Глава III. Методы определения местоположения скрытых подземных коммуникаци

Глава III
Методы определения местоположения скрытых подземных коммуникаций

Определение местоположения подземных коммуникаций и глубины их заложения может быть осуществлено двумя методами: шурфованием и индукционным методом (с использованием трубокабелеискателей).

1. Выявление и съемка подземных коммуникаций с помощью электронных приборов

Общие принципы действия приборов поиска подземных коммуникаций

Поиск с определением планово-высотного положения подземных коммуникаций, не имеющих выходов на поверхность, а также отдельных участков трубопроводов, проложенных между колодцами (выходами), выполняют с помощью трубокабелеискателей. Приборы позволяют определить место и глубину заложения прокладок без вскрытия их шурфами.

В принципе действия большинства приборов поиска подземных коммуникаций лежит закон электромагнитной индукции, на основе которого производится обнаружение переменного магнитного поля, искусственно создаваемого вокруг исследуемого проводника (трубопровода или кабеля).

Функционально приборы поиска подземных коммуникаций обычно выполняют из двух блоков (рис. 44): передающего и приемного.

Передающий блок состоит из передатчика Г с управляющим устройством Р, питанием Б1 и антенны или выхода А1, приемный блок - из антенны А2, усилителя П с питанием Б2 и воспроизводящим устройством В.

Функциональная схема обнаружения токопроводящих подземных коммуникаций изображена на рис. 45. При помощи генератора в токопроводящую линию подается переменный электрический ток звуковой частоты, что вызывает появление переменного магнитного поля. В антенне, помещенной в магнитное поле, наводится индукционный электрический ток той же частоты, на которой работает генератор. В усилителе ток усиливается до необходимой величины и подается на воспроизводящее устройство (индикаторный блок).

"

Приборы поиска подземных коммуникации по основным техническим данным можно разделить на три класса:

- приборы I класса с мощностью генератора на выходе не менее 20 Вт, с выходным напряжением от 1 до 200 В, коэффициентом усиления поискового контура не менее 10 000, хорошей помехоустойчивостью, наличием автономного питания (ВТР-IVМ, ВТР-V, ТПК-1);

- приборы II класса с мощностью генератора на выходе до 20 Вт, выходным напряжением от 1 до 200 В и коэффициентом усиления поискового контура не менее 2000 (ТКИ-2, ВТР-III, ВТР-IV, ИПК-2, ИПКТ);

- приборы III класса с мощностью генератора на выходе до 2 Вт (КИ-3; ИПЛ-4; ИП-7 с генератором ГИП (ГКИ)); И.П. Казакова, г. Харьков; прибор П. Скопина и А. Макарова, г. Усть-Каменогорск) и приборы типа миноискателей - колодцеискатели.

В настоящее время применяется до 20 типов отечественных и зарубежных трубокабелеискателей. Технические характеристики трубокабелеискателей даны в прил. 4. В настоящем Руководстве подробно рассматриваются трубокабелеискатели следующих типов: ТПК-1, ВТР-V, ИПК-2, КИ-3, ИП-7 с генератором ГИП (ГКИ).

Основные технические характеристики приборов поиска подземных коммуникаций

Для определения местоположения и глубины заложения подземных сетей рекомендуются высокочувствительные трассоискатали (ВТР-V, ТПК-1), кабелеискатели КИ-3, ИП-7 с генератором ГИП (ГКИ), искатель подземных коммуникаций ИПК-2, искатель подземных кабелей и трубопроводов ИПКТ и др. Приборы работают на одном и том же принципе и различаются только электрическими схемами, оформлением и техническими характеристиками.

С помощью данных приборов возможно также определение повреждения силовых и телефонных кабелей и местоположения муфт без вскрытия грунта.

Трубокабелеискатели состоят из двух основных узлов:

- генератора,

- приемного устройства.

Генератор служит для создания переменного электромагнитного поля определенной частоты. Частота звукового сигнала, посылаемого генератором, выбирается так, чтобы она отличалась от промышленных частот и легко воспринималась на слух. У рассматриваемых трубокабелеискателей она составляет в основном 1000 Гц.

Для более надежного выделения сигнала генераторы снабжаются прерывателем сигналов (модулятором).

Трассоискатель ТПК-1

Трассоискатель подземных коммуникаций ТПК-1 относится к приборам первого класса и рассчитан для работы в диапазоне температур окружающего воздуха от -20 до +40°С и относительной влажности . Выходная мощность генератора 35 Вт. Вес комплекта трассоискателя 14 кг.

Генератор звуковой частоты состоит из трех каскадов, схемы прерывания и выходного трансформатора (рис. 46).

Задающий генератор представляет собой симметричный мультивибратор на транзисторах Т1 и Т2 типа МП36А и работает в режиме самовозбуждения.

Цепь питания задающего генератора прерывается ключевым транзистором Т7. Усилитель собран на двух (ТЗ, Т4) транзисторах типа П214В по двухтактной схеме и работает в ключевом режиме.

Оконечный каскад собран на транзисторах Т5 и Т6 типа П210А по двухтактной схеме и работает в ключевом режиме.

Выходной трансформатор Тр2 служит для согласования с нагрузочными сопротивлениями оконечного каскада. Вторичная обмотка трансформатора - секционная. Переключателем изменяется выходное напряжение генератора от 1 до 200 В.

