Обратная связь


ООО "Себа Энерго"
115432 г. Москва, 2-й Кожуховский проезд, 29, корп.2, стр.16

E-mail: se@sebaenergo.ru
Тел/факс: +7 (495) 234-91-62
Разработка сайта - develweb.ru

Передвижные лаборатории контроля и диагностики медно-жильных кабелей связи

Ни бурное развитие сетей сотовой и спутниковой связи, ни нарастающее применение волоконно-оптических кабелей на магистральных участках сетей не отменяют необходимости обслуживания медных кабелей. Тем более что ни о какой замене медных кабелей, особенно на абонентской телефонной сети, речи пока не идет, поскольку это связано с гигантскими финансовыми затратами, на которые сегодня не может пойти ни одна ГТС.

Более того, медные абонентские линии переживают второе рождение. Это связано с совершенствованием технологий кодирования информации и повышением мощности сигнальных процессоров: новые технологии позволяют передавать по обычным телефонным линиям высокоскоростные цифровые потоки (общее название их семейства — xDSL). Кроме того, медные кабели продолжают активно применяться при строительстве кабельных систем зданий (СКС).

Повреждения кабелей связи происходят постоянно, расходы на поддержание кабельной инфраструктуры уже давно учитываются отдельной статьей в бюджетах операторов связи и, мало того, занимают существенную их часть! Статистический анализ свидетельствует, что плотность механических повреждений линий ГТС (число повреждений в течение года на 100 км кабеля), приводящих к нарушению связи, составляет 13 на магистральных участках и 33 в абонентской сети.

К основным скрытым дефектам кабельных линий связи относится некачественный монтаж муфт и сростков жил на стыках строительных длин. В первом случае нарушается герметичность оболочки кабеля и возникает опасность его намокания, а для второго характерно появление плохих контактов и даже обрыв жил витой пары. К таким же результатам приводит коррозия контактов кроссовых устройств и некачественная кроссировка.

Дефекты и пробои изоляции жил, влага в кабеле и загрязнение терминалов нередко ведут к замыканию жил пары между собой. Замыкание может быть низкоомным или высокоомным . Еще один аналогичный вид дефектов витой пары — замыкание на землю одной или нескольких ее жил. Причем контакт жилы с землей совсем не обязательно будет находиться недалеко от места повреждения изоляции жилы — электрический путь от проводника жилы к земле пройдет через экран кабеля, металлические элементы конструкции терминалов и несущие элементы кабеля.

Замыкание случается и между жилами двух различных пар, причем замкнуты могут быть как одноименные, так и разноименные жилы. Такой вид дефектов приводит к наличию постороннего напряжения на линии, переходным явлениям, ослаблению сигнала. На телефонной сети возможен эффект постоянного сигнала готовности станции на линии.

Естественный процесс старения витой пары проявляется в виде увеличения вносимого ею затухания вследствие ухудшения диэлектрических свойств изоляции витой пары. Поэтому при проектировании ЦСП, включая и линии xDSL, должны быть предусмотрены повышенные запасы по вносимому затуханию.

При идентификации неисправностей пары всегда нужно иметь в виду, что ее дефекты могут быть множественными (несколько однотипных дефектов) или комбинированными (несколько разнотипных дефектов), а показания приборов при измерениях с различных сторон могут существенно отличаться.

Работа по идентификации повреждения витой пары выполняется в несколько этапов — успех зависит от того, насколько опытен персонал и имеются ли необходимые измерительные приборы.

Процесс идентификации повреждения витой пары можно разбить на четыре этапа:

 

  • анализ исходной информации.
  • проверка исходной информации (повторное тестирование).
  • идентификация типа неисправности.
  • локализация (обнаружение места неисправности).

 

Анализ подразумевает получение и обработку исходной информации (заявки с описанием неисправности, результатов предварительных тестов и т. п.).

Крайне важным является этап проверки исходной информации (повторное тестирование). Тестирование лучше выполнять с обеих сторон линии. Только это может гарантировать высокую точность при локализации повреждения и диагностику сложных неисправностей: множественных и комбинированных (нескольких неисправностей разного вида). Довольно часто встречаются, например, обрыв с одной стороны линии и короткое замыкание с другой. В ряде случаев хорошее знание проблемных мест кабельной сети позволяет ограничиться проведением измерений с одной стороны.

Для измерений выбираются точки, где проще всего осуществить доступ (линейная сторона кросса АТС, распределительные шкафы и коробки, ввод в помещении абонента). Нужно иметь в виду, что тестирование с двух сторон не предполагает обязательного тестирования в двух крайних точках. Если результат измерений со стороны кросса АТС показывает, что неисправность находится на магистральном участке, то нет нужды выезжать к абоненту — достаточно добраться до распределительного шкафа.

Общеизвестно, что проникновение в кабель воды или высокая влажность воздуха в его сердечнике из-за ухудшения герметичности оболочки приводит к частым повреждениям. Присутствие воды можно обнаружить, сравнивая показатели длины кабеля, полученные с помощью измерительного моста постоянного (мост сопротивлений) и переменного (мост емкостей) тока. При наличии воды в сердечнике кабеля результаты измерений длины могут отличаться весьма существенно (порой в три раза). Причем первый мост будет показывать реальную величину, а второй — искаженную за счет изменения погонной емкости кабеля.

