Методы определения места повреждения силовых кабельных линий могут быть разделены на две группы: -относительные методы, позволяющие определить расстояние от места измерения до места повреждения; -абсолютные методы, позволяющие указать место повреждения на трассе. Обычно для быстрого определения места повреждения используется один из относительных методов, а затем с помощью абсолютного метода уточняется место на трассе. Из относительных методов наиболее распространены импульсный и колебательного разряда, из абсолютных - индукционный и акустический.

   Для определения места повреждения импульсным методом применяются приборы: измерители неоднородностей кабельных линий Р5-10, Р5-13, Digiflex Com. Приборы позволяют определять наличие и расстояние до неоднородностей: конец линии, обрыв линии, муфта, короткое замыкание, закоротка на конце, уменьшение сопротивления изоляции в связи с повреждением брони и оболочки и проникновением в изоляцию влаги. Порядок измерения подробно описывается в прилагаемой к приборам заводской инструкции. Метод основан на посылке в поврежденную КЛ электрического импульса и измерения промежутка времени между моментом подачи этого импульса и прихода отраженного импульса. При этом расстояние до места повреждения определяется из выражения: Lx=tx/2 V, (4) где: -Lx-расстояние до места повреждения, м; -V-скорость распространения импульса (задается установкой коэффициента укорочения для конкретного вида кабеля).

   Метод колебательного разряда используется для определения мест повреждения с заплывающим пробоем (изоляция в месте повреждения в промежутке между пробоями восстанавливается) и основан на следующем принципе. Если от выпрямленной установки зарядить поврежденную жилу кабеля до напряжения пробоя в дефектном месте, то при пробое разряд будет иметь характер затухающих колебаний и по времени периода (полупериода) колебаний можно определить расстояние до места повреждения: Lx = V T/4, (5) где: -V- скорость распространения волны колебаний (для кабелей 3 - 10кВ с бумажной изоляцией V=160 м/мкс); -Т- период колебаний, мкс. Для определения места повреждения методом колебательного разряда применяются приборы: ЦРО200 и Щ4120. Порядок проведения измерения прибором подробно излагается в заводской инструкции, прилагаемой к прибору. Метод колебательных разрядов наиболее часто используется для кабелей 10кВ и ниже, не требует прожигания, обеспечивая высокую точность измерений во всех случаях повреждений кабелей. Большим достоинством метода является возможность с его помощью определить место повреждения при первом пробое во время испытаний кабеля повышенным напряжением, т.е. совмещение испытания и определения места повреждения в кабеле.

   Сущность акустического метода заключается в создании в месте повреждения мощных электрических разрядов и фиксации на поверхности земли звуковых колебаний с помощью чувствительных приемных устройств. Для создания мощных разрядов в месте повреждения электрическая энергия предварительно накапливается в высоковольтных конденсаторах или в емкости самого кабеля. По достижении напряжения пробоя эта энергия расходуется на очень короткое время (десятки микросекунд) и в месте повреждения происходит мощный удар. Звук от этого удара распространяется в окружающей среде и прослушивается на поверхности земли. По окончании разряда электрическая дуга в месте повреждения гаснет, а напряжение на емкости начинает постепенно возрастать. Обычно периодичность разрядов составляет один пробой в 2-3 сек. На поверхности земли звук прослушивают с помощью стетоскопа или пьезоэлектрического микрофона с усилителем и выходом на головные телефоны.

    Индукционный метод основан на принципе улавливания магнитного поля над кабелем, по которому пропускается ток звуковой частоты. Применяют этот метод во всех случаях, когда между жилами кабеля в месте повреждения удается получить малое переходное сопротивление. При использовании индукционного метода по кабелю пропускают ток от генератора звуковой частоты (800 - 1200 Гц). Вокруг кабеля образуется магнитное поле, значение которого пропорционально значению тока в кабеле. На поверхности земли над кабелем с помощью приемной рамки усилителя и телефона можно прослушать звучание, которое распространяется по пути прохождения тока по кабелю. Индукционным методом можно определить место повреждения кабеля, трассу кабеля, место расположения муфт на трассе, глубину заложения кабеля.

   Для КЛ, проложенной в земле, нельзя достаточно определенно указать место раскопки трассы, соответствующее измеренному расстоянию от конца линии относительными методами (импульсным или колебательного разряда) из-за следующих факторов: -погрешность измерения; -расстояния до характерных точек трассы КЛ (поворотов, соединительных муфт и т.п.) в исполнительной документации указывается в планах, т.е. в горизонтальной плоскости, а в действительности КЛ изменяет свое положение и по вертикали, что не отражается в документации; -кабель укладывается в траншее без натяга, так называемой змейкой и степень удлинения за счет такой непрямолинейной укладки учесть достоверно нельзя. Таким образом, относительное определение места повреждения позволяет быстро указать фактически не место повреждения, а зону его расположения.

   Наилучшие условия для определения места повреждения (ОМП) неоднозначны по отношению к различным методам ОМП. Для локационного и индукционного методов переходное сопротивление должно быть минимальным (единицы или доли единицы ОМа). Для применения акустического метода необходимо образование незаполненных проводящими частицами полостей в разрядном канале. При этом омическое сопротивление канала может быть достаточно большим (от нескольких десятков ОМ до нескольких мегаом). Достижения таких противоречивых результатов может обеспечиваться различным режимом прожигания. Создание необходимых режимов осуществляется чередованием ступеней прожигания.