Прерыватель введен в схему генератора с целью улучшения соотношения полезного сигнала к шуму. При таком режиме работы значительно экономится расход энергии аккумуляторов и утомляемость оператора снижается. Основой прерывателя является коммутирующий мультивибратор, собранный на транзисторах Т8 и Т9 типа МП39. При установке переключателя рода работ в положение "Работа" мультивибратор генерирует импульсы, которые управляют работой транзистора Т7. В паузах транзистор Т7 запирается, разрывая цепь питания задающего генератора (350 мкс), затем открывается на время 50 мкс, подавая питание на генератор. Если переключатель рода работы поставить в положение "Настройка", прерыватель отключится, и генератор начнет работать непрерывно.

Схема защиты от короткого замыкания на выходе представлена датчиком защиты, выпрямительным мостом и реле. При токе в выходной цепи генератора более 3А реле срабатывает, и генератор отключается. При срабатывании защиты необходимо понизить выходное напряжение на 1-2 ступени и нажать кнопку повторного включения КН2, при этом разрывается цепь самоблокировки, и генератор вновь возобновит работу.

Блок питания состоит из двух аккумуляторных батарей типа 3МТ-6 и зарядного устройства (рис. 47), собранного по мостовой схеме на четырех диодах типа Д202. Первичная обмотка трансформатора рассчитана на включение в сеть напряжением 220 В.

Приемное устройство трассоискателя (рис. 48) представляет собой усилитель низкой частоты с избирательным элементом (приемной антенной) на входе. Избирательным элементом является контур магнитной антенны, настроенной на частоту, близкую к 1000 Гц. Согласование контура с входом усилителя осуществляется при помощи эмиттерного повторителя, собранного на транзисторе Т1 типа МП39Б.

Усилитель собран на транзисторах Т2-Т5 по два каскада со взаимосвязанным смещением, обеспечивающим высокую стабильность усиления.

Включение и выключение поискового устройства осуществляется выключателем, а регулирование громкости - потенциометром R.5. Схема питается от двух последовательно включенных элементов типа 1,3ФМЦ-0,25.

Конструктивно прибор выполнен в виде трех отдельных блоков (рис.49):

1) блок генератора,

2) блок питания,

3) поисковый контур.

Генератор помещен в металлический корпус, на боковую стенку которого выведены стандартные разъемы для подключения питания, нагрузки и заземления, предусмотрена защита от неправильного подключения питания по полярности.

Органы управления генератора и контроля работы выведены на лицевую панель (рис. 50): тумблер включения генератора 1, ручка переключения выходного напряжения 2, тумблер переключателя режима работы генератора (импульсный или непрерывный) 3, кнопка 4 повторного включения генератора при выключении его защитой, предохранитель 5, вольтамперметр 6 с кнопкой 7, контрольная лампочка 8.

Шкала переключателя выходного напряжения градуирована на 10 положений, изменяющих выходное напряжения от 1 до 200 В.

Размеры корпуса генератора 293x165x177 мм. Масса блока генератора 4,2 кг.

Блок питания состоит из двух батарей аккумуляторов 3МТ-6, зарядного устройства, принадлежностей и размещен в металлическом ящике размером 275x180x170 мм. На боковую стенку ящика выведен стандартный разъем для подключения генератора.

Аккумуляторы в отсеке размещены так, что неправильное включение по полярности исключено. Масса блока питания в комплекте 9 кг.

Приемное устройство (рис. 51) выполнено в виде дюралюминиевой трубчатой штанги, на одном из концов которой крепится магнитная антенна с экраном под углом 45° к штанге, а на другом конце в рукоятке помещена монтажная плата приемника с элементами питания, движковый переключатель и регулятор усиления. В торцовую часть рукоятки вмонтирована розетка разъема для головных телефонов.

Общая масса укладки приемного устройства с соединительным кабелем 2,8 кг.

Трассоискатель ВТР-V

Высокочувствительный трассоискатель ВТР-V относится к приборам первого класса и рассчитан для работы в диапазоне температур окружающего воздуха от -40 до +40°C. Выходная мощность генератора 50 Вт. Масса комплекта трассоискателя 26 кг.

Трассоискатель ВТР-V выполнен из двух функциональных блоков: передающего (генератор звуковой частоты) и приемного (приемная антенна и усилитель).

Генератор состоит из задающего генератора, модулятора выходного каскада и выходного трансформатора (рис. 52).

Задающий генератор представляет собой генератор LС, собранный по трехточечной схеме на транзисторе Т4 типа П4В, и служит для формирования колебаний тока звуковой частоты Гц.

Модулятор, включающийся тумблером, собран по схеме мультивибратора на транзисторах Т1 и Т2 типа П40 и служит для создания импульсного режима работы генератора.

Выходной каскад выполнен по двухтактной схеме на транзисторах Т5 и Т6 типа П210. Выходной трансформатор обеспечивает согласование генератора с различными нагрузками. Выводы секций трансформатора подсоединены к переключателю на 12 положений, с помощью которого подачу выходного напряжения в искомые прокладки можно менять в пределах от 1 до 200 В.

Защита генератора от перегрузки, в случае неправильности подключения источника питания по полярности, осуществляется на реле типа РКМ и диоде Д7Ж.

В качестве источника питания применены щелочные аккумуляторные батареи типа КН-10 (ГОСТ 9240-59) или КН-14 (ФБЗ. 576. 022ТУ).

Приемное устройство трассоискателя ВТР-V (рис. 53) состоит из двух основных узлов: поискового контура (ферритовой антенны) и усилителя, выполненных раздельно.

Электрическая схема усилителя имеет четыре каскада усиления, собранных на транзисторах Т1-Т4 типа П39Б, включенных по схеме с общим эмиттером. Входной контур L1C1 настроен на частоту генератора ( Гц). Согласование сопротивления контура с первым каскадом усилителя осуществляется за счет подключения лишь части витков катушки L1.

Первые три каскада охвачены обратной связью по напряжению.

