• System lokalizacji zdalnej z dwukierunkowym przesyłem informacji drogą radiową

Uproszczony schemat:

1 - nadajnik/odbiornik, 2 - układ kodująco-dekodujący, 3 - człon zmiany stanu, 4 - człon stanu, 5 - przekaźniki elektroniczne, 6 - układ logiczny, -> rozkazy sterują­ce, => dane o pobudzeniu detektorów, o – DPPZ

System ten nadzoruje i steruje wyłącznikami w GPZ oraz odłącznikami i detektorami DPPZ znajdującymi się w poszczególnych stacjach. W przypadku zaniku napięcia w pewnym GPZ1, po pewnym opóźnieniu (ok. 40s), linia będzie zasilana z GPZ2. Natomiast przy zwarciu na linii pomiędzy GPZ1 a GPZ2, linia zostanie wyłączona za pomocą wyłączników, a odpowiedni sygnał przesłany do rejonowej dystrybucji ruchu. Tam sygnał zostanie zdekodowany, a na jego podstawie otrzymana zostanie aktualizacja o uszkodzeniu na tablicy dyspozytorskiej

• Lokalizacja odcinkowa metodą fali wędrownej na linii pod napięciem

W tej metodzie wykorzystano zjawisko przemieszczania się wzdłuż linii ka­blowej, ze stałą prędkością, fal wędrownych powstających w miejscu zwar­cia. Gdy na linii kablowej wystąpi zwarcie, pojawiają się fale wędrowne, które biegną w kierunku obu końców linii. Miernik czasu przebiegu fal MC sprzężony jest z linią kablową, będącą pod napięciem, za pomocą czujnika pola magnetycznego A, który służy jednocześnie do zasilania przyrządu.

A + W- przenośny analizator i wyświetlacz,

MC - miernik czasu,

A - czujnik pola ma­gnetycznego

• System lokalizacji ze wspomaganiem komputerowym

Lokalizator automatyczny ze wspomaganiem komputerowym stosuje techni­kę obróbki sygnału cyfrowego i nie wymaga zaangażowania personelu do analizy wyników w procesie lokalizacji. Eliminuje to powstawanie błędów subiektywnych. Lokalizator umożliwia:

-lokalizację odcinkową pozwalającą wyodrębnić odcinek uszkodzony z ciągu linii kablowej. Mierzy w ciągu odległość do miejsca uszkodzenia na tyle dokładnie, że umożliwia to określenie uszkodzonego odcinka mię­dzy dwiema stacjami,

-lokalizację wstępną,

-lokalizację dokładną.

• Bezpośredni pomiar impulsowo-echowy

Metodę tą stosuję się dla uszkodzeń typu zwarcie meta­liczne, uszkodzeń niskoomowych i przerw wzdłużnych ciągłości żył kabli. Pomiar wykonywany jest za pomocą reflektometru (w literaturze spotyka się oznaczenia: echo- metr, lokalizator echowy, lokalizator impulsowo-echowy, TDR i inne). Reflektometr wysyła impuls pomiarowy i re­jestruje jego odbite echo od miejsca uszkodzenia w kab­lu. Znając prędkość propagacji „V" możemy określić czas potrzebny na przebycie impulsu pomiarowego pomiaro­wego tym samym drogę jaką impuls przebył czyli dłu­gość odległość do uszkodzenia. Jako, że impuls pomiaro­wy musi przebiec odległość do uszkodzenia i z powrotem, w praktyce operuje się pojęciem połowy prędkości propa­gacji V/2. Uszkodzenia typu zwarcie widoczne są w po­staci charakterystycznego odgięcia echogramu do dołu, przerwa wzdłużna lub koniec kabla będą widoczne w po­staci charakterystycznego odgięcia echogramu do góry. W praktyce pomiar może być wykonany jako bezpośred­ni, różnicowy, porównawczy dwóch lub więcej faz oraz porównawczy z pomiarem zapisanym w pamięci reflekto­metru.

