Тепловой метод поиска

Все знают что провода под нагрузкой нагреваются и это тепло передается поверхности, под которой они спрятаны. Например, штукатурка проводит тепло достаточно хорошо, что оно достигает поверхности стены и в то же время не быстро рассеивается на большой площади. Иногда это тепло можно ощутить рукой, но, гораздо надежней использовать тепловизор или бесконтактный термометр, способный уловить разницу температур в десятые доли градуса. Создать ток, необходимый для нагрева, можно подключением мощных электроприборов, например электрочайников, электрообогревателей, электроплит. Ток должен быть близок к максимально допустимому, но ни в коем случае не превышать этот предел.

Предельно допустимые токи для кабелей, в зависимости от сечения и материала жилы с изоляцией из разных материалов можно найти например в Правилах устройства электроустановок ПУЭ.

Нагреть провод можно и более экономичным способом, если у вас есть достаточно мощный трансформатор (чем длиннее участок нагрева, тем больше мощность) с первичной обмоткой 220 вольт и возможностью быстро намотать вторичную обмотку в несколько витков. Правда при этом, для безопасности, лучше снять сетевое напряжение с контролируемого участка. Подключать напряжение со вторичной обмотки можно по разному. Например через заземляющий и нулевой рабочий проводник, которые соединяются во вводном щите. Или использовав оба конца, какого либо одного провода. В любом случае, ток в проводе придется контролировать, что бы не превысить предельное допустимое значение, иначе провод может перегреться. Если потечет или задымит изоляция, это приведет к непоправимой порче проводки.

Поиск проводки при помощи радиоприемника

Суть метода заключается в том, что любой, достаточно длинный провод, может работать как антенна и при приближении к нему антенны радиоприемника, за счет появления емкостной связи, можно заметить увеличение громкости шумов или улучшение/ухудшение качества приема какой либо радиостанции. Улучшение радиоприема может произойти если электропроводка отключена или вы наткнулись на какую то скрытую арматуру, металлические балки под непроводящими панелями и т.п. Проводка, же находящаяся под напряжением, часто создает вокруг себя мощный фон радиопомех. Поэтому, её бывает легче детектировать по возрастанию уровня радиопомех на свободном от радиостанций участке диапазона.

Для поиска, надо включенный приемник со сложенной антенной перемещать у поверхности стены, ориентируя антенну вдоль предполагаемого направления прокладки провода как показано на рисунке.

Хорошие результаты получаются с коротковолновым радиоприемником (диапазон КВ или SW), имеющим адекватное усиление, позволяющее на слух уловить изменение уровня сигнала. Например у меня, в одном и том же месте и на одинаковой частоте около 4 МГц, проводка четко детектируется радиоприемником Degen DE1103 и практически никак радиоприемником Tecsan PL-330. Диапазоны длинных и средних волн для такого поиска тоже не подходят, так как на них работает внутренняя магнитная антенна, чувствительная только к магнитной составляющей радиоволны и не реагирующая на емкостные связи. FM диапазон тоже работает плохо, поскольку частотная модуляция не чувствительна к изменению уровня сигнала и придется ловить на слух какие то небольшие изменения шумов на фоне передачи какой то принимаемой радиостанции.

Длинные (ДВ или LW) и средние (СВ или MW) волны можно попробовать использовать для поиска скрытых в земле кабелей и металлических трубопроводов, если использовать не емкостную связь, а явление поворота поляризации радиоволны, происходящее вблизи длинных проводящих предметов. Источником радиоволн, может быть, к примеру, радиовещательный радиопередатчик или приводной радиомаяк, который хорошо слышно в вашем районе.

На ДВ и СВ часто используется вертикальная поляризация, когда вектор электрической составляющей радиоволны колеблется в вертикальной плоскости а вектор магнитной составляющей радиоволны в горизонтальной. Если смотреть на источник радиоволн, магнитное поле всегда будет колебаться перпендикулярно этому направлению и параллельно земле. В этом же направлении всегда ориентируют магнитную антенну радиоприемника, если хотят получить наилучшую слышимость радиостанции, как показано на рисунке.

Для поиска, придется повернуть магнитную антенну в "невыгодное" положение - вертикально или горизонтально но вдоль направления прихода радиоволн, найдя минимум сигнала. Чем острее получится этот минимум, тем лучше. Перемещая радиоприемник в таком положении вдоль поверхности земли надо зафиксировать момент появления и затем пропадания радиосигнала (посередине может быть провал). Между этими точками и будет располагаться какая то проводящая аномалия (не обязательно подземная). Максимальная глубина обнаружения увеличивается с уменьшением рабочей частоты, с увеличением напряженности поля радиостанции в месте поиска и с понижением влажности (проводимости) грунта.

Поиск при помощи портативной радиостанции и волномера

Этот способ с родни предыдущему, но использует немного другие принципы. Для начала, что такое волномер или индикатор напряженности поля. Это простейший детекторный радиоприемник с проволочной антенной и стрелочным или световым индикатором. Такие вещи, как и портативные радиостанции, есть в арсенале любого радиолюбителя. Волномер легко изготовить самостоятельно. В нашем случае стрелочный индикатор предпочтительнее, но, в то же время габариты приборчика должны быть, по возможности, меньше. В качестве антенны для него, надо использовать два проволочных "уса" длинной около 15 см. Общая длина получится чуть больше 30 см, что как раз составит половину длины рабочей волны, на которой работают безлицензионные портативные радиостанции (433...446 МГц).