Для обеспечения помехоустойчивости приемного устройства в схему введен полосовой RС фильтр верхних частот с полюсом затухания на частотах 50 Гц. При включении фильтра RС уровень полезного сигнала снижается в 2 раза, а сигнала помех - в 35 раз.

Переменное сопротивление R5 регулирует величину сигнала на входе второго каскада усилителя, обеспечивая плавную регулировку выходного напряжения, что необходимо для более точного определения трассы.

Питание приемного устройства осуществляется от батареи типа КБС-Х-0,70 (КБС-Л-0,50).

Конструктивно прибор состоит из трех узлов: генератора, приемного устройства и аккумуляторной батареи (рис. 54).

Генератор (рис. 55) вмонтирован в металлический футляр с крышкой, в котором при транспортировке размещаются усилитель приемного устройства, соединительные провода (3 м), головные телефоны, ЗИП, магнитоконтакт.

Органы управления генератора состоят из кнопки включения 1 и выключения 2 генератора, сигнальной лампочки 3, предохранителя 4, тумблера включения модулятора 5, переключателя выходного напряжения 6, клемм для подключения исследуемой коммуникации 7, клемм для подключения нагрузки в виде короткого замыкания 8, клемм для подключения аккумуляторной батареи 9.

Блок питания состоит из батарей щелочных аккумуляторов и размещен в деревянном ящике, в отдельном отсеке которого на вставляемом щитке помещаются заземлитель, соединительный кабель и напильник для зачистки мест подключения генератора к прокладкам.

Усилитель приемного устройства (рис. 56) смонтирован вместе с источником питания в отдельном металлическом корпусе, имеет звуковую (телефон) и визуальную (микроамперметр) индикации.

Органы управления усилителя состоят из тумблера включения усилителя 1, тумблера включения фильтра 2, гнезд 3 для подключения головных телефонов, ручки регулировки усиления 4, штеккера с соединительным проводом 5 для включения в поисковый контур и микроамперметра 6.

Поисковый контур (рис. 57) выполнен в виде ферритовой антенны 2, укрепленной на специальном трубчатом держателе с ручкой 1, через который проходит провод, соединяющий усилитель с антенной.

Металлический уголок-насадка 3 надевается на поисковый контур при определении глубины заложения отыскиваемых коммуникаций.

Искатель подземных коммуникаций ИПК-2

Искатель подземных коммуникаций ИПК-2 относится к приборам второго класса и рассчитан для работы в диапазоне температур окружающего воздуха от -20 до +40°С и относительной влажности . Выходная мощность генератора 6 Вт. Масса комплекта прибора 6 кг.

Основным узлом искателя подземных коммуникаций является генератор, принципиальная схема которого представлена на рис. 58.

Задающий генератор импульсных колебаний с частотой 1000 Гц и периодом посылок 3 Гц в секунду собран на транзисторе Т1 типа МП42Б. Индуктивность контура Ll С1, определяющего частоту колебаний, выполнена в броневом карбонильном сердечнике типа СБ-3. Подстройка генератора по частоте осуществляется изменением индуктивности L1 путем введения стального сердечника. Ручка подстройки частоты выведена на переднюю панель. Частота посылок генератора определяется интегрирующей цепью С2R2 и может регулироваться потенциометром R2, смонтированным на шасси генератора.

Напряжение с задающего генератора через разделительную емкость С4 подается на согласующий каскад, собранный на транзисторе Т2 типа МП42Б по схеме эмиттерного повторителя. Нагрузкой каскада является согласующий трансформатор Тр1, вторичная обмотка которого имеет заземленную среднюю точку, что обеспечивает получение двух противофазных напряжений, необходимых для работы двухтактного усилителя мощности. Усилитель мощности собран на транзисторах Т3 и Т4 типа П216. Выходной трансформатор Тр2 обеспечивает согласование генератора с нагрузками в 6; 60 и 600 Ом.

Питание генератора осуществляется от 12 батарей типа "Марс" или "Сатурн".

Принципиальная схема приемного устройства ИПК-2 представлена на рис. 59. Контур L1С1 настроен на частоту 1000 Гц. Катушка контура намотана на ферритовом стержне с . Напряжение с контура через разделительную емкость подается на усилитель, выполненный на интегральной микросхеме типа "Индукция" серии 2252. Напряжение с этого каскада подается на узкополосный фильтр, собранный на транзисторах T1, T2, T3, T4 типа МП37.

Все каскады охвачены отрицательной обратной связью через двойной Т-образный фильтр. Подобная схема позволяет получить частотную характеристику тракта с полосой Гц. Включение фильтра позволяет ослабить промышленные помехи 50 Гц не менее чем в 1000 раз. В режиме работы "50 Гц" фильтр отключается.

Напряжение с фильтра подается на усилитель, собранный на микросхеме типа "Индукция", и далее на усилитель мощности, нагрузкой которого служат головные телефоны. Напряжение последнего каскада поступает на интегрирующий каскад на транзисторе Т6. Среднее значение тока этого каскада измеряется приборами визуальной индукции.

Питание приемного устройства осуществляется от батареи типа КБС-Х-0,70, потребляемый ток 6 мА.

Искатель подземных коммуникаций состоит из двух узлов: генератора и приемного устройства (рис. 60).

Генератор вмонтирован в удобный для переноски металлический футляр с крышкой. Для удобства пользования генератором все основные ручки выведены на переднюю панель (рис. 61). Слева на панели расположены тумблер "Вкл", кнопка "Контроль" и сигнальная лампочка, в центре - потенциометр "Частота" и справа - выходные клеммы генератора.

Размеры корпуса генератора 220x205x40 мм. Масса блока генератора с питанием 2,55 кг.

