Jakie są najczęstsze przyczyny uszkodzeń kabli i jak je lokalizować?

Najczęstsze przyczyny uszkodzeń kabli to: uszkodzenia mechaniczne, starzenie się izolacji, korozja warstw ochronnych, a także wpływ czynników zewnętrznych, takich jak ruchy gruntu, korzenie drzew, zwierzęta oraz pogoda. Najskuteczniej lokalizuje się je, łącząc kilka metod: reflektometrię TDR, pomiary izolacji, metody impulsowe i akustyczne oraz tracing trasy kabla. Poniżej znajdziesz konkrety: jak rozpoznać typ awarii, jakie narzędzia wybrać i jak działać, żeby szybko przywrócić zasilanie.

Przeczytaj również: Jak wybrać drut spawalniczy?

Typowe rodzaje awarii i ich objawy w eksploatacji

Przerwanie żyły objawia się nagłą utratą zasilania lub asymetrią faz. W sieciach SN i nN często towarzyszy mu wysoki prąd zwarciowy albo całkowity brak prądu w danej fazie.

Przeczytaj również: Jak wykonuje się saunę na zamówienie?

Zwarcie międzyfazowe lub doziemne daje wyzwolenie zabezpieczeń, spadek napięcia, a w kablach o osłonie półprzewodzącej – miejscowe przegrzanie. W diagnostyce widoczne jest drastycznie obniżone Riso i niska rezystancja pętli.

Przeczytaj również: Dlaczego warto korzystać z oferty producenta ogrodzeń aluminiowych?

Uszkodzenie izolacji postępuje stopniowo: rośnie tangent delta, spada rezystancja izolacji, pojawiają się wyładowania niezupełne. Często poprzedza je zawilgocenie lub mikropęknięcia.

„Korkociąg” w przewodach ruchomych (spiralna deformacja od złego gięcia) powoduje lokalne naprężenia, pękanie żył i osłabienie ekranu – typowe w zwijakach i torach suwnicowych.

Najczęstsze przyczyny uszkodzeń kabli w praktyce

Uszkodzenia mechaniczne podczas kopania, przewiertów czy prac budowlanych to główny winowajca w infrastrukturze podziemnej. Jedno uderzenie łyżką koparki potrafi przeciąć żyłę lub naruszyć izolację.

Starzenie się izolacji wynika z naturalnej degradacji materiału, cykli termicznych i wilgoci. W kablach papierowo-olejowych – migracja impregnatu; w XLPE – drzewa wodne i elektryczne.

Korozja warstw ochronnych (chemiczna i elektrochemiczna) w agresywnej glebie osłabia pancerz i płaszcz, ułatwiając wnikanie wilgoci i powstawanie zwarć do ziemi.

Korzenie drzew potrafią zdeformować trasę, uciskać płaszcz i przebijać osłony. Problem narasta na złączach i mufach, gdzie konstrukcja jest delikatniejsza.

Naprężenia i ruchy gruntu (osiadanie, wibracje, szkody górnicze) powodują rozciąganie kabla i zmęczenie materiału, co skutkuje mikropęknięciami izolacji i ekranów.

Zwierzęta, szczególnie gryzonie, nadgryzają płaszcze i ekran – w kanałach kablowych i halach to częsty incydent prowadzący do zawilgocenia i zwarć.

Czynniki pogodowe – wyładowania atmosferyczne, przepięcia, a także wiatr i lód (dla odcinków napowietrznych i przyłączeniowych) przyspieszają degradację oraz inicjują przebicia.

Jak skutecznie lokalizować uszkodzenia – techniki i kolejność działań

Zacznij od kontroli bezpieczeństwa i schematów. Wyłącz obwód, uziemnij, potwierdź identyfikację kabla. Następnie zaplanuj sekwencję pomiarów – od nieinwazyjnych do precyzyjnych lokalizacji w gruncie.

1) Reflektometria TDR (Time Domain Reflectometry) pozwala oszacować odległość do nieciągłości, zwarcia lub przerwy. Krzywa odbicia pokaże typ defektu; wymaga znajomości prędkości propagacji fali w danym kablu i kalibracji.

2) Pomiary izolacji megomomierzem i analizą tangens delta wskazują stan dielektryka. Spadek Riso i wzrost strat dielektrycznych sugerują zawilgocenie lub starzenie izolacji.

3) Metody impulsowe i akustyczne – impuls wysokonapięciowy (thumper) generuje wyładowanie w miejscu uszkodzenia; geofon lub korelator akustyczny pozwalają precyzyjnie wskazać punkt w gruncie. Stosuj z umiarem, by nie pogłębić uszkodzenia.

