Способ определения места повреждения изоляции кабеля

 

Изобретение относится к области электроизмерительной техники. Может быть использовано для определения участка повреждения изоляции кабелей линии связи и электропередач. Является дополнительным к авт.св. СССР ff 1167548. Целью изобретения является повьшение достоверности определения MecTg повреждения путем определения координат поврежденного участка. Цель достигается дополнительным подключением источников ЭДС к противоположным концам жил кабеля с противоположной полярностью. Затем при постоянном ЭДС одного из источников изменяют значение ЭДС другого и ф11ксиру-. ют показания источников ЭДС, соответствуюпще минимуму низкочастотного шума между жилами кабеля. Расстояния от концов кабеля до поврежденного участка определяют по формулам с использованием известных значений сопротивлений жил кабеля, сопротивлений нагрузок при максимальной мощности низкочастотного шума, ЭДС при минимальном низкочастотном шуме. Устройство , реапиз5П{нцее способ, содержит источники ЭДС Е -Е с внутренним сопротивлением г, экв1шалентное шумовое српрот1шление К,щ, сопротивления жип кабеля R,- и R, сопротивления частей жил кабеля до поврежденного участка АВСД, R/, Rj, R R, сопротивления нагрузок R и R , переключатели П|-П4. 2 ил. § (Л с м

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А2 (51)4 С 01 R 31/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и ОткРытий (61) 1167548 (21) 3881289/24-21 (22) 08.04.85 (46) 30.09.86. Бюл. У 36 (72) В.В. Воинов и А.А. Чалый (53) 621.317 ° 333(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 769458, кл. G 01 2 31/08, 1978.

Авторское свидетельство СССР

9.1167548, кл. С 01 R 31/08, 1983. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ КАБЕЛЯ . (57) Изобретение относится .к области электроизмерительной техники. Может быть использовано для определения участка повреждения изоляции кабелей линии связи и электропередач. Является дополнительным к авт.св. СССР

В 1167548. Целью изобретения является повышение достоверности определения места повреждения путем определения координат поврежденного участка.

Цель достигается дополнительным под„„Я0„„1260881 ключением источников ЭДС к противоположным концам жил кабеля с противоположной полярностью. Затем при постоянном ЭДС одного из источников изменяют значение ЭДС другого и фиксиру-, ют показания источников ЭДС, соответ-;: ствующие минимуму низкочастотного шума между жилами кабеля. Расстояния от концов кабеля до поврежденного участка определяют по формулам с использованием известных значений сопротивлений жил кабеля, сопротивлений нагрузок прн максимальной мощности низкочастотного шума, ЭДС при минимальном низкочастотном шуме. УстФ ройство, реализующее способ, содер- жит источники ЭДС Е -Е с внутренним сопротивлением r, эквивалентное шумовое сопротивление К,„„ сопротивле- С ния жил кабеля R(и R, сопротивления частей жил кабеля до поврежденно- Я

ro участка АВСД, R,, Rz, R<, R<, сопротивления нагрузок R и R, перен, ключатели П -П, . 2 ил.

12608

Изобретение относится к области злектроизмерительной техники и может быть использовано для определения участка повреждения .изоляции кабелеи линий связи и электропередач.

Цель изобретения — повьппение достоверности определения места повреждения путем определения координат поврежденного. участка.

На фиг. 1 и фиг. 2 изображено уст в 1О .ройство, реализующее предлагаемый способ, где Е! -Е4 — источники ЭДС с внутренним сопротивлением r

R . — эквивалентное шумовое conpoId 4 тивл ение;

R R — сопротивления первой и

t 9 Ф пторой жил кабеля;

R R< и R R> — сопротивления

< 9 частей первой и второй жил кабеля до поврежденного участка АВСД;

1<, 1 — расстояния от концов кабеля до повреждвнного участка АВСД„ .1 — длина кабеля; .

1п — длина поврежденного участка

25 кабеля АВСД; . R„„,,Кн — сопротивления нагрузок, Н<9 подключаемые с двух сторон кабеля;

П> - П4 — переключатели;

1 - трансформатор (датчик шумов);

2 - предварительный малошумящий З усилитель

3 -- регулируемый усилитель;

4 — квадратичный детектор;

5 — индикатор.

В случае распределенного дефекта 35

<кабеля между поврежденными участками жил образуется эквивалентное шумовое сопротивление R Благодаря этому, при поочередном йодключении сопротивлений RI,< и RI, нaаaгrр у з оoкK, а также по- 40 следовательно соединенных с ними источников Е> и Е, на этих сопротивлениях, максимальная мощность шумов выделяется в том случае, когда

Кн<= К, + К< + RId + г. () 45

К< + Rí + К +

Н1 Ф н ыя

Откуда

R — К = R + К - R - R (2) н! н

Полагая

R*-1-К R=- R R=--R;

