Методы контроля расходов при прокладке кабельной линии

Необходимость прокладки дополнительных подземных силовых коммуникаций вынуждает организации прибегать к услугам сторонних подрядчиков. Подрядчики, число которых постоянно растёт на рынке услуг, обычно качественно и в срок прокладывают коммуникации. Хорошая работа благотворно влияет на их имидж. После того, как силовая кабельная линия прошла испытания и успешно сдана, вы располагаете новой исправной  коммуникацией и сметой, в которой представлены стоимости работ и затраченных материалов. Каким же образом можно проконтролировать добросовестность подрядчика? Возможно ли определить, сколько метров кабеля израсходовано, какой это кабель, сколько муфт было установлено, и при этом не вскрывая кабельную линию? Если вы задаётесь этими вопросами, то эта статья для вас.

Подготовительные работы

Задача наша, очень напоминает знаменитую легенду об Архимеде. Перед ним тоже стояла задача определить, изготовлена ли корона царя Гиерона из чистого золота, или же ювелир подмешал в неё значительное количество серебра? Решая тогда эту задачу, Архимед и воскликнул: «Эврика!» Перейдем непосредственно к задаче. Предположим, что вам необходимо проложить 900 метров коммуникаций. В смете, представленной подрядчиком, значится, что в процессе работ использовано:

  • 900 метров кабеля ВВГ 4х95, 4;
  • соединительные муфты;
  • прочие материалы.

Для начала необходимо подготовить кабельную линию для контроля, т.е. обесточить и, желательно, замкнуть две жилы на дальнем конце. Затем мы подключаем к ней импульсный рефлектометр (например, РИ-10М1 или РИ10-М2, с максимальным разрешением 1 метр, или РИ-307 с максимальным разрешением 12,5 см – всё компании «ЭРСТЕД») и оцениваем полученную рефлектограмму (рисунок 1).

Рисунок 1. Четыре муфты на короткозамкнутой  линии

Рассмотрим рисунок подробнее. Первый импульс положительной полярности – это зондирующий импульс, начальная точка измерений. Последний импульс справа – импульс отрицательной полярности – это импульс, отражённый от конца кабельной линии, в нашем случае, он указывает на наличие короткого замыкания на дальнем конце. Четыре импульса положительной полярности на рисунке выделены красным цветом, — это  места соединений отрезков кабельной линии (установленные муфты). Таким образом, для прокладки кабельной линии было использовано 4 муфты и пять отрезков кабеля соответственно.

Определение коэффициента укорочения

Коэффициент укорочения (КУ) – это параметр, определяющий во сколько раз скорость электромагнитной волны в кабеле меньше скорости электромагнитной волны в вакууме. Величина КУ зависит от:

  • величины диэлектрической постоянной изолирующей оболочки кабеля;
  • шага скрутки жил кабеля.

Поэтому её проще всего получить экспериментальным путём по известной длине кабеля. Воспользуемся экспериментально полученным КУ для кабеля ВВГ 4х95, который равен 1,59. Подведём измерительный курсор импульсного рефлектометра к импульсу, отраженному от конца кабельной линии. Прибор показывает расстояние – 902,4 м, что соответствует фактической длине кабельной линии. Аналогичным способом вычисляется расстояние между муфтами. Получаем следующие величины: 199,2 м, 391,0 м, 586,5 м, 778,3 м. Таким образом, кабельная линия состоит из пяти отрезков: 192,2, 198,8, 195,5, 191,8 и 124,1 м соответственно. Это вполне закономерный результат, если учитывать то, что строительная длина для кабеля ВВГ 4х95 составляет не менее 200 м. Не менее интересным, будет решение следующей задачи: действительно ли для прокладки был использован кабель марки ВВГ 4х95, или использовался более дешёвый его аналог АВВГ 4х95? Для решения нам потребуются данные ГОСТ на кабель марки ВВГ и АВВГ, а также цифровой миллиомметр (например, прибор ИС-10 компании «Радиосервис» или DT-5302 компании C.E.M.). Электрическое сопротивление жилы кабеля при нормальных условиях составляет:

  • для АВВГ 4х95 — 0,32 Ом·км;
  • для кабеля ВВГ 4х95 — 0,193 Ом·км.

Следует учитывать, что прибор покажет нам не сопротивление жилы, а сопротивление шлейфа, т.е. удвоенную величину сопротивления жилы. Предположим, что температура окружающей среды +13ºС.

Способ измерения сопротивления шлейфа

Измерим сопротивление шлейфа по формуле:

Rt = 2⋅L⋅R20(⋅1-α⋅(t-20)),

где Rt – измеренное сопротивление шлейфа (Ом), R20 – сопротивление жилы при нормальных условиях (Ом·км), α – температурный коэффициент (для меди – 0,004, для алюминия – 0,0042).

Rt = 0.9024 ⋅ 2 ⋅ 0.193⋅ (1− 0.004(13 − 20)) = 0.3386 t R

Если полученное сопротивление шлейфа незначительно (в пределах погрешности) различается с расчётным сопротивлением, то можно быть уверенным в добросовестности подрядчика. Если же нет, и имело место даже частичная подмена кабеля ВВГ кабелем АВВГ, то определить, какие именно участки подменены практически невозможно, хотя сам факт подмены и экономический ущерб от неё рассчитать возможно.

Проведём подробный анализ возможных ситуаций с кабельной линией, приведённой на рисунке 1. Разобьём общее сопротивление шлейфа на участки кабельной линии при температуре окружающей среды +13ºС (таблица 1).  Возможные варианты комбинаций участков кабельной линии приведены в таблице 2.

Таблица 1. Сопротивление шлейфа отдельных участков кабельной линии

L, m 192,2 195,5 191,8 124,1
Rt ВВГ 4х95 ,mΩ 72,1 74,6 73,4 72,0 46,6
Rt АВВГ 4х95 ,mΩ 119,4 123,5 121,4 119,1 77,1

Таблица 2. Анализ отдельных участков кабельной линии

Rt общее, mΩ Выводы
338,6 Только кабель ВВГ 4х95
369÷387 Кабель ВВГ 4х95 с одной вставкой АВВГ 4х95
416÷435 Кабель ВВГ 4х95 с двумя вставками АВВГ 4х95
464÷483 Кабель ВВГ 4х95 с тремя вставками АВВГ 4х95
513÷530 Кабель ВВГ 4х95 с четырьмя вставками АВВГ 4х95
561 Только кабель АВВГ 4х95

Подводя итог, стоит отметить, что решение подобных задач контроля над кабельной линией носят, и всегда будут носить, комплексный характер, подразумевающий комбинированное применение нескольких измерительных приборов. В этой статье мы постарались сделать явным скрытое от нас в грунте на протяжении 900 метров. Надеемся, что описанные методы будут для вас полезными с практической точки зрения. Егоров А.В., 2009 г.

Приглашаем к сотрудничеству региональных дилеров.

Подробная информация - по электронной почте info@ersted.ru или по телефону +7(812)334-37-37