Прибор с.г.павлова для определения места повреждения в кабеле

 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для определения и уточнения места электрического пробоя изоляции кабеля . Сущность изобретения: устройство содержит магнитную антенну 1, усилители 2, 4, 8, полосовой фильтр 3, детектор 5 амплитудно-модулированных колебаний, компаратор 6 напряжения, делитель 7 напряжения , индикаторы 9, 10. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциАлистических

РЕСПУБЛИК (я)ю G 01 R 31/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4886824/21 (22) 22.10.90 (46) 07.07,92. Бюл. hh 25 (71) Одесский научный отдел Центрального научно-исследовательского института связи, Крейсер "Аврора" и Кировский райком

ДОСААФ r. Ленинграда (72) С.Г.Павлов, В.Г.Николаев, В.H.Ôèëèïпов, А.А.Юдин, И,А.Горбулйн и Ю.Г.Травкин (53) 621.317.333 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

f4 949553, кл. G 01 8 31/08, 1982.

Искатель кабелей связи ИП-8 ТУ 4581,9т, 2.729.003 ПС (паспорт).,„,!Ж„, 1746334 А1 (54) ПРИБОР С.Г.ПАВЛОВА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ В КАБЕЛЕ (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для определения и уточнения места электрического пробоя изоляции кабеля. Сущность изобретения: устройство содержит магнитную антенну 1, усилители 2, 4, 8, полосовой фильтр 3, детектор 5 амплитудно-модулированных колебаний, компаратор 6 напряжения, делитель 7 напряжения, индикаторы 9, 10. 2 ил.

1746334

Изобретение относится к контрольно- второй усилитель 4, детектор 5 амплитудноизмерительной технике и может быть ис- модулированных колебаний, компаратор 6 пользовано для определения и уточнения напряжения, делитель 7 напряжения, треместа электрического пробоя изоляции ка- тий усилитель 8, акустический индикатор 9 беля. 5 (телефон), стрелочный индикатор 10.

Целью изобретения является повыше- При этом антенна 1 соединена с входом ние точности определения места поврежде- первого усилителя 2, выход которого соединия, снижение трудоемкости onðåäåëåíèÿ нен с входом фильтра 3, к выходу которого повреждений в кабеле, подключен второйусилитель 4, выход усилиКак известно, электромагнитное излу- 10 теля 4 соединен с входом детектора 5 ампчение поврежденной кабельной цепи в мо- литудно-модулированных колебаний, выход мент электрического пробоя изоляции которого подсоединен к входу компаратора состоит из трех составляющих: излучения, 6 напряжения, два других входа которого возникающего в источнике высокого напря- являются входами "Порог" и "Усиление" сожения; излучения, возникающего при про- 15 ответственно, выход компаратора 6 напрятеканиинаведенноготока втак называемых жения через делитель 7 напряжения

"третьих цепях" (оболочка, броня и тгд); из- соединен с входом третьего усилителя 8, лучения, возникающего при протекании то- нагрузкой которого являются акустический ка электрического пробоя изоляции в 9 и стрелочный 10 индикаторы, поврежденной кабельной цепи. 20 Устройство работает следующим обраИзлучения, возникающие в источнике и зом. оказывающие мешающее влияние, наблю- При наличии электрического пробоя даются только вблизи источника, с ними изоляции возникает мешающее поле, распространяющееся влево и вправо от места

Излучения, возникающие при протека- 25 повреждения и имеющее наибольшее знании тока в поврежденной кабельной цепи, чение над кабелем и плавный максимум над для симметричных скрученных пар сущест- местом повреждения, венно зависят от геометрии скрутки и рас- Поиск повреждения происходит в два стояния до оси пары, ослабление поля на этапа. На первом этапе уточняется трасса поверхности грунта достигает 10 -10 раз 30 кабеля, а на втором этапе — значения поля в по отношению к нулю одиночного провод- точках на трассе кабеля. ника, Внешнее излучение коаксиальной па- Сигнал электрического пробоя приниры со сплошным внешним проводником мается магнитной антенной и усиливается пол ностью отсутствует, первым усилителем 2. Затем из широкопоЧто же касается токов, протекающих в 35 лосного сигнала полосовым фильтром 3 вытретьих цепях,тообратныйток, текущий по деляется сигнал с диапазоном частот не оболочке, одновременно растекается в зем- кратным частоте промышленного тока лю, а уравновешивающий его прямой ток, (50 Гц), .Этот сигнал вновь усиливается протекающий по внутреннему проводу (до усилителем4и поступаетнавходдетектора места повреждения) и по оболочке (за мес- 40 5 амплитудно-модулированных колебаний, том повреждения), создает интенсивное ме- который обеспечивает стабильную работу шающее.полю, маскирующее поле пары компаратора 6 напряжения, что необходи"жила — оболочка". мо, так как электромагнитный сигнал, возИз этого следует, что уточнить данное никающий в результате электрического повреждение индукционным способом пу- 45 пробоя изоляции, зависит от условий воэтем анализаполезноготока, протекающего никновения электрического пробоя, успо поврежденной цепи, крайне затрудни- ловий распространения по цепям кабеля тельно, чаще всего невозможно. и в грунте. Детектор 5 амплитудно-модулиБлагодаря введенной совокупности рованных колебаний может быть выполпризнаков уточнение места повреждения 50 нен, например, на двух операционных производится по результатам анализа ме- усилителях 11 и 12. Компаратор 6 напряжешающего поля тока растекания, что поэво- ния является устройством с регулируемым пило получить положительный эффект — коэффициентом усиления. повышение точности определения места Определение трассы кабеля (первый повреждения и снижение трудоемкости. 55 этап работы) производится следующим обНа фиг, 1 приведена электрическая разом. Ручка "Усиление" компаратора 6 наструктурная схема предлагаемого устройст- пряжения устанавливается оператором в ва; на фиг,2 — пример выполнения блоков. среднее положение. а вращением ручки