Приемное устройство (рис. 62) включает в себя поисковый контур, усилительное устройство и головные телефоны.

Поисковый контур состоит из катушки индуктивности, собранной на ферритовом сердечнике, и конденсатора, которые помещены в специальный корпус.

Верхняя часть приемного устройства выполнена из трубы и ручки, в которые вмонтированы усилительное устройство и источник питания. Усилительное устройство имеет звуковую и визуальную индикации, для чего предусмотрены головные телефоны и вмонтированный в корпус микроамперметр.

Переключатель рода работ "50-1000 Гц" и регулировка усиления выведены на верхнюю панель корпуса приемника.

Приемное устройство и генератор размещены в деревянном ящике, где хранятся соединительные провода, уголок, зажим для трубопроводов, заземляющий штырь и напильник.

Кабелеискатель КИ-3

Кабелеискатель КИ-3 относится к приборам третьего класса и рассчитан для работы в диапазоне температур окружающего воздуха от -20 до +40°С и относительной влажности до 80%.

Генератор (рис. 63) состоит из задающего генератора, ступени усилителя, выходного каскада и устройства прерывания. Для обеспечения возможности питания от сети переменного тока генератор имеет свой выпрямитель. Задающий генератор собран на двух триодах Т1 и Т2 типа П14 с двойным Т-образным мостом в цепи положительной обратной связи. Каскад усиления собран на триоде Т3 типа П14 по схеме с общим эмиттером. Выходной каскад работает по двухтактной схеме на триодах Т1 и Т7 типа П4Д. Триоды выходного каскада нагружены на трансформатор Тр2, вторичная обмотка которого имеет отводы для работы на линии с входным сопротивлением 10, 600 и 1 Ом. Для перевода генератора в импульсный режим работы применен несимметричный мультивибратор, выполненный на триодах Т4 и Т5 типа П16. В качестве выпрямителя использованы 4 диода Д7Ж, собранные по схеме моста.

Питание генератора осуществляется от одного из следующих источников питания:

а) десяти элементов типа "Марс" или "Сатурн";

б) сети переменного тока напряжением 220 или 24 В;

в) любого внешнего источника постоянного тока напряжением 12-15 В.

Усилитель искателя (рис. 64) выполнен на триодах Т1, Т2, Т3 типа П14 по схеме с общим эмиттером. Все каскады охвачены глубокой отрицательной обратной связью. Кроме того, предусмотрена стабилизация рабочей точки всех каскадов. В цепь коллектора выходного каскада включены телефоны. Индуктивность обмоток телефона с подключенной к ним емкостью образует резонансный контур, настроенный на частоту 1000 Гц. В схеме усилителя предусмотрена возможность плавного изменения коэффициента усиления с помощью потенциометра.

Контур искателя представляет собой катушку с ферритовым сердечником. Для работы при большом уровне помех на вход усилителя подключается часть контура (положение переключателя "Узкая полоса"), что повышает избирательность усилителя. В обычных условиях включается весь контур (положение переключателя "Широкая полоса").

Питание искателя осуществляется от двух элементов 1. 5СНМЦ-0,6, соединенных последовательно. Генератор КИ-3 выполнен в виде прибора настольного типа (рис. 65). Для удобства пользования генератором все основные ручки выведены на переднюю панель. Справа внизу на панели расположены выходные клеммы генератора, вверху - сигнальная лампочка и кнопка "Контроль", внизу слева направо - переключатель напряжения сети, колодка и гнезда подключения шнура питания, тумблер "Бат.-сеть", кнопка "Выкл.-бат.", тумблер "Имп. непрерывн." и потенциометр "Частота".

Размеры корпуса генератора 168x260x150 мм. Масса блока генератора с питанием 4,5 кг.

В искателе (см. рис. 65) конструктивно объединены усилитель и контур с ферритовой антенной. В верхней части искателя выведены на наружную накладку, крепящуюся к трубе, гнезда для подключения головных телефонов и переменное сопротивление для регулировки усиления. Батарейный отсек расположен в верхней части дюралюминиевой трубы. Фиксация сочленения нижней и верхней частей искателя производится с помощью пружинной защелки-фиксатора. На конце трубы укреплен угольник-сектор, к которому крепится контур искателя. Поворот угольника позволяет выбирать нужный наклон ферритовой антенны относительно трубы.

Кабелеискатель ИП-7 с генератором ГКИ (ГИП)

Кабелеискатель ИП-7 разработан для определения трассы и глубины залегания подземного кабеля, места повреждения жил кабеля при полном заземлении.

Прибор относится к третьему классу, рассчитан для работы в диапазоне температур окружающего воздуха от -20 до +40°С и относительной влажности .

Искатель ИП-7 работает в комплекте с генераторами типа ГКИ и ГИП.

Принципиальные схемы искателя ИП-7, генераторов ГКИ и ГИП представлены на рис. 66, 67, 68.

Конструктивно и по электрическим схемам искатель ИП-7 с генератором ГКИ (ГИП) аналогичен кабелеискателю КИ-3. Назначение основных частей понятно из описания устройств предыдущих трубокабелеискателей.

ГАРАНТ:

Нумерация подразделов приводится в соответствии с источником

3. Проверки трубокабелеискателей перед работой

Перед выездом на трассу приборы поиска подземных коммуникаций подлежат предварительному осмотру и проверке. Проверяют наличие блоков, узлов и деталей комплекта по внутренней описи. Осматривают состояние источников питания, соединительных проводов, разъемов, функциональных блоков и их органов контроля и управления.

