Трассоискатель: как найти кабель или трубу в земле и не повредить их
· Интермера
Трассоискатель, или кабелеискатель, — прибор, который определяет, где проходит подземный кабель или трубопровод и на какой он глубине. Ищет он не металл, а переменное магнитное поле, которое создаёт ток в линии. Поэтому большинство моделей продают в комплекте из двух частей: приёмника, который ловит поле, и генератора, который подаёт на линию сигнал известной частоты.
Разбираем, как устроен трассоискатель кабеля, чем пассивный поиск отличается от активного, как подключить генератор и выбрать частоту, насколько точно прибор показывает глубину и что делать с пластиковыми трубами и витой парой.
Для чего нужен трассоискатель
Главная задача — не повредить коммуникации при земляных работах. Схемы и исполнительные чертежи помогают, но бывают неточными или неполными, а старые сети на них часто вовсе не отражены. Трассоискатель позволяет найти трассу, не вскрывая покрытие. Его используют, чтобы:
- обследовать участок перед раскопками, бурением и забивкой свай;
- найти и проследить трассу старых сетей, которых нет на чертежах;
- определить место повреждения кабельной линии;
- отыскать скрытую проводку;
- контролировать состояние магистральных трубопроводов.
Приборы бывают ручными, судовыми и подводными, водолазными. Сложные системы подключаются к компьютеру и строят по результатам пространственную картину коммуникаций на участке.
Как работает трассоискатель
Любой кабельный трассоискатель работает по одному принципу. Ток в проводнике создаёт вокруг него цилиндрическое магнитное поле, и именно его регистрирует прибор. Важно, что поле создаёт ток, а не напряжение, и что от магнитного поля нельзя изолироваться: ни изоляция кабеля, ни тип грунта не меняют его форму.
Постоянный ток для поиска почти бесполезен: его поле трудно отличить от магнитного поля Земли. Поэтому работают с переменным. Переменное поле наводит напряжение в катушке приёмника — это закон электромагнитной индукции. Антенны трассоискателя — катушки на ферритовых стержнях, а электроника усиливает крошечное наведённое напряжение и выводит его на шкалу и в динамик.
Есть и ограничение. Кабель в земле ведёт себя как цепочка маленьких конденсаторов относительно грунта, и переменный сигнал постепенно стекает в землю. Чем выше частота, тем легче подать сигнал на линию, но тем быстрее он затухает и тем охотнее перескакивает на соседние коммуникации. Во влажном грунте сигнал подаётся легче, но уходит недалеко, в сухом песке — наоборот.
Пассивный и активный поиск
| Пассивный поиск | Активный поиск | |
|---|---|---|
| Источник сигнала | Уже есть на линии: ток нагрузки 50 Гц и его гармоники, радиосигналы длинноволновых станций | Генератор подаёт сигнал известной частоты |
| Что нужно | Только приёмник | Приёмник и генератор |
| Что даёт | Показывает, что линия есть | Находит, опознаёт и ведёт нужную линию |
| Глубина | Не измеряют: сигнал меняется без предупреждения | Измеряют |
В пассивном режиме прибор слушает сигналы промышленной частоты 50–60 Гц и её гармоник, которые сильны примерно до 3 кГц. Они есть не только на силовых кабелях: блуждающие токи текут и по трубам, и по оболочкам кабелей, и по арматуре в бетоне. В режиме Radio прибор ловит сигналы сверхдлинноволновых станций, которые подземные линии принимают и переизлучают, как антенны. На телефонном кабеле, например, хорошо видны пики на 16 и 19,6 кГц.
У пассивного поиска два серьёзных недостатка. Он находит линию, но не говорит, какая это линия. И он зависит от нагрузки: кабель под высоким напряжением без нагрузки поля не создаёт, но остаётся опасным. У хорошо сбалансированного трёхфазного кабеля поля фаз почти компенсируют друг друга. Поэтому отсутствие сигнала ещё не значит, что линии нет.
