地面の断層, 等).
ルート確認: ケーブルルートトレーサーを使用して、ケーブルの方向を正確に追跡およびマークして、その後のポジショニングでの逸脱を避けます.
プリロケーション: 障害タイプに基づいて適切な方法を選択します.
低インピーダンス短絡/開回路: TDRが推奨されます.
高インピーダンスの地盤断層: 二次インパルス法 (はい/私) 推奨されます. デバイスがサポートしていない場合, 高電圧ブリッジメソッドを試すことができます (最初に障害点を燃焼する必要があります) または、高電圧インパルス後のアコース磁気メソッド.
フォールトポイントの位置 (ピンポイント): プレロケーション結果で示される領域内の音響磁気同期タイミング法を使用した正確な位置決め. パルス高電圧がケーブルに適用されます, そして、最も大きな音は、地面の排出音を聞くことによって配置されます. 明確な放電音を生成しない地上断層の場合, ステップ電圧法を試すことができます.
検証: 疑わしい障害点が決定された後, 小さな領域を発掘できます, または局所的な音響磁気およびステップ電圧法の検証を再度実行できます.
課題に対処する: 高品質のルートトレーサーを介してルートエラーを減らします; 強力な干渉能力を備えたアコース磁気レシーバーを選択します; 土壌条件に応じて高圧衝撃エネルギーを調整します; 方法の組み合わせは、結果を互いに裏付けています.
絶縁された空中ケーブル (ABC) トラブルシューティング: クイックロケーションのヒント
チャレンジ: 多くの場合、障害点が表示されます, しかし、それらは広く分布しており、高高度での作業を伴います, 操作が危険です.
典型的な障害: 断熱層の老化と割れ, 枝の傷, 落雷, 鳥と動物の損傷, 共同プロセスの問題.
テストプロセス:
目視検査: ラインを慎重に検査します, 望遠鏡の使用, 明らかな炭化の痕跡を探すため, 火傷, ひび割れ, 異物の重複, 断熱層の他の明らかな痕跡. バケットトラックまたはドローンは、効率と安全性を高めます.
サーマルイメージング: サーマルカメラは、ケーブルボディの異常な温度上昇を検出するために使用されます, 特にジョイントとターミナルで, ケーブルが荷重下で動作しているとき. 温度上昇は、早期障害または過負荷の重要な兆候です.
基本的な電気測定: 停電後, Megohmmeterとマルチメーターを使用して、断熱抵抗と連続性をテストし、障害タイプを決定します.
障害の場所: 目視検査では障害点が明らかになる場合があります, TDRまたはアコース磁性 (高電圧インパルスを適用できる場合) 障害点を見つけるためにも使用できます。 (例えば, 内部内訳).
スキル: ルートマップと地理的適応を使用して、ポジショニングを支援する; 赤外線サーモグラフィと目視検査に対する気象要因の影響に注意してください.
トンネル/ケーブルトレンチのケーブル障害診断: 環境への影響と検出方法
チャレンジ: 環境が囲まれています, そして、有害なガスなどのリスクがあるかもしれません, 酸素欠乏, 高温, そして高湿度; スペースは狭いです, そして、機器は持ち運びと操作が不便です; 多くのケーブルがあります, ターゲットケーブルを識別することは困難です; 周囲のノイズは、音響検出を妨げる可能性があります.
推奨手順:
安全評価: 安全を確保するために、入場前にガスの検出と換気を実施する必要があります.
ターゲット識別: ケーブル識別タグとシステム図面を使用して、故障したケーブルを確認します.
目視検査: ケーブルパスに沿って慎重に検査します, 特にジョイントとサポートで, 断熱損傷の兆候, アブレーション, 変形, 等.
赤外線熱イメージング: 読み込み中に実施, 異常なホットスポットを検出する.
プリロケーション: TDR (低抵抗/開回路用) またはデュアルパルス法 (高い抵抗のため).