Аккумуляторы и гальванические элементы (батарейки) при внешнем осмотре не должны иметь трещин и вмятин на корпусах (банках) и следов утечки электролита. Поверхности банок, выводов пластин, перемычек, пробок отверстий для заливки электролита должны быть свободными от налетов соли, чистыми и смазанными тонким слоем технического вазелина. При оценке годности аккумуляторов к работе, установлении степени заряженности и полноты емкости необходимо помнить, что номинальное напряжение на клеммах одной банки щелочных аккумуляторов равно 1,25 В, а кислотных - 2,0 В.

Хранение и использование источников питания надлежит осуществлять с точным соблюдением правил эксплуатации, приложенных к ним. Особое внимание следует уделять технике эксплуатации кислотных аккумуляторов, так как нарушение установленных режимов цикла "заряд - разряд" может преждевременно вывести их из строя.

Осмотр передающего и приемного блоков заключается в проверке вводов и клемм для подключения питания и нагрузки, исправности выключателей, тумблеров, кнопок, переключателей, измерительных приборов и контрольных лампочек.

Проверку работы блоков начинают с передающих блоков путем подготовки, пуска и настройки без подключения нагрузки.

а. Проверка напряжения аккумуляторов. В трубокабелеискателях ВТР-V, ИПК-2, КИ-3, ГИП, ГКИ проверка производится подключением вольтметра. В ТПК-1 напряжение аккумуляторов проверяется после подключения генератора. Для получения установленной выходной мощности напряжение не должно быть ниже величины, установленной в инструкции по эксплуатации (ВТР-V - 24 В, ТПК-1 - 13 В, ИПК-2 - 15 В, КИ-3 - 12 В).

б. Проверка исправности генератора (без присоединения нагрузки к выходным клеммам). Для этого соединяют аккумуляторную батарею с генератором. Подключение производится при выключенном генераторе. Следует обратить внимание на правильность подключения по полярности. Поворотом выключателя или нажатием на кнопку "Пуск" включают генератор тока, при этом индикаторная лампочка должна зажечься, а ампервольтметр, если он имеется, должен показывать напряжение тока на выходе генератора. Если генератор переключается на импульсную работу, то индикаторная лампочка должна ритмично мигать, свидетельствуя, что на выход генератора поступают импульсы тока звуковой частоты.

в. Проверка работы приемного устройства. Для этого штеккер телефона включают в гнездо усилителя, соединяют усилитель приемного устройства с поисковым контуром (ВТР-V, КИ-3), включают тумблером питание усилителя и вращают регулятор усиления вправо до упора. Если поднести поисковый контур к включенному генератору на расстояние 1-2 м, в телефонах должен быть слышен тон генератора, а стрелка прибора (ВТР-V, ИПК-2) отклонится вправо.

При удалении антенны приемных устройств от генераторов уровень сигнала будет уменьшаться, а при приближении - увеличиваться.

Следует иметь в виду, что изменение положения антенны относительно направления на генератор также вызывает изменение уровня сигнала.

Работу приемного устройства можно проверить и без генератора. Поисковый контур следует поднести к шнуру электропроводки, находящемуся под переменным током. При этом в телефоне будет прослушиваться ток промышленной частоты 50 Гц, при включении фильтра помех (ВТР-V, ИПК-2) фон этот должен резко уменьшаться.

Если приемное устройство не работает или работает слабо, следует заменить источник питания усилителя.

По завершении проверки и настройки блоки и узлы трубокабелеискателей выключают, разъединяют и укладывают в предназначенные для упаковки места.

Хранение приборов должно осуществляться в закрытом помещении при температуре от +10°С до +30°С с относительной влажностью не более 80% на расстоянии не менее 1 м от отопительных приборов.

Способы работы с трубокабелеискателями

Приемное устройство трубокабелеискателей может улавливать переменное электромагнитное поле, создаваемое не только своим генератором, но и токами промышленной частоты (50 Гц). Поэтому определение местоположения подземных сетей и глубины их залегания возможно как с использованием генератора, так и без него.

Определение положения подземной коммуникации производится двумя способами: контактным и бесконтактным. При использовании генератора подключение осуществляется непосредственно к определяемому трубопроводу (контактный способ) или же электромагнитное поле создается вокруг трубопровода или кабеля с помощью заземлителей (бесконтактный способ).

При контактном способе определяется местоположение:

- металлических трубопроводов, силовых кабелей или кабелей связи, когда требуется выделить один кабель, залегающий в общей траншее;

- неметаллических трубопроводов - путем использования электропроводящих свойств жидкости или же проводника с поплавком.

При бесконтактном способе определяется положение:

- металлических трубопроводов или кабелей связи, когда непосредственное подсоединение к ним генератора невозможно;

- трубопроводов или кабелей в местах, намеченных для строительства различных сооружений, бурения скважин.

Без помощи генератора определяются кабели силовые и связи, металлические трубопроводы в зоне действия блуждающих (паразитных) токов. Практически такие токи имеются почти на всех городских и промышленных территориях.

При подключении генераторов звуковой частоты необходимо соблюдать общее правило: сначала генератор присоединяется к исследуемой коммуникации, а затем включается.

