Способ определения расстояния до места повреждения линий электропередачи и связи и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при дистанционном поиске мест сниже ния сопро -ивления изоляции и повреждения в кабельных линиях. Изобретение позволяет повысить достоверность определения места повреждения изоляции путем увеличения диапазона допустимого переходного сопротивления в месте повреждения. Устройство, реализующее способ, содержит генератор 1 зондирующих импульсов, коммутатор 2, приемник 3, нормализующий усилитель 4, ЭВМ 5, источник 6 дестабилизирующего напряжения, блок 7 синхронизации , блок 8 -индикации и блок 9 контроля отсутствия напряжения. Введе . ние в устройство нормализующего усилителя позволило существенно повысить точность статической обработки сигналов и повысить чувствительность устройства , .1 з.п. ф-лы, 1 ил. to

.СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (}9) (И) (5D4 G 01 R 31 11

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ь

„(ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4129184/24-21 (22) 03.10.86 (46) 30.03.88.Бюл. Р !2 (72) Л.И.Брауде и Н.А.Тарасов (53) 621.317 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1177777, кл. G 01 R 31/08, 1985. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАССТОЯНИЯ

ДО МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ И СВЯЗИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к,электротехнике и может быть использовано при дистанционном поиске мест снижения сопро )ивления изоляции и повреждения в кабельных линиях. Изобрете"ние позволяет повысить достоверность определения места повреждения изоляции путем увеличения диапазона допустимого переходного сопротивления в месте повреждения. Устройство, реализующее способ, содержит генератор 1 зондирующих импульсов, коммутатор 2, приемник 3, нормализующий усилитель

4, ЭВМ 5, источник 6 дестабилизирующего напряжения, блок 7 синхронизации, блок 8 индикации и блок 9 контроля отсутствия напряжения. Введение в устройство нормализующего усилителя позволило существенно повысить точность статической обработки сигналов и повысить чувствительность устройства. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1385108

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при дистанционном поиске мест снижения сопротивления изоляции (повреждения) в кабельных линиях, Цель изобретения — повышение достоверности определения места повреждения (0МП) путем увеличения диапазона допустимого переходного сопротивления в месте повреждения, а также повышение достоверности ONII путем увеличения диапазона допустимого переходного сопротивления в месте повреждения при одновременном повышении надежности.

На чертеже приведена схема устройства, реализующего способ.

Устройство содержит генератор 1 зондирующих импульсов, выход которого подключен к первому входу-выходу коммутатора 2, второй вход-abacop, которого подключен к клемме контролируемой линии, первый вход приемника

3 подключен, к первому входу-выходу коммутатора 2, а выход — к входу нормалиэующего усилителя 4, выход которого соединен с информационным входом ЭВ1 5, первый управляющий выход ЭВМ 5 подключен к входу источника 6 дестабилизирующего напряжения, выход синхронизации — к входу блока 7 синхронизации, информационный выход — к входу блока 8 индикации, а второй управляющий "- к первому входу коммутатора 2, первый выход блока 7, синхронизации подключен к входу генератора 1 зондирующих импульсов, второй его выход соединен с вторьи входом приемника

3, вход блока 9 контроля отсутствия напряжения подключен к второму входувыходу коммутатора 2, а его выход соединен управляющим входом ЭВМ 5.

Способ позволяет производить измерения расстояния до места повреждения с большим переходным сопротивлением., Это обусловлено тем, что в предлагаемом способе место повреждения определяется не по изменению сопротивления в месте повреждения относительно исходной величины, а по изменению разброса величины напряжения отраженных импульсов, При этом воздействие дестабилизирующим напряжением не оказывает никакого влияния на разброс величины напряжения отраженных импульсов других неповрежденных участков линии (соответствующих

55 другим временным задержкам). Многократное измерение после каждого воздействия дестабилизирующим напряжением уменьшает разброс величины,определяемый аддитивными помехами, и практически не,оказывает влияния на разброс величин, определяемый воздействием дестабилизирующего напряжения.