フォールトポイントの位置: トンネル/トレンチの音響磁気同期位置は、排出音の伝播がより直接的であるため、一般に直接埋葬よりも簡単です. 連絡先アコースティックセンサーを使用します (ケーブル表面に配置されます) または磁場センサーと組み合わせた空気結合センサー.
部分排出 (PD) 検出: トンネル/トレンチは、部分的な排出検出のための好ましい環境です, 背景ノイズは比較的安定しています. オンラインまたはオフラインのPD検査は、TEVセンサーを使用して実行できます (金属製ブラケットまたはトレイに), HFCTセンサー (接地ワイヤ), または超音波センサー (ケーブルボディの表面またはアクセサリー) 初期の断熱材の欠陥を検出する.
潜水艦ケーブル障害診断: 特別な要件と技術
チャレンジ: 環境は極端です, 専門的な防水および圧力耐性のある機器が必要です; 修理コストが非常に高いため、高い位置決めの精度が必要です; 修理作業は複雑です.
典型的な障害: アンカーフック, 釣りネットの傷, 船のアンカーダメージ, 地震と津波, 内部の水の木/電気樹木の故障.
推奨手順:
プリロケーション: 主に、高精度の潜水艦固有のTDR機器に依存しています, 通常、ブイまたはGPS支援の表面位置測定の使用が必要です. 高電圧ブリッジ法も使用できます, もし可能なら.
正確な場所と検出: 非常に難しい. Sonarsと併せて詳細な検索が必要になる場合があります, アコーストマグネティックセンサーを装備した水中ロボット, または、漏れ電流によって引き起こされる磁場の変化を検出するフラックスセンサー.
障害修理: プロの潜水艦ケーブルの敷設と修理容器はしばしば必要です, 修理は湿ったジョイントテクノロジーまたは乾燥したジョイントテクノロジーを使用して実施されます, 費用がかかります.
特別な機器: 潜水艦TDRプローブ, 水中アトマグネティック同期受信機, Rov (リモートで動作した車両).
通信ケーブル (繊維/銅) トラブルシューティング: OTDRおよびその他のツール
通信ケーブル障害診断は、電源ケーブルとは異なります, 特に光ファイバーケーブル.
光ファイバーケーブル障害:
典型的な障害: 壊れた繊維, 汚れた/損傷したコネクタ, 過度のスプライス損失, 過度の曲げ半径 (Macrobend/Microbend).
基本ツール: 光学時間ドメイン反射計 (OTDR).
原理: TDRに似ています, OTDRは光パルスをファイバーに送信し、繊維経路に沿ってレイリー散乱とフレネル反射信号を分析します. 反射/散乱曲線の形状と位置を分析することにより, 長さを決定することが可能です, 減衰, スプライス損失, コネクタの損失, 繊維ブレークポイントの位置.
アプリケーション: ファイバーリンクの損失分布を正確に測定します, 休憩を見つけます, 低損失ポイント, コネクタ, またはスプライスの問題.
他のツール:
光源と電源メーター: 光リンクの全体的な損失を測定し、問題があるかどうかを判断するために使用されます.
視覚障害ロケーター (VFL): 目に見える赤い光を輝かせて、繊維の破損を検出します, 曲がり, または短距離にわたるコネクタの問題 (ファイバージャケットは光学的に密なものでなければなりません).
繊維顕微鏡: コネクタの端面が清潔になることを検査します, 傷, または損傷.
銅ケーブル断層:
典型的な障害: 開回路, 短絡, 間違った配線, 開回路, クロストーク, 過度の返品損失.
基本的なツール: ケーブル認定/テストゴールドTDR (オープンサーキット用, 短絡).
アプリケーション: ペアの長さを測定します, 配線スキーム (短絡を決定します, 開く, ミスワイヤー, 交差したペア), ニアエンドのクロストーク (次), ファーエンドのクロストーク (fext), 返品損失, 挿入損失, および銅の性能を評価し、障害を見つける他のパラメーター. TDR関数は、オープンポイントまたは短絡ポイントを特定するためによく使用されます.