4) Lokalizacja trasy i głębokości traserem i sondą prądową ułatwia dotarcie do właściwego miejsca bez zbędnych wykopów. To kluczowe w gęstej infrastrukturze miejskiej.

5) Badania częściowe (wyładowania niezupełne, VLF, oscylografia) wykrywają defekty przedawaryjne w mufach i głowicach, wspierając planowanie prewencji, nie tylko reakcji na awarie.

6) Weryfikacja złącz i akcesoriów – termowizja i pomiar rezystancji styków ujawniają przegrzania i luzy, które często imitują „uszkodzenie kabla”, a w istocie dotyczą złączy.

Szybka diagnoza w terenie: schemat postępowania dla służb utrzymania

• Potwierdź zadziałanie zabezpieczeń i określ typ awarii na podstawie sygnatur prądowych oraz komunikatów z automatyki.
• Wykonaj TDR na obu końcach – porównanie odbić przyspiesza identyfikację odcinka spornego.
• Zmierzyć Riso i pojemność – degradacja dielektryka wskazuje na zawilgocenie lub korozję płaszcza.
• Wyznacz trasę i głębokość kabla, następnie zastosuj lokalizację akustyczną w przewidywanym punkcie defektu.
• Ogranicz liczbę odkrywek – kop tylko tam, gdzie metody pomiarowe jednoznacznie wskazały miejsce.

Jak zapobiegać uszkodzeniom – praktyka projektowa i eksploatacyjna

Wybieraj kable o odpowiedniej konstrukcji i ekranowaniu do warunków środowiskowych (chemia gruntu, obciążenia mechaniczne). Zabezpieczaj trasy rurami osłonowymi w strefach kolizji i pod drogami.

Przestrzegaj promieni gięcia i sił naciągu. Unikniesz „korkociągów” i mikropęknięć. W przewodach ruchomych stosuj prowadnice i bębny o właściwej średnicy.

Zapewnij ochronę przed korozją: odpowiednie płaszcze, bednarki uziemiające, drenaż i kontrola potencjałów. W agresywnym gruncie rozważ dodatkowe bariery i monitoring.

Planuj przeglądy diagnostyczne (VLF, PD, termowizja, rezystancja izolacji) przed i po sezonach szczytowych, a także po większych robotach ziemnych w pobliżu trasy.

Kiedy wezwać specjalistów i co zyskujesz

Jeśli uszkodzenie wystąpiło w gęstej infrastrukturze, w pobliżu obiektów krytycznych lub dane z TDR są niejednoznaczne, skorzystaj z usług zespołu pomiarowego. Profesjonaliści łączą kilka metod, co skraca przestój i minimalizuje liczbę odkrywek.

Firma specjalizująca się w lokalizacja uszkodzeń kabla zastosuje reflektometrię, metody impulsowe, akustykę i precyzyjne trasowanie, a także wykona próby napięciowe i diagnostykę izolacji, by potwierdzić skuteczność naprawy.

Przykłady terenowe: jak odróżnić przyczynę po sygnałach pomiarowych

Przecięcie koparką: TDR pokazuje ostre, bliskie zwarcie lub otwarcie w przewidywanej strefie robót; akustyka szybko lokalizuje punkt. Riso bliskie zeru przy zwarciu doziemnym.

Starzenie izolacji: brak jednoznacznej nieciągłości na TDR, za to podwyższone straty dielektryczne i aktywność PD przy próbie VLF. Usterka zwykle w mufie lub odcinku narażonym na wilgoć.

Korozja płaszcza: normalny profil TDR żył, lecz wysoki prąd upływu do ziemi i anomalie potencjałowe. Lokalizacja przez pomiary płaszcza i metodę udarowo-akustyczną.

Korkociąg: nieregularne odbicia na TDR, wzrost tłumienia na dłuższym odcinku, lokalne przegrzewanie widoczne w termowizji podczas obciążenia.

Kluczowe wnioski dla działów utrzymania ruchu

• Najwięcej awarii powodują czynniki zewnętrzne: mechanika, pogoda, ruchy gruntu i korzenie – traktuj trasę kabla jak obiekt, który pracuje w czasie.
• Łącz metody – TDR wskaże odległość, akustyka poda punkt, a diagnostyka izolacji oceni przyczynę i ryzyko nawrotu.
• Szybka, metodyczna lokalizacja ogranicza przestoje i koszty wykopów, a pomiary powykonawcze potwierdzają trwałość naprawy.