Трассоискатель с генератором: как подать сигнал
Активный поиск начинается с генератора. Подать его сигнал на линию можно тремя способами.
- Прямое подключение. Выход генератора соединяют с трубой или кабелем в доступной точке — у задвижки, счётчика или на конце линии, а второй провод — со штырём заземления. Это самый сильный и предсказуемый сигнал. Но его получат и линии, которые имеют с целевой общее заземление.
- Клещи. Разъёмный кольцевой магнитопровод охватывает кабель, и сигнал наводится без электрического контакта. Линия должна быть заземлена с обеих сторон. Сильнее всего сигнал остаётся именно на той линии, вокруг которой стоят клещи.
- Индукция. Генератор ставят на землю над линией так, чтобы его рамка шла вдоль неё. Если рамка стоит поперёк, связи не будет. Способ работает без доступа к линии, обычно на частотах от 8 кГц, но сигнал слабее, и он может попасть сразу на несколько соседних коммуникаций.
Какую частоту выбрать
Универсальной частоты нет, у каждой свои сильные стороны.
| Частота | Плюсы | Минусы |
|---|---|---|
| 512 Гц | Длинные трассы, слабо перескакивает на соседние линии | Не годится для индукции, попадает в полосу сетевых гармоник |
| 8 кГц | Самая универсальная: подходит для индукции, вне сетевых помех | Может оказаться мала для тонких телефонных кабелей |
| 33 кГц | Легко подаётся индукцией, хороша для первичного поиска и тонких линий | Сильнее наводится на соседние линии, быстрее затухает |
| 100 кГц и выше | Тонкие линии в сухом песке, короткие отрезки кабеля | Очень легко переходит на соседние линии и уходит недалеко |
В простых приборах для рабочих бригад обычно одна компромиссная частота в диапазоне 8–33 кГц. Многочастотные генераторы нужны, когда коммуникаций много и задачи разные.
Как найти кабель в земле: порядок работы
- Соберите схемы, планы и сведения о сетях на участке. Они не заменяют поиск, но подскажут, что искать.
- Пройдите участок в пассивных режимах Power и Radio и отметьте всё, что нашли.
- Подключите генератор к нужной линии напрямую, клещами или индукцией и выберите частоту.
- Ведите линию по максимуму сигнала. Горизонтальная антенна даёт самый сильный отклик прямо над линией и показывает её направление.
- Уточните положение по минимуму. Вертикальная антенна даёт «ноль» точно над линией. Он заметнее максимума, но чувствительнее к помехам, поэтому его используют для перекрёстной проверки.
- Измерьте глубину в точке, где линия идёт прямо и вдали от ответвлений.
- Перед раскопкой ещё раз пройдите место в пассивном режиме, чтобы не пропустить соседние линии.
- Разметьте трассу на поверхности.
Показания искажаются там, где поле перестаёт быть простым цилиндром: у тройников и ответвлений, у поворотов на 90°, рядом с параллельными линиями. На таких участках сигнал проверяют с нескольких сторон.
Как трассоискатель определяет глубину
Для измерения глубины в приёмнике стоят две горизонтальные антенны одна над другой, примерно в 40 см друг от друга. Каждая принимает тот же сигнал, но с разного расстояния, и по разнице откликов электроника вычисляет глубину — примерно как два глаза оценивают расстояние. Измерение имеет смысл только в активном режиме, когда сигнал стабилен. Рядом с тройниками, поворотами и соседними кабелями поле искажается, и результат нужно проверять, например триангуляцией.
Насколько точно трассоискатель показывает положение линии
Погрешность положения линии в плане принято выражать в процентах от её глубины. Для длинной прямой одиночной линии она такая:
- вертикальная антенна — лучше ±5 % глубины;
- одиночная горизонтальная — ±10 %;
- две горизонтальные антенны — ±5 %.
