Устройство для поиска места повреждения изоляции жилы в силовой кабельной линии

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОИСКА МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ЖИЛЫ В СИЛОВОЙ КАБЕЛЬНОЙ ЛИНИИ, содержащее высоковольтный генератор пЬсто янного тока, первый и второй выходы которого соединены соответственно с зажимом для подключения поврежденной жилы и с зажимом для подключения оболочки кабеля, индукционную катушку, блок питания и индикатор , отличающееся тем, что, с целью упрощения и сокращения времени поиска, в него введены усилители постоянного тока, блоки ЗАПРЕТ, блоки обратной связи и блок ВОЗВРАТ, причем выход индукционной катушки соединен с выходом первого и второго блоков обратной связи и входом первого и второго усилителей посто-янного тока, выход каждого.из которых соединен соответственно с первым входом первого и второго блока ЗАПРЕТ, выход каждого из которых соединен соответственно с первым и вторым входом индикатора, входом соответствукщего блока обратной связи, соответствукмцим входом блока ВОЗВРАТ, первый и второй выходы которого соединены соответственно с вторым входом первого и второго блока ЗАПРЕТ, выход которого соединен с третьим входом первого блока ЗАПРЕТ, выход которого соединен с третьим входом второго блока ЗАПРЕТ, четвертый вход которого соединен с зажимом отрицательной полярности блока питания, зажим положительной полярности которого соединен с четвертым входом первого блока ЗАПРЕТ. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч .а ю щ е ёс я тем, что блок ЗАПРЕТ содержит логический блок И и . резисторы, причем четвертьй вход блока ЗАПРЕТ через соответствуюиосе 00 резисторы соединен с первым и вторым ю ю входом логического блока И, которые через соответствующие резисторы соединены соответственно с вторым а и третьим входом блока ЗАПРЕТ, пер00 вый вход которого соединен с третьим .входом логического блока И, выход которого соединен с выходом блока ЗАПРЕТ.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕС1 1УБЛИН

09) (11) (д1) G 01 R 31/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 35.20290/24-21 (22) 08. 12 ° 82 (46) 30.12.84. Бюл. У 48 (72) M.Â. Молоканов и В.К. Спиридонов (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электроэнергетики (53) 621 3 17.333.4(088.8) (56) 1. "Энергетик", 1964, 9 11, с . 32-34.

2. "Elektrotechnik und Naschinen. bau", Mien, 1962, pef t 22, s. 8-13, Abb 5. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОИСКА

МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ЖИЛЫ

В СИЛОВОЙ КАБЕЛЬНОЙ ЛИНИИ, содержащее высоковольтный генератор посто- янного тока, первый и второй выходы которого соединены соответственно с. зажимом для подключения поврежденной жилы и с зажимом для подключения оболочки кабеля, индукционную катушку, блок питания и индикатор, отличающееся тем, что, с целью упрощения и сокращения времени поиска, в него введены усилители постоянного тока, блоки ЗАПРЕТ, блоки обратной связи и блок ВОЗВРАТ, причем выход индукционной катушки соединен с выходом первого и второго блоков обратной связи и входом первого и второго усилителей посто янного тока, выход каждого из кото рых соединен соответственно с первым входом первого и второго блока

ЗАПРЕТ, выход каждого иэ которых соединен соответственно с первым и вторым входом индикатора, входом соответствующего блока обратной связи, соответствующим входом блока

ВОЗВРАТ, первый и второй выходы которого соединены соответственно с вторым входом первого и второго блока ЗАПРЕТ, выход которого соединен с третьим входом первого блока

ЗАПРЕТ, выход которого соединен с третьим входом второго блока

ЗАПРЕТ, четвертый вход которого соединен с зажимом отрицательной полярности блока питания, зажим положительной полярности которого соединен с четвертым входом первого блока ЗАПРЕТ.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок ,ЗАПРЕТ содержит логический блок И и . резисторы, причем четвертый вход блока ЗАПРЕТ через соответствующие резисторы соединен с первым и вторым входом логического блока И, которые через соответствукицие резисторы соединены соответственно с вторым и третьим входом блока ЗАПРЕТ, первый вход которого соединен с третьим ,входом логического блока И, выход которого соединен с выходом блока ЗАПРЕТ.

1 11322 з

Изобретение относится к электроI технике и может быть использовано для поиска места повреждения изоляции жилы в силовых кабельных линиях.

Известно устройство, предназначенное для поиска места повреждения изоляции жилы кабеля, использующее штыревую антенну, высокочастотный приемник с усилителем и индикатором.

Устройство регистрирует высокочас- 20 тотные колебания, созданные электрическим разрядом в месте повреждеи.

Однако такое устройство не обеспечивает надежного обнаружения 25 места повреждения из-за экранирования высокочастотных колебаний обо- лочкой кабеля.

Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее высоковольтный источник постоянного тока, индукционную катушку, элек-. тронный осциллограф и блок питания $2).