典型的なケーブル断層ケースの詳細な分析
理論と実践を組み合わせることは、テクノロジーを習得するための鍵です. さまざまなシナリオの典型的なケーブル断層診断のケースは次のとおりです.
場合 1: 化学プラント内の高電圧電力ケーブルの単相地下断層
背景: 大きな化学プラントの領域, の発信フィーダーで一相グラウンド断層アラームが発生しました 35KV XLPE絶縁電源ケーブル 動作中, 影響を受ける地域で停電を引き起こします.
断層現象: システムの地上保護装置が動作しました, そして、回路ブレーカーがつまずいた. オペレーターは再閉鎖しようとしました, しかし、リレーは再び動作しました.
診断手順と手順:
予備的な判断
停電後, 2500V megohmmeterを使用して、故障したケーブルの絶縁抵抗をテストします. フェーズAとBの絶縁抵抗は正常です (> 2000 mΩ), フェーズCと地面の間の断熱抵抗は大幅に減少します, のみ 5 mΩ. フェーズCの地盤断層であると事前に判断されます, 故障点での抵抗は中程度の抵抗です.
プリロケーション
それは高インピーダンスの欠陥だからです, 従来のTDRを直接使用することは効果的ではない場合があります. オペレーティングチームは、超低周波数ACヒポを使用することを決定しました (VLF) 誘電損失によるテスト (だからデルタ) および部分的な排出 (PD) プレロケーションの検出とケーブルの状態を同時に評価する. フェーズCとグランドの間でVLFテスターを接続します, 適用します 0.1 Hz, 2U0 (約40kv) AC電圧. テスト中, 位相Cのタンδ値は、電圧の増加とともに急速に増加することがわかった, 連続大振幅部分排出信号が検出されました. 信号伝播特性を分析します (時間差ポジショニングなど), 障害点は、その中にあると推定されています 1.2 変電所からkm離れています.
正確なポジショニング (二次衝動法)
その後のピンポイントのために、より正確にプレケートするため, o&Mチームは、二次衝動機能を備えたケーブル断層テスターを使用しました. 高電圧インパルスジェネレーターを接続します (15kVに設定します) 位相Cとグラウンドへ, ケーブルテスターをセカンダリインパルスモードに設定します. 高電圧インパルスを適用した後, フラッシュオーバーが断層点で発生します, ケーブルテスターはクリアアーク反射波形をキャプチャします. 波形を分析しました, 障害距離は計算されました 1.22 km. 2つの事前ロケーションの結果は根本的に一貫していた.
障害点検出 (音響磁気法)
の事前ロケーションの結果によると 1.22 km, o&M担当者は音響磁気同期受信機を運び、周りの地面の音を聞いた 1.2 放射計で示される方向に沿ってkm (ルートトレーサー). ケーブルルートトレーサーは、事前に地面の正確なケーブル方向を確認しました. オペレーターは、15kVの高電圧インパルスを適用しながら、地面に注意深く耳を傾けました, そして最終的にの距離で最も大きな排出音を聞いた 1225 テスト端からメートル. 磁場信号の同期判断と組み合わせる, 障害点の正確な位置が決定されました.
発掘と検証
アコース磁気方式によって決定された場所で小さな掘削エリアが作られました, そして、ケーブルには外側の断熱材に黒くなった痕跡があるジョイントがあることがわかりました. 関節の解剖により、内部充填が明らかになりました (例えば, シリコングリース) 失敗した, そして、水分の侵入は断熱の湿気の劣化につながりました, 電気木の形成, 最終的に壊れて高電圧で排出されました. 障害点は診断結果とまったく同じでした.
解決: 故障したジョイントを交換し、同じバッチから他のジョイントを確認します, 予防的交換または隠れた危険治療を実施します.
場合 2: データセンターの通信ケーブルファイバー断層の迅速な修復
背景: 大規模なデータセンターが容量を拡大し、マルチモードの新しいバッチを築きました 光ファイバケーブル. 試運転プロセス中, 2つの建物を接続する光ファイバーリンクは、正常に通信できないことがわかりました, そして、光学信号損失は巨大でした.