При контактном способе (рис. 69) подключение генератора производится в следующем порядке:

а) определяют исходный пункт для подключения к трассе. Такими пунктами могут быть: смотровые колодцы сетей, коверы газовых сетей, гидранты и колонки, а также места ввода сетей в здания и сооружения;

б) устанавливают генератор с питанием в непосредственной близости от выбранного места присоединения;

в) заземляют генератор. Место заземления выбирают примерно в 10 м от места подключения перпендикулярно к предполагаемому направлению трассы. В качестве заземлителя можно использовать, кроме заземляющего штыря, входящего в комплект приборов, любое сооружение, имеющее надежный контакт с землей (рельсы столбов связи, металлические столбы и т.д.). Заземлитель не должен иметь непосредственного контакта с подземной коммуникацией. Если грунт сухой, то его увлажняют. Заземляющий провод подключается в ВТР-V к левой земляной клемме "Нагрузка", в ТПК-1, ИПК-2, КИ-3 - к клеммам с индексом "Земля";

г) другим проводом генератор соединяется с исследуемой трассой. Сначала провод присоединяется к прокладке, а потом уже к клемме "Нагрузка". Присоединение провода к прокладке осуществляется при помощи специального зажима, вилки или магнитного контакта, как в ВТР-V, ТПК-1, ИПК-2 (рис. 70).

Присоединение генератора при определении трассы кабеля может производиться к жиле, броне или экранирующей оболочке кабеля. Перед подключением кабель должен быть разряжен на землю.

При прослушивании кабельных линий обязательно присутствие представителя эксплуатирующей организации.

Если присоединение производится на территории подстанции, то генератор необходимо заземлить через заземляющий контур подстанции. При этом необходимо демонтировать переносное и постоянное заземление экранирующей оболочки и жил кабеля.

Если нет возможности провести демонтаж заземления экранирующей оболочки, присоединение генератора необходимо делать к жилам кабеля, предварительно сняв с них переносное заземление. Подключение генератора к жиле кабеля производится на подстанциях в распределительных шкафах, АТС, щитах, коммутаторах.

Перед подключением в обязательном порядке производят проверку брони электрическим индикатором на отсутствие электрических зарядов. Наилучшие результаты прослушивания обесточенных кабелей обеспечиваются при заземлении их с противоположных концов.

Кабели постоянного тока напряжением до 500 В, не обесточенные по условиям эксплуатации, прослушивают при подключении генератора через конденсаторы 10 мкФx600 В (рис. 71). Кабельные прокладки постоянного тока напряжением свыше 500 В необходимо прослушивать в период их отключения или ремонта.

Не допускается присоединение генератора в колодцах газопровода.

Подключение генератора в колодцах и шурфах к трубопроводу, транспортирующему взрывоопасные продукты, допускается в исключительных случаях при строгом соблюдении правил по технике безопасности.

Место для подключения генераторов выбирают с расчетом получения удобства и обеспечения надежности выполнения подключения.

Для наилучшей слышимости сигнала выбирается соответствующее выходное напряжение.

В приборах ИПК-2, КИ-3, ИП-7 с генератором ГКИ (ГИП) выбор выходного напряжения делается по наибольшему звучанию в телефонах, подключенных к усилителю приемного устройства. Прослушивание производится на некотором удалении от места подключения генератора. Выбор напряжения осуществляется подключением исследуемой прокладки к различным клеммам.

В приборе ТПК-1 установка оптимального режима работы генератора производится следующим образом.

В режиме "Настройка", повышая выходное напряжение генератора переключателем, выводят стрелку измерительного прибора на красный сектор шкалы, что соответствует наибольшей громкости сигнала для данной коммуникации. При этом запрещается допускать отклонение стрелки прибора от красного сектора, потому что работа в таком режиме приводит к быстрому разряду источника питания и возможен выход генератора из строя.

В приборе ВТР-V переключатель "Напряжение выхода" ставится в крайнее левое положение и включается генератор. Выбор оптимальной нагрузки осуществляется следующим образом: переключателем последовательно увеличивается напряжение нагрузки до максимального. Если в каком-то положении переключателя генератор выключается, то переключатель "напряжение выхода" переводится в предыдущее положение и снова включается генератор. Это и будет режим максимального согласования нагрузки с генератором. Если при включении генератора в положении переключателя "О" и переводе в положение "Г" генератор отключается, то это указывает, что в цепи нагрузки короткое замыкание. При этом необходимо провод с правой клеммы "Нагрузка" перенести на клемму "К.з.". Если же предполагается короткое замыкание, то возможно, что заземляющий штырь или сооружение, используемое в качестве заземлителя, накоротко соединено с определяемой трассой. После проверки надо снова выбрать режим максимального согласования, как указано выше.

При подключении генератора с двух сторон определяемой линии необходимо иметь длинный провод (шлейф), который укладывается в стороне от исследуемой трассы (рис. 72). Этот способ применяют при неблагоприятных условиях прослушивания (большое количество ответвлений и присоединений, наличие рядом уложенных токонесущих коммуникаций и т.д.), обеспечивая при этом практически равномерную слышимость сигналов генератора на всем отрезке определяемой коммуникации.

При бесконтактном способе заземлители могут располагаться как перпендикулярно к исследуемой трассе (рис. 73), так и параллельно ей. Последний метод рекомендуется при прослушивании телефонных кабелей. Заземлители в этом случае вбиваются в непосредственной близости от кабеля.

Следует отметить, что бесконтактный способ, основанный на принципе использования отраженного электромагнитного поля, по сравнению с контактным является менее точным: ошибки определения местоположения прокладок в отдельных случаях могут превышать более 1 м. Данный способ может быть рекомендован для выявления примерного положения бесколодезных коммуникаций с последующим их уточнением шурфованием или прослушиванием (используя шурфы) контактным способом.

Величина площади и глубина распространения поля зависят от мощности генераторов, структуры и влажности грунта. Особо важную роль в прослушивании прокладок бесконтактным способом играет качество заземления. При прослушивании кабельных прокладок, закладываемых обычно на глубину до 0,8 м, заземлители надлежит устанавливать с особой осторожностью.

