Có nhiều phương pháp định vị lỗi trong cáp ngầm với các công nghệ hiện đại giúp cho công việc này trở nên dễ dàng và ít tốn thời gian hơn rất nhiều so với trước đây. Tuy nhiên, bạn nên hiểu rằng không có phương pháp tốt nhất hay sự kết hợp của các phương pháp nào là “tốt nhất”.
Việc bạn lựa chọn phương pháp xử lý lỗi cáp thích hợp cho tình huống và kỹ năng sử dụng phương pháp đó của bạn là chìa khóa để xác định vị trí lỗi cáp một cách an toàn và hiệu quả mà không làm hỏng cáp. Sau đây là các phương pháp xác định lỗi trong cáp ngầm hiệu quả nhất.
Phương pháp xác định lỗi trong cáp ngầm
1. Đập cáp để xác định lỗi
Máy đập cáp về cơ bản là một máy phát điện áp cao di động. Nó được sử dụng để đưa xung điện áp một chiều cao (khoảng 25 kV) vào cáp bị lỗi.
Nếu cung cấp đủ điện áp cao cho cáp bị lỗi, lỗi hở mạch sẽ bị phá vỡ tạo ra hồ quang dòng điện cao. Hồ quang dòng điện cao này tạo ra âm thanh đập mạnh tại vị trí chính xác của lỗi. Phương pháp này phù hợp với các loại cáp có khoảng cách ngắn, đối với những dây cáp có khoảng cách xa hơn, phương pháp đập mạnh sẽ không khả thi.
Một ưu điểm chính của việc đập cáp là nó có thể xác định vị trí lỗi mạch hở rất chính xác. Ngoài ra, phương pháp này rất dễ ứng dụng cũng như dễ học. Song song với đó là một số nhược điểm như
- Không phù hợp với các đường dây điện dài;
- Trong thời gian xác định lỗi bằng phương pháp này ở cáp dài, cáp sẽ tiếp xúc với điện áp cao và điện áp cao có thể làm suy yếu lớp cách điện của cáp.
- Việc đập thường xuyên cũng có thể làm suy giảm cách điện của cáp.
2. Phương pháp Pinpointer
Pinpointer được sử dụng trên cáp thứ cấp không được cấp điện và được kết nối với các đầu của cáp đang thử nghiệm sau khi nó đã được ngắt kết nối khỏi nguồn điện.
Pinpointer sẽ tạo một xung vào mặt đất và hai đầu dò (một đỏ và một đen) được đặt vào đất. Người vận hành có một máy dò, hướng người dùng đến gần cho một đầu dò so với một đầu dò khác.
3. Máy đo phản xạ miền thời gian (Time Domain Reflectometer)
Máy đo phản xạ miền thời gian (TDR) gửi tín hiệu năng lượng thấp trong thời gian ngắn (khoảng 50V) với tốc độ lặp lại cao vào bên trong cáp. Tín hiệu này phản xạ trở lại từ điểm thay đổi trở kháng trong cáp (chẳng hạn như lỗi).
TDR hoạt động trên nguyên tắc tương tự như của RADAR. TDR đo thời gian tín hiệu phản xạ trở lại từ điểm thay đổi trở kháng (hoặc điểm lỗi). Các phản xạ được theo dõi trên màn hình đồ họa với biên độ trên trục y và thời gian đã trôi qua trên trục x.
Nếu tín hiệu được đưa vào gặp phải một mạch hở (trở kháng cao), nó dẫn đến độ lệch hướng lên biên độ cao trên tín hiệu. Trong trường hợp lỗi ngắn mạch, tín hiệu sẽ hiển thị độ lệch âm biên độ cao.
Khi TDR gửi một tín hiệu năng lượng thấp vào cáp, nó không làm suy giảm cách điện của cáp. Đây là một lợi thế chính của việc sử dụng TDR. TDR là phương pháp phù hợp với các lỗi hở mạch.
Một nhược điểm của TDR là nó không thể xác định vị trí chính xác của lỗi. Khi TDR gửi xung thử nghiệm, phản xạ có thể xảy ra trong thời gian phát xung thử nghiệm có thể bị che khuất khỏi người dùng. Điều này có thể xảy ra với các lỗi ở gần cuối và được gọi là điểm mù. Ngoài ra, TDR có thể không thấy lỗi nối đất có điện trở cao (thường trên 200 Ohms). Nếu có nhiễu điện xung quanh, nhiễu điện cũng có thể gây nhiễu tín hiệu TDR.
4. Phương pháp Radar điện áp cao
Vì TDR điện áp thấp không thể xác định các lỗi nối đất có điện trở cao, hiệu quả của nó trong việc tìm kiếm các lỗi cáp ngầm bị hạn chế. Để khắc phục hạn chế này của TDR, sau đây là một số phương pháp radar điện áp cao phổ biến.
- Phương pháp phản xạ hồ quang;
- Phương pháp phản xạ xung đột biến;
- Phương pháp phản xạ phân rã điện áp.
a. Phương pháp phản xạ hồ quang
Phương pháp phản xạ hồ quang sử dụng TDR với một bộ lọc và đập. Bộ lọc giới hạn cả dòng điện và điện áp tăng vọt có thể chạm đến cáp được thử nghiệm, do đó cho phép ứng suất tối thiểu đối với cáp.
Phản xạ hồ quang cung cấp khoảng cách gần đúng đến lỗi cáp (khi có một hồ quang ion hóa, sạch được tạo ra tại lỗi và TDR đang được sử dụng đủ mạnh để cảm nhận và hiển thị xung phản xạ).
b. Phương pháp phản xạ xung đột biến
Phương pháp phản xạ xung đột biến sử dụng một bộ ghép dòng và một máy hiện sóng lưu trữ với một bộ đập. Ưu điểm của phương pháp này là khả năng ion hóa các lỗi cáp khó và xa vượt trội.
Nhược điểm của nó là mức tăng công suất cao có thể làm hỏng cáp và việc giải thích dấu vết đòi hỏi nhiều kỹ năng hơn so với các phương pháp khác.
c. Phương pháp phản xạ phân rã điện áp
Phương pháp này sử dụng bộ ghép điện áp, bộ thử nghiệm điện môi (bộ thử nghiệm một chiều điện áp cao hoặc bộ thử bằng chứng) và một máy hiện sóng lưu trữ (máy phân tích).
Phương pháp này được sử dụng cho cáp mức truyền tải khi việc tạo ra hồ quang tại vị trí lỗi đòi hỏi điện áp đánh thủng lớn hơn điện áp mà bộ tạo xung có thể tạo ra. Tại đây, bộ ghép điện áp cảm nhận được các phản xạ do phóng điện bề mặt của điện áp một chiều được tạo ra tại vị trí sự cố, bộ phân tích sẽ chụp lại và hiển thị chúng.
Phương pháp này phù hợp với cáp ngầm truyền tải điện áp lớn nhất là 25kV.