Недостатком известного устройства являются слОжнОсть и утОмительность 25 поиска, так.как при поиске места повреждения необходимо перемещать электронный осциллограф вдоль трассы кабельной линии, обеспечивая при этом электропитание осциллографа от индивидуального источника, и осуществлять визуальный контроль на экране Осциллографа весьма кратковременных однократных процессов, измеряемых долями микросекунды.

Целью изобретения является упрощение и сокращение времени поиска повреждения.

Указанная цель достигается тем, 40 что в устройство, содержащее высоковольтный генератор постоянного тока, первый и второй выходы которого соединены соответственно с зажимом для подключения поврежденной

45 жилы и с зажимом для подключения оболочки кабеля, индукционную катушку, блок питания и индикатор, введены усилители постоянного тока, блоки ЗАПРЕТ, блоки обратной связи и блок ВОЗВРАТ, причем выход индук50 ционной катушки соединен с выходом первого и второго блоков обратнои связй и входом первого и второго .Уси-. лителей постоянного тока, выход каждого из которых соединен соответ-.55 ственно с первым входом первого и

Второго блока ЗАПРЕТ, выход каждого из которых соединен соответственно

63 с первым и вторым входом индикатора, входом соответствующего блока обратной связи, соответствующим входом блока ВОЗВРАТ, первый и второй выходы которого соединены соответственно со вторым входом первого и второго блока ЗАПРЕТ, выход которого соединен с третьим входом первого блока ЗАПРЕТ, выход которого соединен с третьим входом второго блока

ЗАПРЕТ, четвертый вход которого соединен с зажимом отрицательной полярности блока питания, зажим положительной полярности которого сое- динен с четвертым входом первого бло.. ка ЗАПРЕТ.

Кроме того, блок ЗАПРЕТ содержит логический блок И и резисторы, при чем четвертый вход блока ЗАПРЕТ через соответствующие резисторы соединен с первым и вторым входом логического блока И, которые через соответствующие резисторы соединены соответственно с вторым и третьим входом блока ЗАПРЕТ, первый вход которого соединен с третьим входом логического блока И, выход которого соединен с выходом блока ЗАПРЕТ.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устрой1 ства, на фиг. 2 — схема блоков

ЗАПРЕТ; на фиг. 3 — схема блока возврата.

Устройство содержит индукционную катушку t, усилители 2 и 3 постоянного тока, блоки 4 н 5 обратной связи, блоки 6 и 7 ЗАПРЕТ, блок 8

ВОЗВРАТ, индикатор 9, блок 10 пита— ния, высоковольтный генератор- 12 постоянного тока, кабель 12, место повреждения 13.

Блоки ЗАПРЕТ содержат логический блок И 14, резисторы 15-18.

Блок ВОЗВРАТ содержит инвертор

19, элемент ИЛИ 20, одновибратор

21, дифференцирующие элементы 22 и 23.

Первый и второй выходы высоковольтного генератора 11 постоянного .тока соединены с поврежденной жилой и оболочкой кабеля 12, выход индукционной катушки 1 соединен с выходом первого 4 и второго 5 бло ков обратной связи и входом первого

2 и второго 3 усилителей постоянного тока, выход каждого из которых соединен соответственно с первым входом первого 6 и второго 7 блоков ЗАПРЕТ, 1132263 4

15 выход каждого из которых соединен соответственно с первым и вторым входом индикатора 9,-входом соответствующего блока 4 и 5 обратной связи, соответствующим входом блока 8

ВОЗВРАТ, первый .и второй выходы которого соединены соответственно со вторым входом первого 6 и второго 7 блоков ЗАПРЕТ, выход которого соединен с третьим входом первого 6 блока ЗАПРЕТ, выход которого соединен с третьим входом второго 7 блока ЗАПРЕТ, четвертый вход которого соединен с зажимом отрицательной полярности блока 10 питания, зажим положительной полярности которого соединен с четвертым входом первого 6 блока ЗАПРЕТ. Четвертый вхЬд блока 6 или 7 ЗАПРЕТ через резисторы 18 и 17 соединен с первым и вторым входом логического блока

И 14, которые через резисторы 16 и 15 соединены соответственно с вторым и третьим входом блока ЗАПРЕТ, первый вход которого соединен с третьим входом логического блока

И 14, выход которого соединен с выходом блока ЗАПРЕТ. Первый вход бло-. ка 8 ВОЗВРАТ соединен с первым входом элемента ИЛИ 20, второй вход которого через инвертор 19 соединен со вторым входом блока 8 ВОЗВРАТ, а выход соединен со входом одновиб-. ратора 21, первый и второй выходы которого соединены соответственно со входами дифференцирующих элементов 22 и 23, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами блока 8 ВОЗВРАТ.

Индикатор дает информацию о результатах работы устройства и может иметь три состояния: нулевое, когда на его входы не подано напряжение первое, когда подано напряжение

I на первый вход; второе, когда подано напряжение на второй вход.

В качестве индикатора могут быть применены, например, две сигнальные лампочки, одна из которых управляется цепью первого входа индикато ра, а другая — цепью второго входа.

Высоковольтный генератор 11 постоянного тока, подключенный к цепи поврежденная жила — оболочка кабеля, заряжает кабельную линию

55 до напряжения пробоя изоляции в месте повреждения 1 3. В момент электрического пробоя заряженной кабельной линии возникают электромагнитные волны, распространяющиеся от места повреждения в разные стороны к концам кабельной линии.

