Устройство для обнаружения места повреждения кабелей

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА ПОВРЕВДЕНИЯ КАБЕЛЕЙ, содержащее первую и вторую индукционные катушки, включенные встречно, расположенные на равном расстоянии от оси контролируемого кабеля, причем оси первой и второй индукционных катушек взаимопараллельны и разнесены вдоль ; оси контролируемого кабеля на половину шага скрутки жил, а их первые выводы соединены между собой, и усилитель , первый и второй входы которого соединены с вторыми вьшодами индукционных катушек, а выход соединен с. выходной клеммой устройства, о т л ичающееся тем, что, с целью повьш1ения точности определения места повреждения, в него введены третья и четвертая индукционные катушки, размещенные над первой и второй индукционными катушками, соединенные пер-, выми выводами между собой, включенные встречно, причем оси первой, второй, третьей и четвертой индукционных катушек расположены в соответствующих (Л горизонтальных плоскостях и перпендиС кулярны оси контролируемого кабеля, третий и четвертый входы усилителя 8 С соединены соответственно с вторыми выводами третьей и четвертой индукционных катушек. 2. Устройство по п. 1, отлиСО чающееся тем, что усилитель выполнен дифференциальным. ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК зсЮ 0 Р 3108

I-OCVAAPGTBEHHbIA H0MHTET CCCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3460203/18-21 (22) 01.07.82 (46) 30.05.84. Бюл. М- 20 (72) С.Н. Дьячков и В.В. Платонов (71) Новочеркасский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. Серго Орджоникидзе (53) 621.317.333.4(088.8) (56) 1. Бахмутский В.Ф., Зуенко Г.И.

Индукционные кабелеискатели. M., "Связь", 1970, с. 18.

2. Определение мест повреждений s воздушных и кабельных линиях. Сб.

"Энергетика за рубежом", ОРГРЭС, Госэнергоиздат, M.-Л., 1959, с. 50-51 (прототип) . (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОНРЕДЕЛЕНИЯ ИЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ КАБЕЛЕЙ, содержащее первую и вторую индукционные катушки, включенные встречно, распо" ложенные на равном расстоянии от оси контролируемого кабеля, причем оси первой и второй индукционных катушек взаимопараллельны и разнесены вдоль,Я0.,)1095113 А оси контролируемого кабеля на половину шага скрутки жил, а их первые выводы соединены между собой, и усилитель, первый и второй входы которого соединены с вторыми выводами индукционных катушек, а выход соединен с, выходной клеммой устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения места поврежцения, в него введены третья и четвертая индукционные катушки, размещенные над первой и второй индукционными катушками, соединенные первыми выводами между собой, включенные встречно, причем оси первой, второй, третьей и четвертой индукционных ка- Е тушек расположены в соответствующих горизонтальных плоскостях и перпендикулярны оси контролируемого кабеля, третий и четвертый входы усилителя соединены соответственно с вторыми выводами третьей и четвертой индукционных катушек. leaaL

2. Устройство по п. 1, о т л и- 1© ч а ю щ е е с я тем, что усилитель р выполнен дифференциальным. О1

1095113

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при определении мест повреждений в силовых кабелях индукционным методом. 5

Известно устройство для отыскания поврежденных кабелей и определения глубины их залегания, состоящее из двух индукционных катушек, располо10 женных одна над другой, оси которых ориентированы горизонтально 1j.

Недостаток этого устройства — невозможность с его помощью определять места однофазных замыканий.

Наиболее близким к изобретению является индукционный магнитоприемник, содержащий первую и вторую индукционные катушки, включенные встречно, расположенные на равном расстоянии от 2р оси контролируемого кабеля, причем оси первой и второй индукционных катушек взаимопараллельны, перпендикулярны оси контролируемого кабеля и расположены в вертикальной плоскости, 25 их первые выводы соединены между собой, а вторые выводы соединены с соответствующими входами усилителя (2 ).

При расположении известного устройства над осью кабеля и точно по ее 3п направлению магнитное поле тока растекания по кабелю, существующее как до, так и после места повреждения, наводит в индукционных катушках равные и противоположно направленные напряжения, и сигнал от тока растекания на выходе устройства равен ну- . лю. Магнитное поле тока, текущего по поврежденным жилам кабеля, меняется в соответствии с шагом скрутки жил и 40 наводит в индукционных катушках разные напряжения, соответственно на выходе устройства выделяется сигнал, существующий только до места повреждения. 45

Недостатком данного устройства является то, что при отклонении продольной оси магнитоприемника от направления оси кабеля вследствие ярко выраженной над кабелем неоднородности вертикальной составляющей магнитного поля тока растекания на выходе устройства возникает ложный сигнал, так как при таком отклонении не равны напряжения, наводимые в катушках полем растекания, Неравенство этих напряжений и ложный сигнал возникают также из-за реально существующей непараллельности друг другу магнитных осей катушек. Это делает практически невозможным определение места однофазного замыкания с удовлетворительной точностью.