Если не весь контролируемый участок кабеля находится в воде, то границы распространения влаги можно определить с помощью рефлектометра во временной области TDR. В крайних точках заполненного водой сердечника рефлектометр покажет резкие изменения входного сопротивления. Таким образом, комбинированное использование моста емкостей и временного рефлектометра TDR позволяет точно идентифицировать заполненный водой отрезок кабеля.

Достаточно частым видом повреждения витых пар являются резистивные утечки, возникающие в результате нарушения целостности изоляции жил витых пар, ошибок монтажа, проникновения в кабель воды. Допустимыми считаются резистивные утечки между жилами витой пары, а также между каждой жилой и землей — 500 кОм и более.

Асимметрия витой пары может быть вызвана некачественным сростком с увеличенным контактным сопротивлением. При наличии неплотного контакта возможно появление тресков в телефонном канале, напоминающих грозовые разряды. Обычно шумы подобного типа называют «статические» (static). Такие повреждения находят при помощи специальной технологии, называемой «стрессовое тестирование» (stress test). В соответствии с ней, к витой паре, имеющей сростки с высоким контактным сопротивлением, прикладывают напряжение 135 В, а на него накладывают переменный ток частотой 1000 Гц достаточно большой величины. В высокоомном сростке возникают значительные шумы, которые могут быть обнаружены приемником, похожим на приемники кабельных трассоискателей. Особенно важно то, что технология позволяет обнаруживать не только высокоомные сростки, но и сростки с переменным контактом.


Функциональные возможности:

 

  • измерение «базовых» параметров, таких как сопротивление шлейфа, изоляции, емкости линии, переменного/постоянного напряжения.
  • применение мостовых схем для обнаружения дефектов на линии, а также для предварительной локализации места повреждения.
  • применение рефлектометра для определения типа дефекта, а также для предварительного обнаружения места повреждения.
  • для работы с рефлектометром при заплывающем повреждении необходимо применение приборов для прожига кабелей связи.
  • поиск трасс кабельных линий связи.
  • точная локализация мест повреждений.
  • аттестация используемых аналоговых и цифровых пар кабеля.

 

Для предварительной локализации места повреждения наиболее часто пользуются измерительными мостами. Во-первых, они обеспечивают высокую точность в широком диапазоне измеряемых величин. Во-вторых, их применение позволяет организовать измерения таким образом, чтобы компенсировать посторонние влияния, что незаменимо для локализации неисправности. В-третьих, они недороги.

С помощью моста Уитстона при постоянном токе измеряют сопротивление витой пары (шлейфа), сопротивление изоляции жил пары, сопротивление изоляции между жилами и экраном (RM3, RM4, RM5).

Значения упомянутых параметров используются для диагностики кабельных линий. Локализация же неисправностей требует определения места повреждения на кабельной линии. При помощи моста постоянного тока несложно вычислить расстояние до места повреждения. Зная сопротивление шлейфа Rшл и погонное сопротивление жил кабеля Rпог, можно воспользоваться формулой: Lпары = Rшл / 2Rпог, и рассчитать длину витой пары.

Длина витой пары может быть установлена также мостовым методом при переменном токе. В таком случае измеряемым параметром является емкость витой пары. Разделив емкость витой пары на ее погонную емкость, получим длину витой пары.
Аналогично рассмотренным выше измерениям при постоянном токе, с помощью моста Уитстона при переменном токе определяются емкость витой пары (шлейфа) и емкость каждой из жил пары относительно экрана. Длина жил может быть вычислена по их погонной емкости. Погонная емкость (нФ/км) витой пары зависит от сечения жил, типа скрутки, вида и материала изоляции и определяется табличным способом по типу кабеля.

Резкое увеличение емкости витой пары по сравнению с ее паспортным значением, как правило, свидетельствует о наличии воды в сердечнике кабеля. Для локализации повреждений этого типа применяются другие методы, прежде всего зондирование поврежденной пары с помощью рефлектометра.

Метод измерения отраженного сигнала дополняет ранее рассмотренные методы поиска повреждений и в некоторых случаях дает более точные результаты: при определении мест перепутывания проводов, обрыва жил кабеля и поиска «плавающих» неисправностей. Кроме того, он позволяет идентифицировать наличие нескольких повреждений при их наложении, а также определить расстояние до каждого.
Измерительный прибор, в котором используется данный метод, получил название рефлектометра.

Рефлектометр выявляет неоднородности линии связи (и, в частности, витой симметричной пары) путем измерения отраженного от них сигнала. Для этого в проверяемую пару кабеля подаются короткие электрические импульсы постоянного тока. Если в кабеле имеется неоднородность, энергия импульса полностью или частично отражается обратно к прибору. Как посылаемый импульс, так и все его отражения выводятся на дисплей. Неоднородность импеданса может возникать вследствие различных причин, каждой из которых соответствует свойственное только ей отражение. Именно благодаря этому обстоятельству удается по форме и положению отраженного на дисплее импульса определить не только место, но и характер неисправности.