• Odbicie od krótkotrwałego łuku świetlnego

Metoda taj jest najbardziej skuteczną metodą we wstępnej lokalizacji uszkodzeń kabli. Metoda ta eliminuje całkowicie proces dopalania w lokalizacji uszkodzeń kabli. Pomiar wyko­nywany jest dwustopniowo. Najpierw wykonujemy typo­wy bezpośredni pomiar impulsowo-echowy, z tym że na tym wyniku pomiaru nie możemy jednoznacznie określić miejsca uszkodzenia ze względu na zbyt wysoką wartość rezystan­cji uszkodzenia. Ilość odbitego impulsu z miejsca uszkodze­nia wysokoomowego jest za mała aby jednoznacznie wska­zać miejsce uszkodzenia. Drugi etap to włączenie stabilizatora łuku i wykonanie krótkotrwałego przebicia w miejscu uszko­dzenia. Z warunków fizycznych, palący się łuk elektryczny o czasie trwania około 20 ms wykazuje rezystancję około 0. Są więc to idealne warunki do wykonania odbicia impulsu z reflektometru. Co ciekawe rezystancja uszkodzenia po wygaśnięciu łuku elek­trycznego wraca do rezystancji sprzed pomiaru. Czas palenia się łuku elektrycznego jest zbyt krótki, aby mówić o dopalaniu kabla. Inne spotykane w literaturze lub potoczne oznaczenia tej metody: stabilizacja łuku świetlnego, stabilizacja łuku elek­trycznego, podtrzymanie łuku, LBS, KLV, ARC Reflection, ARM, ARM Plus, potocznie też „złoty strzał", itp.

• Przebiegi fali udarowej

Metoda ta jest skuteczną metodą lokalizacji wstępnej uszkodzeń wysokoomowych i zanikających nawet w bar­dzo długich kablach energetycznych. W miejscu uszkodzenia wykonujemy pojedyncze wyładowanie z generatora udaru. Powstała w ten sposób samogasnąca fala prądowa prze­mieszcza się od miejsca wyładowania do generatora udaru i z powrotem. Proces się powtarza aż do samoistnego wytłu­mienia się fali prądowej. Pomiar pomiędzy pozytywnym i negatywnym szczy­tem przebiegu na fali prądowej daje wynik odległości do miej­sca uszkodzenia. Inne oznaczenia tej metody to: przebieg fali wędrownej, fala wędrowna, fala udarowa, itp.

• Przebiegi fali napięciowej

Metoda ta jest skuteczna w lokalizacji uszkodzeń zanika­jących lub pojawiających się dopiero przy pewnym poziomie napięcia tzw. uszkodzenie iskiernikowe. Tego typu uszko­dzenia pojawiają się najczęściej w kablach papierowych lub papierowo-olejowych z syciwem ściekającym. Uszkodzenie najczęściej występuje w mufach kablowych. Aby dokonać pomiaru należy włączyć urządzenie probiercze napięcia sta­łego i obserwować prąd upływu. Jeżeli prąd upływu pojawi się od razu oznacza to że mamy do czynienia z uszkodze­niem wysokoomowym i należy zastosować metody: odbicia od krótkotrwałego łuku świetlnego lub metodę przebiegu fali udarowej. Natomiast w sytuacji, kiedy nie stwierdzimy prądu upływu należy zwiększać napięcie wyjściowe aż do uzyskania przebicia. Przebicie w kablu generuje napięcio­wą falę oscylacyjną rejestrowaną podobnie jak w poprzed­niej metodzie, ale przez sprzęgacz napięciowy. Inne oznaczenia tej metody to: fala transientalna, metoda przebiciowa, Decay, Decay Plus, itp.