После разряда линии, вызванного электрическим пробоем, произойдет новый процесс заряда линии до напряжения пробоя. Периодичность .пробоев в месте повреждения зависит от величины напряжения пробоя, от емкости кабельной линии и от параметров генератора (величина ЗДС и внутреннее сопротивление).

Индукционная катушка 1 переносится над трассой кабельной линии, в которой происходят высоковольтные электрические пробои. фронт магнитного поля волны тока индуцирует в катушке 1 импульс напряжения, который поступает одновременно на уси- . лители 2 и 3 постоянного тока, из которых один (усилитель 2) усиливает только сигналы положительной полярности, а другой (усилитель 3) только сигналы отрицательной полярности. Выходы усилителей соединены соответственно с первыми входами. блоков 6 и 7 ЗАПРЕТ.

Блоки 6 и 7 ЗАПРЕТ пропускают сигналы с первого входа на выход только при отсутствии сигналов на третьем и втором входах. При наличии сигналов на втором или третьем входах на цепь входа наложен запретсигналы на выход не проходят. До начала работы устройства сигналы на первый., второй и третий входы блоков 6 и 7 ЗАПРЕТ не поданы. Однако на четвертые входы поданы напряжения от блока 10 питания. При этом на первом и втором входах блока

И 14 блока ЗАПРЕТ 6 присутствует напряжение положительной полярности, а в блоке 7 ЗАПРЕТ вЂ” отрицательной полярности.

Если в индукционной катушке 1 будет индуцирован сигнал-импульс положительной полярности, то такой сигнал воздействует только на усилитель 2. Усиленный сигнал с выхода усилителя передается через блок 6

ЗАПРЕТ на вход блока 4 положительной обратной связи и с выхода этого блока подается снова на вход усилителя 2. В случае, когда уси1132263 литель имеет такую замкнутую цепь положительной обратной связи и возбужден импульсом положительной полярности, усилитель 2 неизменно под" держивает напряжение на выходе блока 5

6 ЗАПРЕТ независимо от длительности возбуждающего импульса, индуцированного в катушке 1 в первый момент, и независимо от полярности последующих импульсов.

Одновременно с приходом первого возбуждающего импульса с выхода блока 6 ЗАПРЕТ подается напряжение .на третий вход блока 7 ЗАПРЕТ.и накладывается запрет на прохождение 15 сигнала от усилителя 3, реагирующего на возможные последующие сигналы отрицательной полярности..

Напряжение, подаваемое с выхода 20 блока 6 на первый вход индикатора 9, создает первое состояние индикации, соответствующее положительному возбуждающему импульсу от индукционной катушки. 25

Напряжение, поданное на первый вход блока 8 ВОЗВРАТ, вызывает срабатывание этого блока и через установленное время задержки (достаточное З0 для отсчета показаний индикатора) с выходов блока 8 ВОЗВРАТ подаются импульсы запрета на вторые входы . блоков 6 и 7 ЗАПРЕТ. При этом цепь первый .вход — выход блока.6 ЗАПРЕТ блокируется, т.е. размыкается, что вызывает отключение цепи обратной связи усилителя 12, снимает напряжение, поданное на входы. блока 8

ВОЗВРАТ и индикатор. Все цепи уст- 40 ройства возвращаются.s исходное сос тояние и устройство оказывается. подготовленным для восприятия нового сигнала-импульса от индукционной катушки., Если в индукционной катушке 1 индуктирован сигнал — импульс отрицательной полярности, то устройство работает аналогично описанному, но в этом случае возбужден усилитель 3. Индикатор показывает второе состояние, соответствующее отрицательному возбуждающему импульсу и через установленное время задержки блока 8 ВОЗВРАТ устройство возвращается в исходное состояние. Таким образом, если перемещать индукционную катушку 1 вдоль трассы кабельной линии, в которой созданы пе риодически повторяющиеся высоковольтные пробои изоляции в месте повреждения, то индикатор устройства в мокент каждого пробоя показывает неизменное значение полярности импульса при расположении индукционной катушки над трассой кабельной линии до места повреждения и изменяет полярность показаний, когда индукционная катушка расположена на трассе линии за местом повреждения. Иесто повреждения, характеризуемое изменением полярности показаний индикатора, указывается очень четко, определенно и однозначно.

Предлагаемое устройство имеет следующие преимущества по сравнению с известными: устройство, переносимое вдоль трассы кабельной линии, весьма компактно и легко, электропитание уст-. ройства может быть выполнено от небольшой гальванической батареи, устройство не требует специальных знаний от обслуживающего персонала, производящего измерение на трассе линии, устройство обеспечивает высокую чувствительность измерения и имеет хорошую помехозащищенность от посторонних импульсных помех.

1132263 i 132263

Фиг. 2

Фиг.З г Составитель 10. Кареев

Редактор C.Tèìîõèíà, Техред А.Кикемезей

Корректор С.Шекмар

Заказ 9787/39

2 (Тираж 710 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