Цель изобретения — повышение точности определения места повреждения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения места повреждения кабелей, содержащее первую и вторую индукционные катушки, включенные встречно, расположенные на равном расстоянии от оси контролируемого кабеля, причем оси первой и второй индукционных катушек взаимопараллельны и разнесены вдоль оси контролируемого кабеля на половину шага скрутки жил, а их первые выводы соединены между собой, и усилитель, первый и второй входы которого соеди нены с вторыми выводами индукционных катушек, а выход соединен с выходной клеммой устройства, введены третья и четвертая индукционные катушки, размещенные над первой и второй индукционными катушками, соединенные первыми выводами между собой, включенные встречно, причем оси первой, второй, третьей и четвертой индукционных катушек расположены в соответствующих горизонтальных плоскостях и перпендикулярны оси контролируемого кабеля, третий и четвертый входы усилителя соединены соответственно с вторыми выводами третьей и четвертой индукционных катушек.

Кроме того, усилитель выполнен дифференциальным.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство для определения места повреждения кабелей содержит первую

1 и вторую 2 индукционные катушки, включенные встречно и расположенные на равном расстоянии от оси контролируемого кабеля 3. Оси первой и второй индукционных катушек взаимопараллельны и разнесены вдоль контролируемого кабеля 3 на половину шага скрутки жил, а их первые выводы соединены между собой. Третья 4 и четвертая 5 индукционные катушки, включенные встречно, размещены над первой 1 и второй 2 индукционными катушками, их первые выводы соединены.

Оси первой 1, второй 2 и третьей 4, четвертой 5 индукционных катушек расположены в соответствующих горизонтальных плоскостях и перпендикулярны з 10951 направлению оси контролируемого кабеля 3. Первый, второй, третий и четвертый входы дифференциального усилителя 6 соединены с вторыми выводами соответственно первой 1, второй 2, третьей 4 и четвертой 5 индукционных катушек, а выход — с выходной клеммой

7 устройся ва.

Устройство работает следующим образом. 10

При поиске места повреждения оператор с магнитоприемником вначале располагается на расстоянии 2-4 м от оси поврежденного кабеля 3, к кото" рому подключен, например, генератор звуковой частоты. Напряженность магнитного поля тока растекания затухает обратно пропорционально расстоянию до поврежденного кабеля 3:

Х

2пг

Напряженность поля пары токов Тя, текущих по поврежденным элементам

25 только до места повреждения, определяется из выражения

In

Н = — — k9

2Уг2

I где k — коэффициен, учитывающий скрутку жил и экранирующее воздействие брони и оболочки кабеля 3.

Поэтому на выбранном расстоянии напряжения, наводимые во всех катушках 1, 2, 4 и 5, определяются практи35 чески только воздействием поля тока растекания. Оператор, регулируя чувствительность по входам дифференциаль13 4 ного усилителя 6, устанавливает отсутствие сигнала на выходе этого усилителя, чем и достигается отстройка от поля тока растекания. Затем оператор располагается над кабелем, ориентируя продольную ось устройства параллельно оси кабеля 3. При этом в нижней паре катушек 1 и 2 полем пары токов наводятся напряжения, которые, суммируясь, создают дополнительный сигнал на первом входе дифференциального усилителя,6. Так как верхняя пара катушек 4 и 5 находится на большом расстоянии от кабеля, которое выбирается более нормируемой глубины (0,7 м) залегания кабеля,то поле пары токов практически не влияет на катушки этой пары.

На выходе дифференциального усилителя 6 появляется сигнал, меняющийся (при перемещении оператора по трассе) в соответствии с шагом скрутки жил кабеля и исчезающий за местом повреждения.

Таким образом, благодаря ориентации катушек 1, 2, 4, 5 на горизонталь ную составляющую магнитного поля кабеля, достаточно однородную над его осью, а также из-за равенства сигналов, наводимых в верхней и нижней парах катушек полем тока растекания, отклонение продольной оси устройства от оси кабеля и непараллельность осей катушек 1, 2, 4, 5 не приводят к появлению ложного сигнала на выходе дифференциального усилителя 6, что повьппает точность определения места повреждения.

1095113

Ф

Составитель В. Дворкин

Редактор Н. Швьщкая Техред М.Надь Корректор О. Билак

Заказ 3591/28 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4