Если взять волномер в руку и двигать им вдоль стены, при включенной на передачу радиостанции, вблизи проводника показания прибора должны уменьшатся в 1,5...2 раза. Что бы расстояние до рации не влияли на показания, её надо взять другой рукой и прижать примерно в районе локтя к руке с волномером. Лучше, если стрелка прибора при этом будет отклоняться примерно на 2/3 шкалы. Если волномер на светодиоде, надо добиться что бы его свечение было на грани погасания. При приближении к металлу он погаснет. Этого можно добиться переключая выходную мощность рации, меняя расстояние или длину "усов" волномера.

Провод будет детектироваться только когда он ориентирован вдоль антенны. В принципе, рацию и волномер, в этом опыте, можно поменять местами. И в том и другом случае, уменьшение сигнала будет происходить из за расстройки антенны близлежащим металлическим объектом.

Компас и постоянное магнитное поле провода

Метод интересен, тем что позволяет находить экранированные провода и даже проводку за алюминиевыми панелями, ведь постоянное магнитное поле не экранируется проводящими материалами. Компас вещь недорогая и приобретается в каком либо хозяйственном, туристическом или универсальном магазине. Для создания постоянного магнитного поля, через провод придется пропустить постоянный ток. В качестве источника тока лучше всего подойдет обычная батарейка или несколько батареек, включенных последовательно, в зависимости от общего сопротивления цепи. Но батарейки должны быть достаточно хорошими, способными обеспечить ток в 5...10А, причем, этот ток должен идти в одном направлении, а не туда-обратно по двум параллельным жилам (как, например можно сделать для нагрева), иначе внешние магнитные поля будут, в значительной мере, скомпенсированы. Значит, возможно, потребуется и какой то внешний проводник, достаточной длины и сечения.

Здесь, так же, надо иметь в виду. что сильными токами можно перегреть проводку. Хотя, если в ручную постоянно замыкать-размыкать цепь, можно применять токи и гораздо больше номинального. Это полезно еще и тем, что колебания стрелки компаса заметить легче, чем какие то небольшие отклонения.

Надо знать что стрелка компаса всегда ориентируется вдоль линий магнитного поля Земли. В средних широтах Северного полушария, северный (синий или отмеченный как то) конец стрелки направлена в сторону Гренландии и стремится "клюнуть носом", потому что магнитные линии идут с наклонением 15...20°.

Напряженность магнитного поля Земли в среднем около 40 А/м но, в зависимости от географического положения, может отличаться на +-50%, а вот в районе Курской магнитной аномалии, например, превышает среднее значение аж в 5 раз. Ток в 10 А позволит уверенно детектировать провод компасом с расстояния в 3...5 см, что, чаще всего, бывает достаточно.

Если провод идет вертикально, стрелка компаса будет поворачиваться вдоль вертикальной оси. Если горизонтально, над и под проводом будет поворот на оси, а напротив провода, можно заметить еще и изменение наклона в вертикальной плоскости. Точно сказать как отреагирует стрелка невозможно, так как это зависит от взаимного расположения, частей света, провода и направления тока в нем. На рисунке ниже представлен один из таких примеров.

Но зачем использовать постоянное магнитное поле, когда, протекающий по сетевой электропроводке ток, частотой 50 Гц сам прекрасно создает магнитные поля этой же частоты? Попробуем использовать это.

Поиск провода при помощи наушника и катушки от электромагнитного реле

Собираем простейшую цепь из таких подручных материалов.

Аккуратно вынимаем из реле катушку с магнитопроводом. Она то и будет датчиком магнитного поля (в собранном виде, сердечник реле практически замкнут и чувствительность такого датчик получилась бы низкой).

Теперь, в участок проводки, который мы ищем, надо включить нагрузку. Но она должна быть не простой, это, обязательно должно быть какое то, достаточно мощное, электронное устройство с выпрямителем на входе, работающим на емкость. Его потребляемый ток на осциллограмме будет выглядеть примерно так:

Такой импульсный ток, содержит, помимо основной гармоники 50 Гц, богатый спектр высших нечетных гармоник 150, 250, 350 Гц и т.д. Их хорошо слышно в наушнике. А вот основную частоту 50 Гц, вы не услышите, потому что она за пределами полосы пропускания телефонного капсюля, да и человеческое ухо имеет на такой частоте невысокую чувствительность. Поэтому линейную нагрузку, в виде каких либо электрообогревателей, даже мощных, применять бесполезно.

Неплохие результаты получаются с обыкновенным компьютером в качестве нагрузки. Звук четкий, даже не смотря на то, что токи в проводе идут в противоположных направлениях, сильно компенсируя друг друга. Ориентация катушки в пространстве почти не влияет.

Все же, наведенное напряжение в телефонном капсуле будет небольшим, и сигнал довольно тихий (надо прислушиваться). Основным правилом, которое надо соблюдать при изготовлении такого датчика, является согласование сопротивлений. Это позволит "выкачать" из катушки максимум наведенной энергии. Постоянное сопротивление катушки и капсюля должны быть как можно ближе (не обязательно равны, но хотя бы одного порядка). У меня сопротивление катушки было 100 Ом, а капсюль имел 50 Ом. Если реле будет высоковольтным, и сопротивление катушки порядка нескольких килоом, лучше применить наушники ТОН-2, имеющие сопротивление 1600 Ом. С наушниками от MP3-плеера ни чего не получилось, что и следовало ожидать, их чувствительность слишком мала, она принесена в жертву линейности.

Заключение

Таким образом, существует масса способов поиска скрытой проводки (здесь описаны не все). Хотя половина из этих способов можно применить и для поиска других скрытых металлических объектов. Например балок, арматуры...

На Дзене можете посмотреть копию этой статьи в V1.0 а так же её продолжение: "Ищем скрытую проводку при помощи пробника-индикатора" и "Navigator NTP-E 70-250V: Что покажет вскрытие".

Я бы мог эти статьи сюда перетащить, но просто лень. Не люблю повторений. Лучше написать что то новое.