Для определения направления неметаллических труб фекальной и ливневой самотечной канализации генератор подключается к металлической пластине, которая опускается в лоток колодца (рис. 74). Для повышения проводимости ливневых вод подбирают такие вещества или концентрированные растворы, которые, будучи добавленными к транспортируемым жидкостям, придают им свойства электропроводности, например, поваренная соль, растворяясь, создает достаточную концентрацию электролита.

Дальность прослушивания коммуникации невелика. Способ этот рекомендуется в случаях, когда колодцы залиты водой и другим путем определить направление труб невозможно.

Поиск неметаллических трубопроводов осуществляется также путем опускания в колодец длинного проводника, прикрепленного к поплавку, который затягивает провод в трубу (рис. 75).

Для лучшего выделения сигнала работа генератора должна предусматриваться в импульсном режиме.

Поиск подземной прокладки осуществляется приемным устройством, при этом антенна поискового контура располагается над предполагаемой трассой. В телефонах должен прослушиваться тон генератора 1000 Гц или тон, создаваемый токами промышленной частоты 50 Гц при работе без генератора.

При обнаружении и определении местоположения коммуникации по тону, создаваемому токами промышленной частоты 50 Гц или блуждающими токами, необходим определенный опыт в отличии на слух сигналов, созданных током искомой прокладки, от прочих сигналов и помех. Следует отметить, что поиск осуществляется более успешно приборами ВТР-V ИПК-2. Поскольку не всегда можно гарантировать уверенное прослушивание именно данной коммуникации, необходимо в процессе поиска контролировать и уточнять ее по демаскирующим признакам: просадкам грунта, нарушениям покрытий, вводам, а также шурфованием.

В зависимости от положения антенны относительно оси прокладки может наблюдаться:

- максимальное звучание сигнала и максимальное отклонение стрелки микроамперметра над осью прокладки (поиск по максимуму);

- минимальное звучание сигнала и минимальное отклонение стрелки микроамперметра над осью прокладки (поиск по минимуму).

При перемещениях или поворотах антенны вблизи положения "минимум" изменение сигнала над трассой происходит более резко, чем вблизи положения "максимум", в результате чего поиск по минимуму позволяет точнее определять положение трассы.

Поиск по максимуму применяется:

1. Для определения положения оси прокладки по стрелочному индикатору приборами ВТР-V, ИПК-2. Поисковый контур располагают в этом случае перпендикулярно к оси трассы, как показано на рис. 76. Для определения направления трассы плавно перемещают антенну по горизонту вправо и влево. С приближением антенны к проекции оси прокладки на земную поверхность стрелка индикатора приемного устройства начнет отклоняться вправо от нулевого положения, затем, по мере удаления от оси прокладки при перемещении антенны в том же направлении, отклоняться от нулевого положения. Однако из-за небольшой чувствительности микроамперметра стрелка прекращает отклоняться на расстоянии 150-200 м от места подключения генератора.

2. Для определения зоны прокладки при поиске приборами ТПК, КИ-3, ВТР-V, ИП-7 с генераторами ГКИ (ГИП), когда поиск осуществляется по силе звукового сигнала. Кривая изменения уровня сигнала при прослушивании прокладок на максимум изменяется сравнительно плавно, поэтому ширина зоны может достигать 1-2 м.

Поиск по минимуму звукового сигнала применяют для уточнения оси прокладки, после того, как зона возможного положения ее определена по максимуму.

Положение рамки поискового контура ТПК-1, КИ-3, ИП-7 при поиске по минимуму изображено на рис. 77.

Эффект минимума получается тогда, когда поисковый контур для трассоискателей ВТР-V и ИПК-2 располагается под углом 45°, ориентируясь по углу насадки, в вертикальной плоскости трассы и перемещается перпендикулярно к оси трассы (рис. 78).

Приемное устройство при поиске перемещается плавными движениями параллельно поверхности земли, удерживая антенну в 2-5 см от поверхности.

При поиске с помощью генератора, когда индустриальные помехи мешают уверенному приему сигнала генератора, в приборах ВТР-V и ИПК-2 следует включить фильтр, снижающий уровень помех.

Дальность определения прокладки при одной постановке генератора зависит от токопроводности и характера соединения труб, захламленности металлом и водонасыщенности грунта, в котором пролегает трасса, числа прокладок и интервала между ними, глубины заложения прокладки, интенсивности действия блуждающих токов, диаметра труб, количества отводов и ответвлений.

Поиск трасс, состоящих из чугунных труб с раструбным соединением при наличии в них изолирующих прокладок, ограничен 100-150 м, а в некоторых случаях, когда соединение труб выполнено на цементе, невозможен. В месте разветвления трасс, на расстоянии 1-2 м от него, наблюдается ослабление принимаемого сигнала, после прохождения места разветвления принимаемый сигнал увеличивается до прежней величины.

Для выявления новых направлений трассы прослушивают местность вокруг зоны исчезновения сигнала радиусом 2-3 м. Для подтверждения того, что трасса действительно меняет свое направление или имеет отвод, необходимо определить несколько точек по новому направлению или отводу трассы.

Вершина угла поворота (отвода) трассы определяется как пересечение линий, соединяющих определенные точки оси старого и нового направлений трассы или ее ответвлений.

В местах соединений основной трассы и врезок (отводов) при различных диаметрах возможны искажения. Если же генератор подключен к основной трассе, то врезки, имеющие значительно меньший диаметр, могут вообще не прослушиваться. Учитывая это, методика прослушивания трассы должна быть следующей:

- если в трубопровод большего диаметра врезаны трубы меньшего диаметра, их нужно прослушивать отдельно, последовательно подключая генератор к линиям одинакового диаметра;

- разветвления трубопроводов одинакового диаметра нужно обязательно прослушать прямо и обратно;

- Т-образные соединения трубопроводов (угол 90°) нужно прослушивать не менее чем с двух точек подключения генератора на разных линиях и контролировать по местным предметам.