断層現象: 光電力計テストを通じて, 光リンクの損失は予想よりもはるかに高いことがわかりました, 無限に近い, そして、光ファイバーは壊れていると疑われました.
診断手順と手順:
予備的な判断
エンドツーエンドのテストは、光源と光学電力計を使用して実行されました, そして、リンクが開回路ではなく、損失が非常に高いことが確認されました. 壊れたまたはひどく曲がった繊維の疑いがあります.
障害の場所 (OTDR)
OTDRを機器室の一方の端に接続し、適切な光波長を選択します (例えば, 850NMまたは1300NM, マルチモードファイバーに対応します). OTDRが光パルスを放出した後, 大きなフレネル反射ピークが波形グラフにはっきりと表示されました, 続いて、散乱または反射された信号がありません. これは、その時点で繊維が完全に壊れていたことを示しています. OTDRは、ブレークポイントが配置されたことを自動的に計算しました 356 テスト端からメートル.
オンサイトの検索と検証
の距離に応じて 356 メーター, o&マンホールとブリッジの配線図面と組み合わせて検索を行う. パイプのマンホールでは、おおよそ 350 機器室の光ファイバーアウトレットからメートル, 光ファイバーは、パイプスレッディングプロセス中に押しつぶされたり曲げたりした可能性があります。, 光ファイバを破壊します. 目視検査も休憩を確認しました.
解決
パイプマンホールの光ファイバースプライシング修理. 繊維断片を使用して、壊れた端をカットします, 繊維をきれいにします, フュージョンスプライサーを使用して、端を正確に揃えて溶接します. スプライシングが完了した後, リンクはOTDRで再テストされており、スプライス損失が適格であることを確認してください (いつもの < 0.1 DB) リンクの最後の信号は正常です. リンクは通信を復元しました.
学んだ教訓
ファイバーブレークポイントの位置は、OTDRの最も古典的なアプリケーションの1つです, これは高速で正確です. 通信ケーブル用, ブレークポイントに加えて, OTDRは、高損失スプライスなどの障害を効果的に診断できます, コネクタの問題, とマクロベンド.
場合 3: 工業団地の中電圧ケーブルの高耐性断層の包括的な診断
背景: 10kVリングメインユニット (RMU) 発信ケーブル (XLPE断熱) 工業団地では、瞬間的な単相断層を頻繁に経験します, RMUをトリップします, しかし、ほとんどの復帰は成功しています. 断層現象は断続的です.
断層現象: システムの保護デバイスは瞬時に動作します, そしてレコードはそれが単相地盤断層であることを示しています, しかし、障害は続きません, そして、再閉鎖は成功しました. Megohmmmeterテスト断熱性は正常範囲内です, しかし、VLFに耐える電圧テストを実行するときに故障が発生します.
診断手順と手順:
予備的な判断
瞬時, 断続的な障害と通常のmegohmmeterテスト, 高い疑いは、高インピーダンス障害またはフラッシュオーバー障害です, 電圧レベルと環境の変化に関連している可能性があります. megohmmetersはそのような障害を検出できません.
断熱材の評価 (VLF + だからデルタ + PD)
あ 0.1 Hz, 1.5 U0電圧ブーストテストは、VLFに耐える電圧テスト装置を使用してケーブルで実行されます (故障ポイントの燃焼を避けるために、標準の耐電圧値よりも低い). 電圧を高める過程で, 誘電損失Tanδ値は、電圧の増加とともに大幅かつ非線形に増加することがわかっています, そして、特定の電圧に到達すると、連続部分排出信号が表示されます. PD信号特性を分析して、ケーブルボディまたはジョイントに障害が存在する可能性があるかどうかを判断します. 位置関数は、障害がケーブル領域の一定の距離にあることを示しています.