   Обобщение опыта работы инженеров и мастеров, специализирующихся на прожигании изоляции КЛ с целью определения места повреждения, подкрепленное детальным анализом процесса прожигания, позволяет рекомендовать ряд прогрессивных приемов ведения этого процесса.

   Чередование ступеней прожигания. В процессе прожигания необходимо по мере снижения напряжения пробоя переходить на следующую ступень прожигания. Как только по параметрам установки представляется возможность включить более мощную ступень на параллельную работу (или отдельно), это надо немедленно выполнять. Под более мощной ступенью понимается установка с меньшим внутренним сопротивлением и большим током.

   Очень часто переход на более мощную ступень прожигания приводит сначала к заплыванию, т.е. к подъему пробивного напряжения. При этом следует вернуться к предыдущей ступени более высокого напряжения, а затем после снижения напряжения пробоя переходить на следующую ступень. Задерживаться на какой-либо ступени нецелесообразно. Дело в том, что заплывание, т.е. протекание в разрядный канал пропитки из соседней с каналом области изоляции, ограничено, а прожигание до малых сопротивлений без захвата и осушения определенного объема прилегающей изоляции невозможно. При неизменных порциях энергии, подаваемой в разрядный канал, процесс захвата соседних участков изоляции более медленный, чем при чередовании ступеней.
   Разрушение металлического спая. Если на кабельной линии (КЛ) через место повреждения достаточно длительно протекал ток 10А и более, то в этом месте образуется металлический спай между жилой и оболочкой. При некоторых методах определения места повреждения, например акустическом, необходимо этот спай разрушить. Во многих случаях, хотя далеко не всегда, это удается достигнуть с помощью емкости и разрядного устройства. Значение емкости конденсатора должно быть не менее 1-1,5мкФ, пробивное напряжение разрядника около 20-25кВ. Бросок тока при пробое разрядника в этом случае достигает сотен ампер и под действием динамических усилий спай в кабеле может быть разрушен. Повторение пробоев для разрушения спая следует вести 10-20мин. Если за это время не удается добиться желаемого результата, то дальнейшие попытки нецелесообразны. Поэтому, предполагая применять акустический метод, и так как разрушение же металлического спая возможно далеко не всегда, последние ступени прожигания использовать не следует. С другой стороны, нецелесообразно ограничиваться только первой ступенью прожигания, так как с увеличением объема разрушения изоляции увеличивается часть энергии разряда, создающая акустический эффект.

   Если повторение пробоев в течение десятков минут не приводит к снижению пробивного напряжения, то можно заключить, что пробой происходит в соединительной муфте (гораздо реже подобные явления возникают в концевых муфтах). Сначала необходимо убедиться визуальным осмотром, что нет повреждения концевой разделки (муфты) на противоположном от места подключения установки конце КЛ. После этого следует прекратить прожигание и определять место повреждения (МП) комбинацией методов колебательного разряда и акустического.

   Иногда при заплывающем пробое между жилами в эпоксидной муфте испытательный аппарат пробивает изоляцию при напряжении 10-15кВ, а после подключения прожигающей установки, она начинает работать, вводит в место повреждения ток до 10А, потом ток начинает уменьшаться и на кабеле устанавливается напряжение, равное высшему напряжению установки, а ток исчезает. При повторном пробое изоляции кабеля испытательным аппаратом и присоединении прожигающей установки наблюдается также картина, когда сначала ток прожигания растет, затем уменьшается и исчезает. В таком случае не надо спешить отключать прожигающую установку при уменьшении тока до 0 надо оставить изоляцию кабеля останется под этим напряжением несколько минут. Обычно не более чем через 5 минут после исчезновения тока происходит лавинный пробой и моментальное образование проводящего мостика между жилами в месте повреждения эпоксидной изоляции. Объяснение этому факту может быть следующим. Эпоксидная изоляция в отличии от пропитанной бумажно-масляной или пластмассовой не поглощает газы. После пробоя эпоксидной изоляции образуется проводящий канал, из которого газ в первый момент не имеет выхода. В проводящем канале образуется высокое давление газа, из-за чего электрическая прочность газового промежутка увеличивается, этот промежуток высоким напряжением прожигающей установки не пробивается. Но стенки проводящего канала после пробоя пропускают ток, нагреваются под действием тока и могут генерировать газ. В этом случае давление в проводящем канале в эпоксидной изоляции нарастает, и может наступить момент, когда газ найдет или пробьет себе выход из проводящего канала. Выходом может оказаться близлежащая полость в эпоксидной изоляции. Под действием высокого напряжения прожигающей установки в момент уменьшения давления газовый промежуток пробивается, и, поскольку впитывающего состава в эпоксидной изоляции нет, газовый промежуток беспрепятственно заполняется металлом с жил кабеля.

   Применение акустического метода наиболее целесообразно для определения мест повреждения кабелей, проложенных в земле. При прокладке хотя бы части трассы в кабельных каналах и коллекторах не рекомендуется использовать акустический метод из-за опасности возникновения пожара. Последнее обусловлено тем, что протекающие в момент разряда большие импульсные токи вызывают падение напряжения на оболочке и броне кабеля, достигающее по величине нескольких киловольт. Это создает искрение в местах соприкосновения с заземленными конструкциями и с другими кабелями, что может привести к загоранию краски, покрытия кабеля и т.д.