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 поискАктивный поиск
Источник сигналаУже есть на линии: ток нагрузки 50 Гц и его гармоники, радиосигналы длинноволновых станцийГенератор подаёт сигнал известной частоты
Что нужноТолько приёмникПриёмник и генератор
Что даётПоказывает, что линия естьНаходит, опознаёт и ведёт нужную линию
ГлубинаНе измеряют: сигнал меняется без предупрежденияИзмеряют

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.

  1. 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.
  2. 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.
  3. 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.

ЧастотаПлюсыМинусы
512 ГцДлинные трассы, слабо перескакивает на соседние линииНе годится для индукции, попадает в полосу сетевых гармоник
8 кГцСамая универсальная: подходит для индукции, вне сетевых помехМожет оказаться мала для тонких телефонных кабелей
33 кГцЛегко подаётся индукцией, хороша для первичного поиска и тонких линийСильнее наводится на соседние линии, быстрее затухает
100 кГц и вышеТонкие линии в сухом песке, короткие отрезки кабеляОчень 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

  1. Соберите схемы, планы и сведения о сетях на участке. Они не заменяют поиск, но подскажут, что искать.
  2. Пройдите участок в пассивных режимах Power и Radio и отметьте всё, что нашли.
  3. Подключите генератор к нужной линии напрямую, клещами или индукцией и выберите частоту.
  4. Ведите линию по максимуму сигнала. Горизонтальная антенна даёт самый сильный отклик прямо над линией и показывает её направление.
  5. Уточните положение по минимуму. Вертикальная антенна даёт «ноль» точно над линией. Он заметнее максимума, но чувствительнее к помехам, поэтому его используют для перекрёстной проверки.
  6. Измерьте глубину в точке, где линия идёт прямо и вдали от ответвлений.
  7. Перед раскопкой ещё раз пройдите место в пассивном режиме, чтобы не пропустить соседние линии.
  8. 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.