Принцип действия приборов для трассировки линий
Kабельное хозяйство (СКС здания, абонентская сеть местного узла связи или кабельная сеть предприятия), независимо от его назначения, требует постоянного внимания в течение всего срока службы. После монтажа и ввода в эксплуатацию оно периодически нуждается в ремонте, модернизации, увеличении емкости и т. п. И почти всегда при проведении подобных работ обнаруживается либо полное отсутствие технической документации, либо внесенные в нее неточности. Так же сложно получить достоверные данные и по другим коммуникациям. Для того чтобы однозначно установить, в каком направлении идет нужный вам кабель или кабельный канал, часто приходится тратить массу времени и сил. Если же дело касается проведения земляных работ, то в этой ситуации правильное описание трасс кабелей и трубопроводов различных коммунальных служб просто необходимо. Мало приятного, если случайно порвется идущий к какому-либо дому телефонный кабель, но повреждение трубы газопровода может оказаться смертельно опасным.
Поэтому важнейшими задачами становится трассировка (определение трассы, по которой проложен искомый кабель) или идентификация (поиск нужного кабеля среди нескольких, идущих по одной трассе). С ними связано еще несколько, без решения которых не обойтись при проведении упомянутых работ: поиск конкретной пары в точке окончания кабеля (розетки, распределительной коробки или плинта кросса), разбор кабельных пар (их идентификация) при соединении кабелей друг с другом, трассировка абонентского шлейфа в помещении абонента.
Иногда вместо кабеля требуется определить трассу каналов кабельной канализации. К данному типу задач относятся и поиск любых других инженерных коммуникаций (металлических и неметаллических трубопроводов, силовых электрических кабелей) и т. п.
Все они решаются с помощью одной и той же группы приборов, построенных по сходному принципу, но носящих разные названия (кабельный локатор, кабелеискатель, трассоискатель, индуктивный щуп с генератором сигнала, идентификаторы и сортеры жил). С их помощью могут быть трассированы любые кабели (вплоть до волоконно-оптических, если они имеют металлический трос или оплетку). Более того, в ряде случаев рассматриваемые приборы годятся даже для выяснения местоположения некоторых неисправностей кабельных линий (обрыв, короткое замыкание). А уж про подготовку к ведению ремонтных работ внутри помещения и говорить не приходится - прежде чем сверлить отверстие в стене, лучше всего убедиться, не проходит ли в этом месте какой-либо кабель. Иначе огненный фейерверк и значительное увеличение сметы на ремонт будут еще достаточно благоприятным исходом.
Несмотря на то что все названия приборов говорят об их прямом предназначении, сразу нужно отметить, что ищут они, разумеется, не сам кабель. Приборы регистрируют электромагнитное поле, порождаемое сигналом в искомом кабеле. Мы не случайно обращаем внимание на это обстоятельство т. к. обычно его справедливость и важность осознаются после того, как в выкопанной яме или вскрытой стене кабель не обнаруживается или, наоборот, оказывается разорван, поскольку исполнители полагали, что он проходит в другом месте. Такие недоразумения возникают из-за того, что трасса определяется по фиксируемому полю в предположении, что кабель лежит в гордом одиночестве, и поэтому его электромагнитное поле имеет идеальную форму (помните картинки в школьном учебнике физики?). В реальности же форма поля может оказаться очень искаженной из-за параллельно лежащих или пересекающих трассу кабелей либо находящихся рядом различных металлических конструкций.
Как же функционируют рассматриваемые приборы? Локаторы для поиска металлических объектов под землей впервые были представлены 40 лет назад и применялись сначала только для поиска подземных водопроводных, газовых или канализационных труб. В наши дни эта проблема еще более усложнилась, потому что к металлическим трубопроводам добавилось огромное количество телекоммуникационных кабелей, также проложенных под землей. Но современные кабельные локаторы продолжают использовать ту же самую базовую технологию, что и самые первые модели, - обнаружение поля.
Кабельный локатор всегда состоял из двух частей - генератора сигнала (передатчика) и приемника (детектора). Первый подает на кабельную линию сигнал для последующего обнаружения, а второй - фиксирует его. С уверенностью можно сказать, что именно приемник и является «сердцем» трассоискателя. Во-первых, его функциями определяется возможность пары генератор-приемник. Во-вторых, в ряде случаев можно обойтись и без генератора.