Разделение моментов времени (воздействия дестабилизирующим напряжением и измерения расстояния) позволяет доводить дестабилизирующее напряжение при необходимости до величины, достаточной для пробоя поврежденной изоляции и образования устойчивого проводящего мостика, сопротивление которого еще велико (гораздо больше волнового сопротивления) для применения традиционных импульсно-локационных способов, но уже достаточно, чтобы определить расстояние с помощью предлагаемого способа, и, кроме того,существенно изменяется в каждом цикле воздействия (иэмерения).

Введение коммутатора 2 позволяет разделить во времени воздействие дестабилизирующим напряжением на объект контроля (линию) и измерение отраженных сигналов. Следовательно, источник 6 дестабилизирующего напряжения может подавать в линию напряжение требуемого (высокого) уровня (в частности, до уровня пробоя). При этом вход приемника 3 и генератора 1 могут быть надежно защищены от попадания высокого напряжения, например эакорочены на это время. Блок 9 позволяет исключить подключение генератора 1 зондирующих импульсов и приемника 3 на линию, находящуюся под напряжением или заряженную линию.

Нормализующий усилитель 4 необходим для уменьшения динамического диапазона сигналов, приходящих с исследуемой линии.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии опасного (для устройства) уровня напряжения на кабельной линии блок 9 контроля отсутствия напряжения разрешает ЭВМ 5 переключить коммутатор 2 на зондирование линии. Блок 7 синхронизации вырабатывает импульсы пуска генератора

1 зондирующих импульсов и в соответствии с кодом, устанавливаемым

ЭВМ 5, — задержанные импульсы управления приемником 3. Интервал времени

1385108 между посылкой зондирующих импульсов в линию и задержанными импульсами пропорционален расстоянию до просматриваемого участка линии и пропорцио5 нален цифровому коду. Задержанные импульсы поступают в приемник 3 и открывают его. В приемнике импульсы, приходящие от заданного участка линии, интегрируются и расширяются, а затем поступают в нормализующий усилитель 4. В усилителе 4 производится уменьшение динамического диапазона сигналов. Сжатие динамического диапазона позволяет повысить точность ана- 15 лого-цифрового преобразования сигналов в ЭВМ 5. Преобразованные в цифровую форму сигналы 11; обрабатываются в ЭВМ 5 — определяется среднее значение напряжения U для данного участка линии за п измерений и

U -= - -— ---5 U (I ) S =1 текущее измеренное налряже1 25 где ние.

Через п измерений код, поступающий из ЭВМ 5, изменяется и расчет производится для следуюцего участка линии по формуле (1) и после просмотра последнего m-ro участка в памяти ЭВМ 5 образуется m-мерный вектор значений U. Затем ЭВМ 5 переключает коммутатор 2 и запускает источник 6 дестабилизирующего напряжения, который воздействует на исследуемую ли- 35 нию. По окончании заданного цикла воздействия источник 6 дестабилизирующего напряжения по команде ЭВМ 5 разряжается до уровня срабатывания блока 9 контроля отсутствия напряже- 40 ния. Сопротивление в месте повреждения изменяется в результате воздействия дестабилизирующим напряжением, Все операции по зондированию линии повторяются. 45

После К-го просмотра кабельной линии зондирование линий прекращается, а в памяти ЭВМ 5 образуется матрица значений U mk-порядка, в которой столбцы соответствуют одному из уча- 50 стков линии, а каждая строка - одному из k измерений импульсной характеристики линии. Каждый элемент этой матрицы Utð соответствует t-му участку линии при р-м измерении, где 55

1,2... ш) р = 1,2,. )k.

Усреднение по и измерениям позволяет существенно повысить соотношение сигнал — помеха, уменьшить влияние аддитивных помех.