Поиск трасс кабельных линий связи необходим в том случае, когда необходимо разработать точные схемы расположения кабелей или когда для определения места повреждения кабелей должны иметься точные сведения о месте расположения, чтобы получить точные результаты локализации повреждения.

Проходящий по электрическому проводу ток, создает вокруг этого провода электромагнитное поле. Это поле используется для определения места положения кабеля.

Для проведения метода необходима комбинация поискового приемника и генератора. При пассивном поиске приемник улавливает промышленные частоты, наводящиеся на кабель. При активном кабельном поиске генератор подсоединяется к подлежащему определению кабелю, что повышает дальность и точность нахождения кабеля.

Определение глубины залегания кабеля осуществляется автоматически или с помощью специальных методов.

Затем нужно отмерить на трассе кабеля теперь уже известное расстояние до дефекта. Удобнее всего использовать для этого мерные колеса. Не стоит забывать, однако, что кабель укладывается не строго по линии, поэтому в действительности дефект может оказаться довольно далеко в стороне от отложенной точки. Именно поэтому перед поиском места с дефектом на кабеле нужно найти самую ближнюю к нему точку коммутации и выполнить измерение до дефекта именно из нее.

Точная локализация мест повреждений может быть проведена при помощи импульсного локатора, который определяет, где именно находится место дефекта, причем на точность его локализации не влияют ни параметры кабеля, ни температура.

Основное назначение импульсных локаторов — локализация дефектов защитной изолирующей оболочки кабеля, из-за которых происходит замыкание экрана и/или проводников на землю. Для поиска таких мест сигнал от генератора подается между дефектным проводником и грунтом. В результате образуется замкнутая цепь (генератор-проводник-дефект-грунт-генератор).

Ток, протекающий в грунте, концентрируется в районе заземлителя и повреждения. Но между этими точками он течет на разных глубинах по самым различным путям с наименьшим сопротивлением. Разница потенциалов, возникающая на каком-либо участке грунта вследствие протекания тока, может быть обнаружена чувствительным вольтметром. Именно такой прибор и используется в импульсном локаторе в качестве приемника. Сигнал принимают два щупа, расположенных на небольшом удалении друг от друга (обычно они устанавливаются на А-образной раме). Для снижения переходного сопротивления при съеме сигнала щупы приемника втыкаются в грунт.

Импульсные локаторы, в зависимости от состояния грунта, обнаруживают дефекты с сопротивлением 0,5—2 МОм. Для успешной локализации необходимо, чтобы как можно большая часть тока текла через дефект в грунт и по грунту — к заземлителю. Поэтому генератор должен подключаться к качественно выполненному заземлению.

В качестве тестового сигнала применяется переменное напряжение или импульсы постоянного напряжения. В первом случае приемник измеряет только величину сигнала между двумя щупами (разность потенциалов). Во втором — кроме уровня сигнала по его полярности можно определить и положение щупов приемника относительно дефекта (до дефекта или после него). Но и у сигнала переменного тока есть привлекательная черта — он позволяет вести трассировку кабеля.
Так или иначе, уровень сигнала минимален при расположении щупов строго над дефектом и симметрично относительно него: если место дефекта будет находиться точно под датчиком (посередине между двумя щупами А - образной рамы), то уровень сигнала будет равен нулю. Именно этот факт и используется для локализации дефекта ToneRanger® позволяет производить точное определение места неисправности в телекоммуникационных кабелях с сопротивлением ошибки до 100 кОм. С помощью встроенного преобразователя ошибок (DC-Bias) можно локализовать и высокоомные ошибки.

Уникальный метод позволяет с помощью различных поисковых зондов производить точную локализацию мест ошибок на воздушных линиях, и кабелях проложенных в земле. С помощью функции предварительного тестирования генератор ToneRanger® производит анализ неисправности, показывает вид ошибки и дает указания пользователю по установкам генератора для успешного поиска места неисправности. Пилот-сигнал подавляет помехи, а также емкостной ток оболочки и позволяет дополнительно производить трассировку проложенных в земле кабелей во время поиска места неисправности.

На дисплее кроме частоты поиска, напряжения сигнала и качества сигнала, отображаются указания по обслуживанию.

Для удобства транспортировки приемник может быть размещен в приборном чемодане генератора.

Комбинация LGM 2000 применяется для квалификации проводников аналоговых и цифровых кабельных пар. С помощью входящего в комплект программного обеспечения для анализа результаты измерения могут быть заархивированы или обработаны на любом ПК.

Возможные режимы измерения:


  • Сопротивление изоляции, шлейфа.
  • Затухание, шумы.
  • Паразитные наводки ближнего конца (NEXT) дальнего конца (FEXT).
  • Затухание отражения.
  • Импеданс проводника.
  • Отношение сигнал- / шум.
  • Отношение сигнал- / шум плюс паразитные наводки.
  • Измерение отражения (TDR) прямая связь.
  • Измерение напряжения (AC/DC).
  • Идентификация проводника.

 

Передвижные и мобильные лаборатории для испытаний, диагностики и локализации неисправностей сетей и высоковольтного оборудования