• Metoda odbicia od preparowanego uszkodzenia (funkcja dopalania z podglądem)

Metoda ta pozwala w czasie rzeczywistym prowadzić podgląd reflektometryczny miejsca dopalania uszkodze­nia z jednoczesnym pomiarem odległości do uszkodzenia. Należy stosować ostrożnie tą metodę i głow­nie dla kabli papierowych lub papierowo-olejowych. Zasto­sowanie tej metody na kablach polimerowych może dopro­wadzić do wytworzenia stałego mostka węglowego i unie­możliwić lokalizację punktowo dokładną.

• Wysokonapięciowa metoda lokalizacji wstępnej ICE Plus

Metoda ta jest opatentowaną przez SEBA KMT metodą lokalizacji wstępnej z użyciem generatora udaru dla kabli wielożyłowych oraz dla kabli rozgałęzionych z mufami typu „T". Metoda ta jest wysoce zaawansowaną metodą pomiaro­wą, którą stosuje się bez użycia echometru. Komputer pomia­rowy kalkuluje odległość na bazie wprowadzonych danych i wyniku pomiaru z przebiegu fali prądowej powstałej z wy­ładowania w miejscu uszkodzenia. Metoda ta polecana jest dla kabli niskiego napięcia.

• Metoda mostkowa do wstępnej lokalizacji uszko­dzeń powt ok kabli (wstępna lokalizacja doziemień).

Metod echometrycznych (nisko i wysokonapięciowych) nie należy stosować do lokalizacji wstępnej doziemień kabli energetycznych. Dla skutecznej lokalizacji wstępnej doziemień stosuje się metodę mostkową z użyciem jed­nostki wysokiego napięcia 0....5 kV DC oraz galwanometru. Pomiar wykonywany jest bezpośredni ze wskazaniem procentowym długości kabla lub precyzyjnym wskazaniem w metrach odległości do doziemienia.

• Metoda indukcyjna

Metody indukcyjne polegają na pomiarze zmian pola magnetycznego wokół kabla zasilanego prądem pomiarowym z generatora prądu przemiennego o częstotliwości akustycznej które to zmiany powstają zwykle w miejscu uszkodzenia. Rozkład pola magnetycznego wokół lub wzdłuż jego trasy zależy od takich czynników jak wymiary kabla liczba żył przewodzących prąd i kierunek płynącego prądu w poszczególnych żyłach. Natężenie pola magnetycznego mierzonego nad kablem zależy m.in. od wartości prądu rodzaju rozkładu pola odległości miedzy osią kabla a anteną odbiorczą ekranującego wpływu powłoki pancerza lub żyły powrotnej rodzaju anteny odbiorczej i kierunek jej ustawienia. Znając typowe rozkłady pól magnetycznych nad lub wokół kabla a także jego trasę ustalając możliwie najwięcej parametrów od których zależy wartość natężenia pola magnetycznego można na ogół wykryć typowe zmiany wartości natężenia tego pola powstające w miejscach nieciągłości . Wszelkie zmiany natężenia pola magnetycznego wykrywa się czułym odbiornikiem zaopatrzonym w antenę ferrytową .

• Metoda akustyczno-sejsmiczna

Z pośród wszystkich metod lokalizacji dokładnej ta metoda wyróżnia się największą efektywnością. W szczególności do lokalizacji dokładnej uszkodzeń przemijających i o dużej rezystancji przejścia oraz do tych przypadków uszkodzeń o małej rezystancji w których po doprowadzeniu kilku udarów udaje się ją zwiększyć . Metoda akustyczno sejsmiczna polega na wysyłaniu w uszkodzoną żyłę kabla udarów napięciowych z GU o amplitudzie udarów regulowanej skokowo i płynnie. Gdy udar natrafi na uszkodzenie wówczas nastąpi w tym miejscu przeskok. Towarzyszący przeskokowi sygnał akustyczno sejsmiczny którego maksymalne natężenie występuje nad miejscem uszkodzenia zostaje odebrane na powierzchni ziemi za pomocą czułego geofonu wskazując miejsce uszkodzenia.