正確なポジショニング (二次衝動法 + 音響磁気法)
事前にロケートして正確に見つけるため, 必要です “エキサイト” 断層は、高電圧の排出または故障中にそれを安定させるためのポイント. ケーブルをケーブル障害テストバンに接続します (高電圧インパルスジェネレーターとセカンダリインパルスメインユニットを含む). 初め, 二次インパルス法を使用して事前ロケートをしてみてください, ピーク動作電圧の近くに電圧を設定する (例えば, 15KV). いくつかの衝動の後 (強打), 距離推定 (例えば, 750 メーター) 取得されます. それで, 音響磁気ピンポイントは、ケーブルパスで行われます 750 メーター. パルス高電圧が適用されました, 挽いた音は注意深く聞かれました, 磁場信号が観察されました, そして最後に, 最も大きな放電音が距離で聞こえました 755 テスト端からメートル.
発掘と検証
この時点での掘削は、ケーブルがこの場所にプレハブジョイントを備えた地下の溝にあることを明らかにしました. 関節の外観を検査し、シーリングテープがわずかに損傷していることを確認します, そして、水分の侵入が疑われました. ジョイントを分析した後, 断熱ストレスコーンとケーブルボディ断熱層との間の界面で小さな電力排出トレースが見つかりました, これは、ここでの欠陥が断続的な高抵抗フラッシュオーバー断層の原因であることを証明しました.
解決
故障したコネクタを交換します (ジョイント). コネクタはプレハブにされており、長いサービスの寿命があるので, 同じケーブルセクションの他のジョイントは、予防試験のためにテストされています (例えば, 超音波またはTEV部分排出試験) 彼らの状態を評価する.
学んだ教訓
断続的な高インピーダンス障害の場合, 基本的なmegohmmeterテストはしばしば効果がなく、高電圧テストと組み合わせる必要があります (VLF) 高度な診断技術 (二次衝動法, 音響磁気法) 効果的に診断して見つけます. 忍耐と綿密なオンサイトの調査は重要です.
効果的なケーブル断層の予防とメンテナンスシステムの構築
“予防は治療よりも優れています”. 効果的な予防保守は、ケーブルの故障率を大幅に低下させる可能性があります, ケーブルの寿命を延ばします, 停電を削減します, およびoを下回っています&mコスト.
定期的な予防試験および検査プログラム
ケーブル検査プログラムの確立と実装は、故障を防ぐための基礎です:
年間/期間アイテム:
断熱抵抗テスト: その変化する傾向を観察するために、定期的に測定します. 絶縁抵抗値の継続的な減少は、絶縁の老化の重要な信号です.
部分排出 (PD) 監視: 特に重要なラインと老化ケーブルの場合. 初期の断熱欠陥はオフラインで検出できます (例えば, VLFと組み合わせて、電圧に耐える) またはオンライン監視を通じて.
だからデルタテスト: 通常、VLFに耐える電圧に関連して実行されます, それはケーブルの湿気または一般的な老化の全体的な程度を評価します.
DCは電圧漏れ電流テストに耐えます: VLFはより推奨されますが XLPEケーブル, オイルペーパーケーブルのDCテストのためのアプリケーションがまだあります, 等, 時間の経過とともに漏れ電流の変化に焦点を当てています.
四半期/検査アイテム:
コネクタ/終端温度検査: サーマルカメラまたは赤外線温度計を使用して、ケーブルジョイントとターミナルヘッドの表面温度を定期的に確認します. 異常に高い温度は、接続が不十分であることを示している可能性があります, 過度の接触抵抗, または内部欠陥.
運用環境検査: ケーブルトレンチかどうかを確認してください, トンネル, マンホールカバー, サポート, 火のブロック, 等, 良好な状態です, そして、立っている水などの問題があるかどうか, その他のアイテム, 腐食性ガス, と動物の侵入.
外観検査: ケーブルボディかどうかを検査して確認します, シース, 鎧層, 腐食防止層には損傷があります, 変形, 膨らみ, その他の異常な現象.
スマートオンライン監視テクノロジーの導入
テクノロジーの開発により, スマートオンライン監視システムは、ケーブルの動作ステータスに関するより継続的かつ包括的な情報を提供できます, 定期的なメンテナンスから状態の監視と予測メンテナンスへの変換の達成.