Поскольку приемник трассоискателя должен «чувствовать» электромагнитное поле, ему нужен как минимум один датчик. Это могут быть штыревая антенна (емкостной датчик) или катушка (индуктивный датчик). У каждого из них свои достоинства и недостатки, поэтому некоторые приборы имеют сменный датчик или даже несколько (два или даже три) датчиков. Сигнал, поступающий от них, усиливается и обрабатывается, а результат обработки выдается оператору.
Роль источника сигнала способен выполнять генератор напряжения или тока переменной частоты (200 Гц - 130 кГц), причем частота сигнала может быть фиксированная, дискретно изменяемая (одна-четыре рабочие частоты), а сигнал - более сложным (несколько одновременно формируемых частот или пара перемежаемых частот). В случае использования пары генератор-трассоискатель поиск называется активным. Однако не менее эффективно датчик определит и поля, порожденные другими источниками сигнала. Таким образом, могут быть обнаружены и трассированы линии электропитания (50 Гц и их гармоники в диапазоне до 3 кГц) под нагрузкой, трубопроводы с катодной защитой (100 Гц), телефонные кабели по сигналам сигнализации (2-18 кГц), линии одно- или трехпрограммных радиотрансляционных сетей (300 Гц - 130 кГц), а также любые проводящие объекты, в которых электромагнитное поле порождается работающими в диапазоне длинных волн (140-300 кГц) радиопередатчиками и др. В таком случае генератор сигнала не требуется, и поиск производится в пассивном режиме.
Выбор возможен не только между активным или пассивным режимом работы трассоискателя, но и между способами подачи сигналов в кабели. Сигнал генератора может быть подан непосредственно в кабель (прямое подключение), а также в индуктивную антенну (катушку) или индуктивное устройство сопряжения (трансформатор или индуктивная клипса).
Как следует из названия, метод прямого подключения связан с физическим подключением вашего передатчика к трассируемому кабелю. Если прямое подключение невозможно, то используется один из двух других методов. Индуктивная антенна представляет собой катушку, на которую подается сигнал генератора. Она располагается непосредственно над кабелем и наводит в нем сигнал. Конечно, уровень такого сигнала гораздо слабее, чем при прямом подключении, зато нет необходимости подключаться к кабелю.
Однако тот факт, что сигнал индуктивной катушки может оказаться наведенным на все проходящие в месте ее установки инженерные коммуникации, способен сыграть злую шутку, поскольку не исключает появление неточностей, если плотность кабелей в данном месте высока (ведь сигнал попадет не только в нужный вам кабель, но и на все кабели, находящиеся рядом). Однако удобство метода частенько перевешивает его отрицательные стороны.
Например, это единственный способ для продолжения трассировки, когда мощности подключенного к концу кабеля передатчика уже недостаточно. В этом случае индуктивная антенна устанавливается там, где уровень сигнала еще позволял уверенно определить место расположения кабеля. Указанная процедура повторяется необходимое число раз, пока трасса не будет пройдена по всей длине.
Индуктивная антенна обеспечивает и другие оригинальные возможности. Поскольку она наводит сигнал на любой проводник, находящийся в пределах радиуса ее действия, то два человека (один с подключенным к индуктивной антенне передатчиком, другой - с приемником), двигаясь параллельно на расстоянии 20 м друг от друга, могут обнаружить все проводящие инженерные коммуникации, пересекающие их путь. Для выявления полной картины эту процедуру нужно повторить несколько раз в различных направлениях.
В отличие от индуктивной антенны, индуктивное устройство сопряжения подает сигнал только на один кабель. Для этого не требуется подключения к проводникам кабеля, но такой способ годится лишь при наличии доступа к самому кабелю. Например, в случае, когда кабель уложен в кабельную канализацию, индуктивное устройство сопряжения может устанавливаться на искомый кабель в колодцах или лючках. Особо нужно отметить, что для того, чтобы цепь прохождения сигнала в кабеле была гарантированно замкнута, оба его конца должны быть заземлены.
Смотрите также:
