Hoe kabelzoekers werken

Het opsporen van ondergrondse infrastructuur uitgelegd

Groeiende behoefte

Wereldwijd groeit de behoefte aan uitbreiding van bestaande en ontwikkeling van nieuwe nutsnetwerken. Bedrijven voeren dan ook onvermijdelijk opgravingen uit om deze nutsvoorzieningen te verifiëren. Echter, elke graafactiviteit brengt het risico van interactie met ondergrondse nutsvoorzieningen met zich mee. Deze omvatten meestal water, gas, elektriciteit, telecommunicatie en steeds vaker glasvezelnetwerken.

Het is dus van essentieel belang om de precieze locatie van alle ondergrondse nutsvoorzieningen te kennen, zowel voor als tijdens het graafproces. Schade aan deze nutsvoorzieningen kan namelijk tot aanzienlijke verstoringen leiden. Het exploitatienetwerk, de aannemer, de eindgebruiker en de belanghebbenden ondervinden hier de negatieve gevolgen van. De daarbij horende reparatiekosten, verlies van service, projectvertragingen en slechte publiciteit treffen alle betrokken partijen.
Bovendien vindt meer dan de helft van alle incidenten met nutsvoorzieningen plaats aan elektrische kabels, veelal veroorzaakt door minigravers, graafmachines, luchtaangedreven gereedschap en handgereedschap. Deze trend toont een gevaarlijke combinatie, die het grootste risico vormt voor iedereen die betrokken is bij grondwerkzaamheden.

Als beschermingsmiddel tegen schade aan nutsvoorzieningen, speelt de kabelzoeker een cruciale rol in het detecteren van de aanwezigheid en nabijheid van ondergrondse nutsvoorzieningen. Het functioneren van een kabelzoeker is gebaseerd op elektromagnetisme.

Wanneer een wisselstroom (AC) door een kabel stroomt, ontstaat een elektromagnetisch veld. Deze wisselstroom genereert niet alleen een magnetisch veld, maar de oscillatie tussen positief en negatief creëert ook een frequentie, beter bekend als Hertz (Hz). Een kabelzoeker kan dit door AC gegenereerde elektromagnetisch veld detecteren.

Er bestaan twee essentiële detectieprincipes:
• Passieve locatie: Dit principe lokaliseert een elektromagnetisch veld dat al aanwezig is op een nutsvoorziening.
• Actieve locatie: Dit principe voegt, met behulp van een signaalgenerator, een specifiek signaal toe aan een gelokaliseerde nutsvoorziening.

Passieve opsporing

Bij sommige ondergrondse nutsvoorzieningen zijn detecteerbare signalen al aanwezig, hetzij vanuit signalen die door een stroomkabel uitgestraald worden, hetzij door herstraling van zeer laagfrequente radiosignalen die zich aan geleidende nutsvoorzieningen kunnen 'hechten'.

Principe van Power Mode

Wanneer een wisselstroom door het elektriciteitsnet stroomt, genereert deze een elektromagnetisch signaal. Met behulp van een kabelzoeker, zoals de Leica DD100-serie, Leica DD200 serie of de Leica Ultra, kan een landmeter de positie van de ondergrondse kabels detecteren door te zoeken naar dit elektromagnetische veld.
Echter, het opsporen van elektrische kabels met enkel een kabelzoeker beperkt de operator tot het detecteren van nutsvoorzieningen met een stroomvoerende stroom, zoals een straatlantaarnkabel 's nachts. Wanneer de lichten uitgeschakeld zijn en er geen stroom vloeit, kan de ondergrondse elektrische kabel niet worden gedetecteerd met een kabelzoeker.

Principe van Radiomodus

Laagfrequente langegolfradiosignalen, uitgezonden door radiomasten, kunnen de aarde binnendringen en een signaal induceren op metalen nutsvoorzieningen. De nutsvoorzieningen zenden deze signalen opnieuw uit. Dankzij de RADIO-modus van een kabelzoeker kunnen deze signalen opgespoord en getraceerd worden.

Principe van Automatische Modus

De Leica DD100-serie bevat ook een automatische modus. Deze combineert de voordelen van gelijktijdige detectie in power en radiomodus. Deze automatische modus helpt de aanwezigheid van nutsvoorzieningen sneller te markeren tijdens de eerste keer dat een locatie bezocht wordt.

Actieve opsporing

Het gebruik van uitsluitend passieve modi kan leiden tot het missen van tot wel 60% van de ondergrondse nutsvoorzieningen. Slechts omdat ze niet gedetecteerd worden tijdens een basis scan, betekent niet dat ze niet bestaan of dat het veilig is om te graven.

Met behulp van een signaalkabelzoeker en signaalgenerator, zoals in de Leica kabelzoekers, verbetert het detectieproces aanzienlijk. Deze draagbare unit induceert een signaal in een kabel of pijpleiding, die vervolgens door de kabelzoeker kan worden getraceerd. Dit proces staat bekend als actieve opsporing.

Actief Signaal Toepassing

Een groot deel van de ondergrondse nutsvoorzieningen kan niet worden gedetecteerd door enkel het zoeken naar passieve signalen met behulp van een kabelzoeker. Deze verborgen nutsvoorzieningen dragen mogelijk geen spanningsvoerende stroom of stralen geen radiosignalen uit. Daarom is het nodig om een signaal direct op het nutsnetwerk te induceren om ze te kunnen opsporen. Om deze aanvullende nutsvoorzieningen te detecteren, moet er een elektrische stroom of signaal worden toegepast op de begraven metalen nutsvoorziening. Hierdoor kan de locatie van de nutsvoorziening getraceerd en geïdentificeerd worden door de locatiezoeker.

Inductie Modus

Inductie biedt een snelle en eenvoudige methode om een signaal naar een nutsvoorziening te zenden zonder een fysieke verbinding te maken. Een interne antenne genereert een magnetisch veld in de grond. Alle ondergrondse metalen leidingen in de buurt van de zender worden met dit signaal geïnduceerd. Hierdoor kan de nutsvoorziening gelokaliseerd en getraceerd worden met een kabelzoeker.

Verbindingsmodus

De meest efficiënte manier om een signaal naar een nutsvoorziening te sturen is de verbindingsmodus. Deze moet gebruikt worden waar mogelijk, vooral bij dieptemetingen. De signaalgenerator kan direct aangesloten worden op een kabel of leiding. Een circuit wordt voltooid door de verbinding met een aardpen of aardingsaansluitpunt. Met het direct toepassen van een signaal op de nutsvoorziening kan de gebruiker de nutsvoorziening gemakkelijk en goed opsporen en traceren.

Het signaal lokaliseren

Om de magnetische velden te detecteren die door de ondergrondse nutsvoorzieningen worden uitgezonden, maakt de kabelzoeker gebruik van antennes bestaande uit draad gewikkeld rond ferrietstaven. Deze antennes versterken de kleine elektromagnetische signalen van de nutsvoorziening en zorgen voor een ingang naar het circuit van de kabelzoeker.

De Leica kabelzoekers beschikken over een verbeterde signaalsterkte-indicator (SSI), een grafisch display dat de signaalsterkte toont als een staafdiagram, en een numerieke SSI-meting. Wanneer de nutsvoorziening zich direct onder de kabelzoeker bevindt, wordt de hoogste signaalwaarde (piekrespons) verkregen.