分散温度センシング (DTS): ケーブルライン全体の温度分布は、ケーブルの横に置かれた光ファイバーを使用してリアルタイムで監視されます. これは、ケーブルの過負荷を検出できることにより、熱老化と過負荷の障害を防ぐための効果的な手段です, 熱散逸が悪い, または、外部熱源の時間内の影響.
オンラインの部分排出 (PD) 監視システム: HFCT, Tev, または超音波センサーがケーブル端子とクリティカルジョイントに設置され、PD信号を監視する 24/7. データ収集を通じて, 分析, トレンド評価, 早期の断熱欠陥は時間内に見つかります.
条件付きオンライン監視プラットフォーム: DTSを統合します, オンラインPD, 現在, 電圧, 温度, 湿度, その他のセンサーデータ, ビッグデータ分析と人工知能アルゴリズムを通じて, ケーブルの健康状態を包括的に評価し、予測的に診断する, 事前に隠された危険を見つけます.
デザインの最適化, 工事, および運用管理
デザインステージ: ケーブルタイプと断面の合理的な選択, 敷設環境の考慮, 負荷特性, および短絡容量; 腐食性の領域や外部損傷を起こしやすい領域を避けるためにルーティングを最適化する; ケーブルトンネルとチャネルの設計を標準化して、良好な換気と熱散逸を確保する.
建設段階: インストールプロセス規制を厳密に実装します, 制御ケーブルの引っ張り張力と曲げ半径; ケーブルヘッドとジョイントの品質を確保します, 資格のある資料を使用します, そして、良好なシーリングを確保します; バックフィル材料と深さの仕様 (直接ケーブル用); 動物や水分が入るのを防ぐために、チューブとトンネルの入り口をよく密閉するのに良い仕事をしてください; 厳格なハンドオーバーテスト (例えば, VLFは電圧に耐えます + tanδテスト + PDテスト) 新しく敷設されたケーブルで実行されます.
運用管理: ケーブルの長期的な過負荷操作を避けてください; 外力の損傷を防ぐために建設の受託者管理を強化する; 時間内にケーブルチャネルのきれいな水と破片; 運用データが監視および分析されます.
人事スキルと緊急対応能力の向上
専門的なトレーニング: 定期的にケーブルをトレーニングしますo&M障害診断技術と安全操作手順に関する担当者は、高度なテスト機器と障害分析機能の使用に習熟していることを確認するための人員.
緊急計画: ケーブルの故障に関する詳細な緊急計画を策定します, 責任者を明確にします, 処分プロセス, 各リンクの材料の準備, 障害応答時間を短縮します.
ツール: 包括的で信頼できる障害診断機器と安全保護装置を装備.
結論: ケーブルの操作とメンテナンスの賢明で予測的な未来に向けて
ケーブル断層は、電力の信頼性に影響を与える重要な課題です, コミュニケーション, および産業システム. 体系的な障害の識別と診断技術の習得は、損失を減らし、安全な運用を確保するための鍵です. このガイドは、一般的なケーブル断層タイプを整理し、原因となっています, 一般的で高度な検出技術と機器を詳細に紹介します, さまざまなシナリオの実用的なトラブルシューティング戦略を提供します, あなたが理解するのに役立つ典型的なケースが補足されています.
楽しみにしている, モノのインターネットなどのテクノロジーの深い統合により, ビッグデータ, および人工知能, ケーブルの動作とメンテナンスは、インテリジェンスと予測に向けた開発を加速しています. オンライン監視データに基づいたスマート診断システムは、ケーブルステータスの継続的な評価と早期警告を実現できます, 受動的な緊急修理から積極的なメンテナンスに変わるように, ケーブル資産の価値を最大化します, より信頼性の高い回復力のあるパワートランスミッションと情報ネットワークを構築する.
関連業界は、高度な検出技術とスマート監視システムに引き続き投資することをお勧めします, 人事トレーニングを強化します, そして、ますます複雑な運用環境と信頼性の増加に対処するために、運用と保守戦略を継続的に最適化します