Для каждого вектор-столбца определяется разброс величин напряжений отраженных импульсов. Для оценки разброса может быть использован второй центральный момент, определяемый по формуле (2) 6=

k-1 +v

Р— 1 где U g — среднее значение элементов

t-го столбца матрицы U, t = 1, 2) ° ° )m °

1 к — U

k (3) После этого определяется номер столбца, соответствующего максимальному значению 6 . Если этот маклак с симум превышает другие значения G< на заданную величину, то этот номер и соответствует расстоянию до места повреждения, если нет, то линия считается неповрежденной. Б предложенном устройстве импульсная характеристика обрабатывается первоначально таким образом, чтобы в наибольшей степени снизить влияние аддитивных помех на результаты измерения. IIa разброс коэффициента отражения такая обработка не влияет, так как усреднение производится после каждого цикла воздействия дестабилизирующим напряжением, разброс определяется от цикла к циклу.

Под действием дестабилизирующего напряжения каждый раз изменяется сопротивление .в месте повреждения, соответственно изменяется коэффициент отражения и, следовательно, уровень отраженного напряжения, которое определяет меру рассеяния. Измеренная мера рассеяния в наибольшей степени определяется этими изменениями, так как сигналы в значите." .ной степени очищены от аддитивных п . ех ll-кратным измерением в каждой точке, Разделение во времени (воздействия дестабилизирующим напряжением и измерения) позволяет безопасно увеличить допустимый уровень напряжения и в результате увеличить диапазон изменения сопротивления в месте повреждения.

Введение нормализуйщего усилителя позволяет существенно повысить точность статистической обработки сигна1385108 лов и, следовательно, сделать устройство более чувствительным, Составитель А.Игнатов

Техред М. Ходанич Корректор М.Максимишинец

Редактор Н. Горват

Заказ 1412/45

Тираж 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4

Формула изобретения

1. Способ определения расстояния до места повреждения линий электропередачи и связи, по которому многократно зондируют линию импульсами напряжения, принимают отраженные импульсы с задержкой относительно момента посылки зондирующих импульсов, воздействуют на поврежденную линию дестабилизирующим напряжением эапо15 минают значение напряжения отраженных импульсов для каждого значения времени задержки и определяют место повреждения по времени задержки,о тл и .ч а ю шийся тем, что, с

20 целью повышения достоверности определения места повреждения эа счет увеличения диапазона допустимых переходных сопротивлений в месте поврел; дения, воздействие дестабилизирующим напряжением, посылку и прием зондирующих импульсов производят по времени ра.эдельно, проводят запоминание напряжения отраженных импульсов после каждого воздействия дестабилизирующим напряжением, для каждого значения временной задержки определяют разброс величины напряжения отраженных импульсов, сравнивают эти разбросы между собой, а определение места повреждения осуществляют по временной задержке, соответствующей большему разбросу величины напряжения отраженных импульсов, 2, Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, чтс< разброс величины напряжения отраженных импульсов определяют до и после воздействия дестабилизирующим напряжением, а определение места повреждения осуществляется по временной задержке, для которой разброс величины напряжения отраженных импульсов, полученных после воздействия дестабилизированного напряжением, превышает на заданное значение разброс величины отраженных импульсов, полученных до воздействия дестабилизирующим напряжением.

3. Устройство для определения рас стояния до места повреждения линий электропередачи и связи, содержащее генератор зондирующих импульсов,приемник, блок синхронизации, ЭВМ, блок индикации и источник дестабилизирующего напряжения, причем первый управляющий выход ЭВМ подключен к входу источника дестабилизирующего напряжения, выход синхронизации — к входу блока синхронизации, информационный выход — к входу блока индикации, первый выход блока синхронизации соединен с входом генератора зондируюцих импульсов, а второй выход— с первым входом приемника, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности определения места повреждения за счет увеличения диапазона допустимых переходных сопротивлений в месте повреждения при одновременном повышении надежности, в него введены коммутатор, блок контроля отсутствия напряжения и нормализующий усилитель, причем первый вход-вьгход коммутатора соединен с выходом генератора зондирующих импульсов и вторым входом приемника, выход которого соединен с входом нормализующего усилителя, выход которого соединен с информационным входом ЭВМ второй управляющий выход которой подключен к первому входу коммутатора, второй вход которого соединен с выходом источника дестабилизирующего напряжения, а второй вход-выход подключен к исследуемой линии и к входу блока контроля отсутствия напряжения, выход которого соединен с управляющим входом ЭВМ.