Технология поиска дефектов кабеля с использованием рефлектометра: замокшие участки кабеля
Несмотря на все титанические усилия, направленные на то, чтобы телефонные кабели всегда оставались сухими, вода остается наиболее вероятной причиной появления в них неисправностей. Проникновение воды внутрь кабеля приводит к повреждениям различного типа, но чаще всего оно оборачивается высокоомном замыканием.
Признаки присутствия воды в кабеле с течением времени меняются. Обычно первым симптомом служит появление шумов на линии, которые может слышать абонент. Шумы возникают из-за протекания микротоков между проводниками. Если обслуживающий персонал не предпримет никаких мер, то через некоторое время проблема может разрастись до такой степени, что связь окажется вообще невозможной.
Кабели, в которые попала вода, можно условно разделить на два типа: влажные и замокшие.
Большую часть времени кабель просто влажный. В кабелях с заполнителем вода может скапливаться в существующих пустотах, в воздушных кабелях - в местах провисания. В теплую погоду она испаряется, а в холодную - снова конденсируется. В результате медная проводка подвергается коррозии, что приводит к повышению сопротивления и плохому функционированию кабеля.
Замокание происходит из-за проникновения воды в кабель через поврежденную оболочку. В данном случае воздействие могут оказывать грунтовые воды, таяние снега, осадки и т. д. Погруженный под воду кабель может нормально работать, однако в будущем в нем неизбежно возникнут повреждения.
ПОИСК МЕСТ ЗАМОКАНИЯ КАБЕЛЯ
Воздействие воды обнаруживается, когда рефлектометр фиксирует изменение сопротивления тестируемой пары вследствие изменения ее емкости. Кроме того, индикатором может служить скорость распространения импульса, которая напрямую зависит от характеристик кабеля.
Вода в кабеле «замедляет» сигнал, причем на замокшем участке скорость распространения электрического сигнала меняется порой через каждый сантиметр. В результате значительно затрудняется измерение фактической длины всего кабеля и замокшего участка, так как рефлектометр измеряет промежутки времени. (Мостовой измеритель укажет, что длина кабеля больше, чем фактическая.) Вода значительно повышает емкость замокшего участка кабеля, поэтому подобрать нужное значение коэффициента распространения не удастся. Чтобы правильно определить длину кабеля, обычно измеряют длину сухого участка (с одной стороны или с обеих сторон). Если полная длина кабеля известна, из нее остается вычесть длины сухих участков. Очень часто граница замокшего участка начинается слишком близко от точки подключения рефлектометра. В таком случае прибор не выявит наличие воды. Поэтому кабель необходимо проверять с двух сторон.
Для упрощения определения длины замокшего участка некоторые рефлектометры имеют функцию «маркера» для измерения расстояния между двумя точками, благодаря которой удается избавиться от необходимости измерения сухих участков с обеих сторон кабеля.
Из рисунка следует, что L2 = Lкабеля – (L1 + L3), где L2 - известная длина кабеля, а L1 и L3 - сухие участки.
В случае замокания вода влияет на работу многих пар кабеля. При тестировании свободной или неактивной пары существует вероятность появления на ней постороннего напряжения от других активных пар, из-за чего большинство методов тестирования, например с помощью мостовых измерителей, приводит к искажению результатов. В такой ситуации единственным прибором, который позволит найти место замокания, вызвавшее повреждение кабеля, является рефлектометр (TDR).
Классическая рефлектограмма замокшего кабеля имеет три ключевых точки. Первая - спад рефлектограммы (отраженный импульс отрицательной полярности) в том месте, где начинается участок замокшего кабеля. Вторая - замокший участок кабеля, обычно имеющий слегка изогнутую характеристику с «шумами» (это не фактические шумы, а просто неравномерность импеданса, обусловливающая появление неровной характеристики на данном участке кабеля). И, наконец, третья - подъем рефлектограммы в конце замокшего участка кабеля (отраженный импульс положительной полярности). Показанная на рисунке классическая рефлектограмма относится к идеальному случаю.
Важно подчеркнуть, что вода в кабеле очень быстро ослабляет сигнал рефлектометра. Если замокший участок очень длинен, то его дальнюю границу на дисплее прибора увидеть не удается.
На реальной рефлектограмме кабеля, в муфту которого попала вода, наблюдается сигнал, отраженный от места кабельной муфты и замокшего участка кабеля. Сначала его достаточно трудно заметить, но повышение уровня усиления сделает рефлектограмму более четкой.
После повышения уровня усиления значительно проще увидеть классический спад рефлектограммы после кабельной муфты (на расстоянии приблизительно 750 м) и неравномерную рефлектограмму для замокшего участка кабеля (на расстоянии около 800-1000 м). В том месте, где заканчивается замокший участок кабеля, линия рефлектограммы уходит вверх (на расстоянии приблизительно 1100 м). Кроме того, достаточно четко определяется конец кабеля - после 2000 м.
ПОИСК НЕИСПРАВНОСТЕЙ НА ЗАМОКШЕМ УЧАСТКЕ КАБЕЛЯ
Одна из самых сложных задач, связанных с поиском неисправностей посредством рефлектометра, состоит в выявлении повреждений на замокшем участке кабеля. Дисплей рефлектометра будет указывать на наличие воды, но места различных неисправностей обычно маскируются искажениями, создаваемыми водой в кабеле.
В качестве примера приведем процедуру поиска повреждений на участках замокшего кабеля с помощью рефлектометра. Кроме всего прочего, она позволяет убедиться в преимуществах дифференциального метода измерения в режиме реального времени.
На дисплей рефлектометра будет выводиться разница между характеристиками «исправной» и проверяемой пар. Обе проходят через один и тот же замокший участок кабеля, поэтому влага не будет оказывать никакого влияния на итоговую рефлектограмму - на ней останутся только имеющиеся между двумя парами различия.
После того как на дисплее будет видно, где находится повреждение, можно будет измерить расстояние до него.
Итак, вода может попасть внутрь оболочки кабеля в силу разных причин. Наличие воды в кабеле приводит к появлению различных повреждений, из-за чего, в свою очередь, могут возникнуть трудности у вас и ваших абонентов. Когда есть подозрения, что внутри телефонного кабеля имеется вода, первоочередной задачей становится определение местоположения неблагополучного участка. Роль рефлектометра в быстрой локализации места попадания воды в телефонный кабель просто невозможно переоценить.
