Способ обнаружения участков кабеля с пониженным сопротивлением изоляции

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Может быть использовано при обнаружении мест повреждения изоляции в поврежденных электрических сетях. в частности в кабельных сетях систем светосигнального оборудования аэродромов с большой распределенной индуктивностью. Цель изобретения - повышение точности и помехоустойчивости - достигается путем исключения колебательного процесса во время измерения первой производной тока. Для этого, согласно способу, закон смещения потенциала кабеля по отношению к земле поддерживают только при положительном или только при отрицательном знаке его первой производной, порядок измерения которой определяется данным способом. Устройство для реализации способа содержит: участки одножильного кабеля - кабельную сеть 1, изолирующие трансформаторы 2, светосигнальные лампы 3, регулятор 4 яркости, генератор 5 пилообразных напряжений, индикатор 6, одновибратор 7 и усилитель 8. Изобретение позволяет без проведения земляных работ определить участок кабельной сети аэродрома с пониженным сопротивлением изоляции без повреждения самих кабелей. 3 ил. (Л / / УУ X J/ J/ J Н8Н Hg г« Ф ФххФ Ф ххТ t . Ov- хч7с: I . - 8 Ю 4 фиг. 7

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 1247791 Д1 (51) 4 G 01 R 31 08

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3837433/24-21 (22) 04.01.85 (46) 30.07.86. Бюл. № 28 (71) Киевский ордена Трудового Красного

Знамени институт инженеров гражданской авиации им. 50-летия СССР (72) Ю. К. Величко, С. Г. Ванецян и П. В. Попов (53) 621.317.736 (088.8) (56) Андреев П. П., Гладыш И. С. Воеводзинский В. А., Светотехнические системы обеспечения полетов. М.: Транспорт, 1981, с. 175 — 177.

Авторское свидетельство СССР № 849112, кл. G 01 R 31/08, 1979. (54) СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ УЧАСТКОВ КАБЕЛЯ С ПОНИЖЕННЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ ИЗОЛЯЦИИ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике. Может быть использовано при обнаружении мест повреждения изоляции в поврежденных электрических сетях, в частности в кабельных сетях систем светосигнального оборудования аэродромов с большой распределенной индуктивностью.

Цель изобретения — повышение точности и помехоустойчивости — достигается путем исключения колебательного процесса во время измерения первой производной тока. Для этого, согласно способу, закон смещения потенциала кабеля по отношению к земле поддерживают только при положительном или только при отрицательном знаке его первой производной, порядок измерения которой определяется данным способом.

Устройство для реализации способа содержит: участки одножильного кабеля — кабельную сеть 1, изолирующие трансформаторы 2, светосигнальные лампы 3, регулятор 4 яркости, генератор 5 пилообразных напряжений, индикатор 6, одновибратор 7 и усилитель 8. Изобретение позволяет без проведения земляных работ определить участок кабельной сети аэродрома с пониженным сопротивлением изоляции без повреждения самих кабелей. 3 ил.

1247791

Устройство, реализующее способ, содержит участки одножильного кабеля — (кабельная сеть 1), изолирующие трансформаторы 2, светосигнальные лампы 3 накаливания, регулятор 4 яркости, генератор 5 пилообразных напряжений, индикатор 6, одновибратор 7, усилитель 8.

Кабельная сеть 1 ССО аэродрома (фиг. 1) состоит из большого числа изолирующих 40 трансформаторов 2, которые разбивают сеть 1 на отдельные участки. К изолирующим трансформаторам 2 подключаются светосигнальные лампы 3 накаливания. Питание кабельной сети 1 осуществляется от регулятора 4 яркости. Смещение потенциала ка- 45 бельной сети 1 осуществляют при помощи генератора 5 пилообразных напряжений, а измерение первой производной тока при помощи индикатора 6, представляющего собой прибор магнитоэлектрической системы, 50 подключенный через одновибратор 7 к выходу усилителя 8, входы которого подключены к вторичной обмотке изолирующего трансформатора 2. Индикатор 6, одновибратор 7 и усилитель 8 образуют измерительное устройство.

Определение места с пониженным сопротивлением изоляции осуществляют следующим образом.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при обнаружении мест повреждения изоляции в поврежденных электрических сетях, в частности в кабельных сетях систем светосигнального оборудования аэродромов с большой распределенной индуктивностью.

Целью изобретения является повышение точности и помехоустойчивости способа путем исключения колебательного процесса во время измерения первой производной тока.

На фиг. 1 представлена электрическая схема кабельной сети системы светосигнального оборудования (ССО) аэродрома; на фиг. 2 — схема замещения кабельной сети

ССО аэродрома; на фиг. 3 (а, б, в) — временные диаграммы напряжений, токов и первых производных токов.

На фиг. 2 при, яты следующие обозначения:

R — погонное сопротивление кабеля;

R.; — активное эквивалентное сопротивление изолирующего трансформатора;

1. — погонная индуктивность одножильного кабеля;

L.; — индуктивность изолирующего трансформатора;

С.; — емкость изолирующего трансформатора;

R — сопротивление изоляции участка кабеля;

l; — длина участка кабеля между изолирующими трансформаторами.