Определение глубины заложения подземной коммуникации выполняют после установления точного положения ее оси. Для определения глубины залегания прокладки ось антенны поискового контура располагают под углом 45° к поверхности земли (для этого в приборах ВТР-V и ИПК-2 надевается специальный уголок, в ТПК-1 это обеспечивается конструкцией антенны, а в КИ-3 и ИП-7 антенну разворачивают с таким расчетом, чтобы их плоскости составляли с держателями угол 45°). Затем поисковый контур (рис. 79) устанавливают перпендикулярно к направлению трассы и удаляют его до минимума сигнала.

Расстояние от оси трассы до положения минимума будет соответствовать глубине залегания прокладки.

Определение повторяют в противоположную от оси трассы сторону. За окончательное значение берут среднее из выполненных измерений. При неравенстве расстояний на величину, превышающую 10% от глубины заложения, цикл необходимо повторить.

При измерении глубины заложения прокладки поисковый контур следует располагать по возможности ближе к земле, но не касаясь ее.

Значительное удаление контура от земли будет вызывать ошибку в определении глубины заложения прокладки (рис. 80). При определении глубины залегания коммуникаций поисковый контур необходимо располагать на расстоянии 2-5 см от поверхности земли.

При близком расположении около исследуемой прокладки кабелей или металлических трубопроводов могут возникать помехи, которые исказят результаты измерений. В этом случае определение глубины заложения следует сделать дважды, но только с той стороны трассы, где нет смежных трубопроводов или кабелей (рис. 81).

При определении глубины заложения трассы следует учитывать рельеф местности.

Точность определения подземных прокладок с помощью трассоискателей в значительной степени зависит от целого ряда причин и факторов и, прежде всего, от характера коммуникации, ее диаметра, вида оболочек, технического состояния защитных и изоляционных покрытий, глубины заложения, наличия смежных прокладок, а также физико-географических особенностей района работ.

При благоприятных условиях прослушивания точность определения планово-высотного положения коммуникации может быть подсчитана по эмпирической формуле:

см,

где - ошибка определения глубины заложения;

- ошибка определения планового положения;

h - глубина заложения коммуникации в см;

d - диаметр коммуникации в см;

0,5 - постоянный коэффициент.

Необходимо учитывать при поиске, что помехи создаются как посторонними источниками тока, так и током генератора трассоискателя, создавая электромагнитное поле на прокладках, расположенных в непосредственной близости к исследуемой.

Особенно сильные помехи создаются на промышленных и городских территориях с большим числом пересекающихся кабелей и трубопроводов. В отдельных случаях влияние помех можно уменьшить изменением места подключения генератора и заземления. Уровень помех может зависеть от погодных условий, времени года и ряда других причин. При неудачном поиске подземных сетей его следует повторить в других условиях.

В сырую погоду производить поиск подземных сетей не рекомендуется.

2. Определение местоположения скрытых подземных коммуникаций шурфованием

Метод шурфования для определения местоположения подземных коммуникаций осуществляется:

а) в местах, где определение подземных коммуникаций с помощью трубокабелеискателей невозможно;

б) в целях контроля данных, полученных электрометодами;

в) для уточнения и дополнения имеющихся учетных материалов и для проверки их качества.

Метод шурфования является очень трудоемким, дорогостоящим, поэтому применяют его лишь в крайних случаях, когда другие методы применить невозможно.

Места закладки шурфов намечаются только после тщательного изучения материалов на имеющиеся подземные сети и опроса технического персонала организаций, эксплуатирующих эти сети. Количество и выбор мест закладки шурфов должны быть такими, чтобы имелась полная возможность определения местоположения подземных коммуникаций. Шурфы располагают, как правило, поперек проезжей части и тротуаров в виде коротких траншей.

Места шурфовых работ на городских территориях должны быть предварительно согласованы с автоинспекцией и дорожно-мостовыми управлениями. Проходка шурфов выполняется только эксплуатирующими организациями.

Вскрытие подземных коммуникаций шурфами ведут так, чтобы исключить задержки движения транспорта. Сначала шурф роют от домов до середины проезжей части улицы и производят съемку вскрытых подземных коммуникаций, затем эту часть шурфа засыпают и разрабатывают его на остальной части поперечника. При одновременном открытии шурфа на всем поперечнике должны быть устроены специальные мосты для передвижения транспорта и пешеходов. Контур шурфа закрепляют колышками, между которыми натягивают шнур, определяющий место разработки шурфа. После производства съемок шурфы немедленно засыпают.

На городских улицах шурфы закладываются с отвесными стенками, за пределами города допускается проходка шурфов с откосами.

В результате обследования шурфа должны быть выявлены повороты, вводы, пересечения подземных сетей и их основные технические характеристики. Назначение и вид вскрытых подземных коммуникаций обязательно устанавливаются представителями эксплуатирующих организаций.

Подземные сети, отрытые в шурфе, нумеруются от фасада здания, начиная с первого номера. Рядом с зарисовкой в абрисе расположения всех коммуникаций, обнаруженных в шурфе, дают их подробное описание и записывают наружные диаметры и размеры сечений.

При глубине заложения прокладки больше 1 м положение ее на поверхности фиксируют с помощью отвесов или реек для последующей привязки к твердым контурам или точкам съемочной сети.

Особое внимание при вскрытии подземных коммуникаций шурфами должно быть уделено соблюдению требований техники безопасности, изложенных в прил. 5.