Для кабеля на глубине 1 м ±5 % — это ±5 см. Но такие цифры верны только для идеального случая. У поворота линии на 90° максимальная ошибка достигает 33 % глубины у прибора с вертикальной антенной, 25 % — с одиночной горизонтальной и 16 % — с двумя горизонтальными. Если рядом идут две параллельные линии с сигналами в противоположных направлениях, ошибка с вертикальной антенной доходит до 100 %, с горизонтальными — до 50–60 %. Поэтому лучший результат дают приборы с двумя горизонтальными антеннами, а сравнение откликов вертикальной и горизонтальной антенн помогает заметить искажение: если положения не совпадают, поле искажено.
Как найти пластиковую трубу
Пластиковую или бетонную трубу электромагнитным методом напрямую не найти: по ней не течёт ток. Есть два обходных пути. Вместе с трубой укладывают трассирующий провод или токопроводящую ленту, и уже на них подают сигнал генератора. Либо в трубу заводят зонд — автономный маленький передатчик на штанге или поплавке, — и приёмник отслеживает его с поверхности. Ещё один вариант — георадар: он видит и неметаллические объекты, но крупнее, дороже и требует подготовки оператора.
Кабельный тестер-трассоискатель для витой пары
В слаботочных сетях «трассоискателем» часто называют совсем другой прибор — набор из тонального генератора и пробника. Генератор подключают к свободному концу кабеля, а пробником находят этот кабель в пучке, на патч-панели или в кросс-блоке. Аналоговые модели выделяют отдельные пары и подходят для телефонных, аудио- и видеолиний. Цифровые позволяют найти кабель даже в работающей сети передачи данных. Простые тестеры дополнительно проверяют разводку жил и показывают ошибки светодиодами. В магазинах такой набор встречается под названиями «тестер трассоискатель» и «кабельный тестер трассоискатель».
Целостность отдельной жилы и обрыв в коротком кабеле проще проверить прозвонкой — как это делается, разобрано в статье о том, как пользоваться мультиметром. Место повреждения оптического кабеля ищут другим классом приборов — оптическими рефлектометрами.
Итог
Трассоискатель находит не металл, а магнитное поле тока, поэтому результат зависит от того, как сигнал попал на линию. Пассивный обход быстро показывает, что под землёй что-то есть, а генератор с правильно выбранной частотой позволяет опознать нужную линию, провести её и измерить глубину. Отсутствие сигнала не гарантирует отсутствия кабеля, а глубину рядом с соседними линиями стоит перепроверять. Приборы для этих задач собраны в разделе каталога «Приборы для обнаружения кабелей и трубопроводов».
Частые вопросы о трассоискателях
Для чего нужен трассоискатель?
Чтобы найти подземный кабель или трубопровод и определить его глубину без раскопок. Его используют перед земляными работами, бурением и забивкой свай, при поиске старых сетей, которых нет на схемах, при поиске повреждений кабельных линий и скрытой проводки.
Как правильно пользоваться трассоискателем?
Сначала пройдите участок в пассивном режиме, затем подключите генератор к нужной линии напрямую, клещами или индукцией. Ведите линию по максимуму сигнала, уточняйте положение по минимуму, измеряйте глубину на прямом участке. Перед раскопкой ещё раз проверьте место в пассивном режиме.
Чем трассоискатель отличается от металлоискателя?
Металлоискатель реагирует на металлический предмет, а трассоискатель — на переменное магнитное поле тока в линии. Поэтому трассоискатель находит протяжённые кабели и трубы, ведёт их по трассе, отличает нужную линию от соседних с помощью генератора и измеряет глубину.
Можно ли найти пластиковую трубу трассоискателем?
Напрямую нельзя: по пластиковой трубе не течёт ток. Её находят по трассирующему проводу или ленте, уложенным вместе с трубой, или по зонду — маленькому передатчику, который заводят внутрь. Альтернатива — георадар.
Как трассоискатель определяет глубину кабеля?
По двум антеннам, разнесённым на известное расстояние: прибор сравнивает их отклики и вычисляет глубину. Измерение корректно только в активном режиме и на прямом участке вдали от поворотов, ответвлений и соседних кабелей. Спорный результат проверяют триангуляцией.