1 < 1, " 1< 50

2 1 t. 1

R --R

12

2 (3) выражение (2) записывают в виде

Я -1а) (К К ), (4 I н< нЙ 1

Из выражения (4) следует, что я с,<гу— чае !протяженного дефекта кабеля оп8! 2 ределить координаты 1, и 1 поврежденного участка невозможно. Если теперь с помощью переключателей П1-П4 подключить к одному концу кабеля источник Е<, а к другому — Е9, то изменяется ЭДС<9 например, источника Е, можно добиться такого состояния схемы, когда ток, проходящий через сопротивление R от источника Е,, компенсируется током, проходящим через него от источника Е . В результате ток через сопротивление R будет равен нулю, а значит и шумы в измерительной схеме — минимальны. Это возможно в том случае, когда напряжение, создаваемое на сопротивлении К первым источником в предположении Е

= О, равно напряжению, создаваемому на этом же сопротивлении вторым источником в предположении Е = О, т.е. (5) где UI = Т,К,„ 1! = 1 К

I — ток в неразветвленной части ! цепи первого источника в предположеии Е = 0: 2

Е<

К +R +г+R, I М

I — ток в неразветвленной части цепи второго источника в предположении Е! = 0:

Е <

R +R" +r+R

1 1 1

1 1 1

Подставляя в (5) значения соответствующих величин, находят

< Л

Е< В< +В< +г — — — ---и — — — " (6)

Е В + В + г.

Выбирая источники Е < и Е с малым внутренним сопротивлением г -9 0 и, кроме того, учитывая выражение (3), полчнч<ют

Е< 1< (7) - й.

Решая совместно выражения (5) и (7) находят расстояния от концов кабеля до поврежденного участка жил кабеля АБСД

1, (Вн< — RH,) - l

+ Ь.) - й- ) (Rн< — Внт) "1

1 (Е (9 (В, + В ) (-- -1) 2 т . е . значения координат.

Кроме того по найденным значениям координат поврежденного участка кабеля определяют его длину

1 =1 — 1 — 1 =1 о г (В!и - RP(E + Е ) (R, + В.,)(Е, — Е,)

Устройство, реализующее предлагаемый способ, работает следующим образом.

К обоим концам исследуемых жил кабеля поочередно, с помощью переключателей П1 — П4, подключаются последовательно соединенные переменное сопротивление R, нагрузки и источник

Е ЭДС., а также переменное сопротивление RH нагрузки и источник Е ЭДС.

В каждом случае с помощью этих источников между жилами создается мак20 симально возможное напряжение. Возникающие в цепи флуктуации тока, за счет наличия на участке повреждения сопротивления R вызывают флуктуаИЭ ции падения напряжения на переменном сопротивлении R « или Rц нагрузки, Эти флуктуации (шумы) усиливаются предварительным малошумящим усилителем 2 и регулируемым усилителем 3 до величины, необходимой для нор30 мальнои работы квадратичного детекто-, ра 4, и регистрируются с помощью ин-, дикатора 5. Изменяя поочередно сопротивления R« H R ц нагрузок доби z ваются показаний индикатора 5, соответствующих максимальной мощности шу-!5 ма на этих сопротивлениях и измеряют их величины. Затем с помощью переключателей П! — П4 к одним концам исследуемых жил подключают источник

Е ЭДС, а к другим — источник Ez u последовательно соединенный с ним повышающий трансформатор !. Возникающие в цепи флуктуации тока с помощью трансформатора преобразуются в флуктуации напряжения. После усиле- 4 ния в усилителях 2 и 3 и детектирования квадратичным детектором 4 эти флуктуации регистрируются с помощью индикатора 5. Изменяя значение ЭДС например, источника Е, при неизменной ЭДС источника Е добиваются ми88! 4 нимальных показаний индикатора 5, используя возможность регулировки коэффициента усиления усилителя 3. Измеряют значения ЭДС источников Е и Е, соответствующих минимальным показаниям индикатора 5, и., учитывая известные значения R,, Rz, 1 по формулам (8) и (9) определяют координаты поврежденного участка.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет определить не только место повреждения изоляции кабеля, но и координаты поврежденного участка, что приводит к сокращению затрат на устранение возникшего дефекта.

Формула изобретения

Способ определения места повреждения изоляции кабеля по авт.св.

N - 1167548, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности определения места повреждения, дополнительно к противоположным концам жил кабеля подключают источник ЭДС с противоположной полярностью, производят изменение значений ЭДС одного из источников при неизменном показании другого, фиксируют показания источников ЭДС, соответствующие минимуму низкочастотного шума между жилами кабеля, причем расстояния 11, 1 .от концов кабеля до поврежденного. участка определяют как (Rq Rн ) 1

1 щ (R< + Rz) (1- — ) ь Е2 (R< + az)(E

Е где R<, R< — сопротивления жил кабеля

К,, К„ — значения сопротивлений нагрузок, соответствующие максимальной мощности низкочастотного . шума;

Е, Е < — значения источников

ЭДС, соответствующие минимальной мощности низкочастотного шума;

1 — длина кабеля.

Составитель Е. Кущ

Редактор А, Ревин Техред И.Попович Корректор Л. Патай

Заказ 5226/46 . Тираж 728 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4