От кабельной сети 1 отключают регулятор 4 яркости и подключают к одному из зажимов кабельной сети 1 генератор 5 пилообразных напряжений. Затем отсоединяют приблизительно в середине кабельной сети 1 лампу 3 накаливания от вторичной обмотки изолирующего трансформатора 2, подключив вместо нее индикатор 6 через одновибратор 7 и усилитель 8, и фиксируют показания индикатора 6, которые обратно пропорциональны сопротивлению изоляции участка кабельной сети 1, расположенного за изолирующим трансформатором 2, к которому подключено измерительное устройство. После этого отсоединяют измерительное устройство от вторичной обмотки изолирующего трансформатора 2 и подключают вместо него лампу 3 накаливания. Если показания индикатора 6 оказались малыми, значит сопротивление изоляции кабельной сети 1 за исследованным изолирующим трансформатором 2 хорошее. Далее необходимо повторить перечисленные операции, подключив измерительное устройство к вторичной обмотке изолирующего трансформатора 2, расположенного между генератором 5 пилообразных напряжений и исследованным изолирующим трансформатором. По показаниям индикатора 6 определяют участок кабельной сети с наименьшим сопротивлением изоляции, после чего его вновь делят на две части путем установки измерительного устройства в середине участка. Последовательно выполняя приведенные операции, находят участок между двумя соседними изолирующими трансформаторами с минимальным сопротивлением изоляции по максимальной разнице показаний индикатора 6 на границах исследуемого участка кабеля.

Ток на входе кабельной сети при подаче линейно изменяющегося напряжения определяется

dU U at ь. = С.- — + — = С-. а+—

Ж Яиз Янз где С - — суммарная емкость на землю всех элементов кабельной сети; а — скорость нарастания напряжения на жиле кабеля;

R-- — сопротивление утечек на землю в местах повреждения изоляции;

U — линейно изменяющееся напряжение.

Первая производная от тока ь. равна

d cù а

R„ç

Отсюда видно, что она прямо пропорциональна скорости нарастания напряжения на входе кабельной сети и обратно пропорциональна сопротивлению утечек через изоляцию R". Таким оразом, по значению производной тока — - можно однозначно судить

1247791 о значениях сопротивления изоляции в электрической сети. Измеряя указанные первые производные тока в различных точках кабельной сети, можно всякий раз определять сопротивление RH участка сети, расположенного за точкой измерения, считая от точки подключения генератора 5 пилообразных напряжений. Ввиду того, что нельзя напряжение увеличивать до бесконечности, подdU держивая производную — постоянной, ис- 1О

dt пользуют в качестве источника смещения потенциала генератор 5 пилообразных напряжений, у которого участки линейно нарастающего потенциала периодически сменяются участками его резкого снижения (фиг. 3, а). При работе такого генератора на протяженную кабельную сеть в ней возникают колебания напряжений в точках изменения знака производной напряжения, которые в свою очередь вызывают появление переменного тока в элементах рассматриваемой кабельной сети.

При заряде кабеля (фиг. 3, а) с 11 до 4 осуществляется повышение напряжения строго по линейному закону. При этом ем- 25 костная составляющая тока заряда (фиг. 3, б) остается постоянной (i, = С d = const), сЫ а активная составляющая (Ig, = — ) измеЯ няется по линейному закону. Она и выделяется с помощью измерительного устройства (участок t> — 4).

На участке разряда кабеля (участок

4 — 4, фиг. 3) наблюдается колебательный процесс за счет емкостей и индуктивностей кабеля.

При этом токи в кабеле (фиг. 3, б) и их первые производные (фиг. 3, в) во многом превышают значения, наблюдаемые во время заряда кабеля. Поэтому согласно данному способу измерение полезного сигнала производится на участке времени 6 — 4 (фиг. 3), когда первая производная тока

d;/dt постоянная. Если производить измерение на всем периоде времени 1 — 4, полезный сигнал выделиь не удается, так как он значительно меньше по сравнению со значениями в переходной период.

Таким образом, применение данного способа позволяет без проведения земляных работ определить участок кабельной сети

ССО аэродрома с пониженным сопротивлением изоляции без повреждения проверяемого кабеля и соседних кабелей, расположенных вблизи, что сокращает время в 3 — 5 раз на восстановление исправного состояния кабельной сети.

Формула изобретения

Способ обнаружения участков кабеля с пониженным сопротивлением изоляции, состоящий в том, что принудительно периодически смещают потенциалы участков кабеля по отношению к земле по линейному закону от минимального значения до максимального и обратно, измеряют первую производную тока по участкам кабеля, определяют поврежденный участок кабеля по максимальной из измеренных значений первых производных тока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и помехоустойчивости, линейный закон смещения потенциала кабеля по отношению к земле поддерживают только при положительном или только при отрицательном знаке его первой производной, измерение первой производной тока осуществляют при постоянстве первой производной смещения потенциала кабеля по значению и по знаку, а определение поврежденного участка кабеля осуществляют по значению максимального изменения первой производной тока на границах исследуемого участка кабеля.

1247791

Составитель E. Кущ

Редактор Н.Швыдкая Техред И. Верес Корректор О. Луговая

За каз 4120/45 Тираж 728 Подлисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам Изобретений н открытий

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

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4