• Metoda pomiar spadku napięcia

Jedną z najprostszych a zarazem dość skutecznych metod lokalizacji zwarcia jest metoda spadku napięcia miedzy uszkodzoną żyłą a powłoką metalową lub powłoką metalową a ziemią wzdłuż trasy linii kablowej. Jedynym ograniczeniem stosowania tej metody jest konieczność dostępu do kabla w kilku punktach wzdłuż trasy kabla, gdzie takie pomiary można by przeprowadzić. Dlatego jest to możliwe tylko na kablach z odgałęzieniami. Wtedy punktami pomiarowymi mogą być, w przypadku linii oświetlenia ulicznego – listwy zaciskowe poszczególnych słupów oświetleniowych, a w przypadku sieci zasilającej odbiorców komunalnych - złącza kablowe. Teoretycznie, dokładność metody zwiększa się wraz z liczbą punktów pomiarowych oraz liczbą pomiarów wykonanych w każdym punkcie. Rzeczywiście warunki określają jednak z góry liczbę dostępnych punktów pomiarowych, a tym samym wpływają na dokładność tej metody. Do lokalizacji dokładnej uszkodzenia powłoki/osłony polwinitowej lub polietylenowej kabla (lub zwarcia jednofazowego kabla i powłoce tworzyw sztucznych) można stosować cztery sposoby: metodę prądu stałego, metodę impulsową, metodę częstotliwości akustycznej i metodę częstotliwości akustycznej z detekcją kierunku przepływu prądu. Wspólną cechą pierwszych trzech metod jest to, że gdy miejsce uszkodzenia znajduje się w środku między sondami, napięcie równa się prawie zeru i wówczas wskazówka miernika nie wychyli się prawie wcale.

• Metoda pola skrętu żył

Dla uszkodzeń typu zwarcie metaliczne gdzie nie można stosować cyklicznych wyładowań i ich lokalizacji stosuje się generator akustyczny dużej mocy (powyżej 50W mocy wyj­ściowej). Generator ten włącza się w uszkodzony obwód wymusza duży prąd wyjściowy. Odbiornikiem akustycznym razem z sondą przemieszczamy się wzdłuż kabla lokalizując zmieniający się sygnał akustyczny (wraz ze zmianą pozycji żył względem siebie). Metod ta jest skuteczna dla kabli z mi­nimum dwiema żyłami, gdzie zjawisko skrętu żył powstaje naturalnie w procesie produkcji takich kabli. W miejscu uszko­dzenia kabla sygnał zanika. Precyzyjny pomiar możemy wyko­nać po odkryciu kabla za pomocą małej sondy identyfikacyjnej.

• Metoda akustyczna punktowej lokalizacji dozie­mień

W tej metodzie stosujemy taki sam generator akustyczny jak w metodzie pola skrętu żył. Generator jest jednak podłą­czony inaczej: do żyły ze stwierdzonym doziemieniem lub do ekranowania z nieszczelną powłoką zewnętrzną. Sygnał aku­styczny wypływa do ziemi, gdzie możemy go lokalizować za pomocą odbiornika do trasowania kabli ze specjalną sondą pojemnościową. Inne oznaczenie metody: metoda pojem­nościowa. Dla tej metody należy precyzyjnie określić prze­bieg trasy badanego kabla.

• Metoda napięcia krokowego

Metoda ta stosowana jest do lokalizacji uszkodzeń powłok (doziemienia). Stosujemy generator napięcia stałego z odpo­wiednim taktowaniem sygnału, który jest włączony do obwo­du z doziemieniem. Napięcie ponad kablem to napięcie spola­ryzowane w formie leja napięciowego. Możemy taki lej sku­tecznie lokalizować za pomocą galwanometru i szpic doziem­nych. Inne oznaczenie metody: metoda leja napięciowego. Dla tej metody nie musimy znać precyzyjnego przebiegu trasy badanego kabla.