Приборсодержит магнитную антенну1, "Порог" добиваются среднего значения ервый усилитель 2, полосовой фильтр 3, громкости сигнала в головных телефонах

1746334 при зафиксированном положении антенны.

Затем, перемещая антенну перпендикулярно кабелю, находят точку максимальной громкости сигнала в головных телефонах, которая расположена непосредственно над осью кабеля.

После уточнения местоположения трассы кабеля по импульсному сигналу можно переходить к второму этапу — этапу определения места пониженной электрической прочности изоляции кабеля, где этот сигнал возбуждается.

Для определения направления местоположения пониженной электрической прочности изоляции кабеля необходимо переместиться от предыдущей точки вперед или назад вдоль трассы кабеля к последующей точке на оси трассы. После уточнения оси трассы для последующей точки можно сравнить сигналы в головных телефонах и по показаниям стрелочного индикатора 10: в какой из точек вдоль оси кабеля (в последующей или в предыдущей) громкость или показания сигнала будут наибольшими.

Если уровень сигнала в последующей точке превышает уровень сигнала в предыдущей точке, то оператор движется в направлении места пониженной электрической прочности изоляции кабеля, Если же наоборот, то движение оператора вдоль трассы будет в направлении, противоположном положению места повреждения..

Продвигаясь таким образом по направлению к месту повреждения кабеля, оператор контролирует уровень сигнала в головных телефонах и на индикаторе 10; уровень будет нарастать до максимального значения; ограниченного коэффициентом усиления усилителя 8. Чтобы ограничение не искажало результаты измерений необходимо ручкой "Порог" компаратора 6 напряжения поддерживать громкость сигнала в головных телефонах в области средних значений, а на показывающем индикаторе 10 в первой трети шкалы.

Очевидно, что движение оператора по трассе по приведенной методике приведет его к некоторой зоне на трассе кабеля, где уровень сигнала в предыдущей точке больше, чем в последующей.

Уменьшение уровня сигнала может произойти из-за неоднородности грунта в этой зоне. Поэтому необходимо контролировать снижается ли уровень сигнала далее этой зоны. Если уровень сигнала при движении оператора от выделенной зоны будет уменьшаться, то на участке, где уровень сигнала начал уменьшаться, будет находиться место повреждения кабеля. В случае, если снижение уровня сигнала не подтверждается, не5

55 обходимо. двигаясь далее по трассе,определить место, удаление от которого приводит к однозначному уменьшению уровня сигнала, Ориентировочная длина выделенной зоны равна 3-5 м.

После этого приступают к непосредственному уточнению места электрического пробоя изоляции.

Находясь на краю выделенной зоны, оператор устанавливает ручку "Порог" компаратора 6 напряжения в среднее положение, а ручкой "Усиление" добивается отсутствия сигнала как в. головных телефонах, так и на индикаторе 10 (отсутствует щелчок, характерный при электрическом. пробое). Оператор перемещается затем в направлении к месту повреждения до тех пор, пока вновь не появится сигнал (примерно 0,5-0,7 м). В этой точке вновь добивается ручкой "Усиление" отсутствия сигнала в головных телефонах и на индикаторе 10.

Если ручкой "Усиление" не удается получить требуемого эффекта, изменяют порог срабатывания компаратора 6 напряжения до тех пор, пока сигнал не пропадет. И вновь двигаются в направлении к месту повреждения. Эти манипуляции проводят до тех пор, пока следующее перемещение вперед не приведет к появлению-в индикаторах 9 и

10 сигнала.

Следовательно, точка на трассе кабеля, удаление от которой не вызывает появления сигнала в индикаторах 9 и 10 будет соответствовать местоположению повреждения.

Погрешность при этом составляет 0,5-0,7 м, что не выходит за пределы размеров котлована, требуемого для устранения повреждения, В приведенном на фиг. 2 примере выполнения блоков детектор 5 выполнен на двух операционных усилителях 11 и 12.

Компаратор 6 напряжения выполнен на операционном усилителе 13 и является устройством с регулируемым коэффициентом усиления. Уровень напряжения, подаваемого на его прямой вход, регулируется потенциометром 14 "Усиление". Данный уровень определяет порог компарирования входного сигнала компаратора 6 напряжения.

Делитель напряжения с коэффициентом деления, управляемым выходным напряжением.компаратора 6, выполнен на полевом транзисторе 15.

В дальнейшем напряжение с выхода делителя 7 усиливается усилителем 16. Коэффициент усиления усилителя определяется соотношением резисторов 17 и 18.

Положительный эффект от использования предлагаемого устройства заключается в том, что в результате сравнения по ампли1746334

Составитель M. Хаенко

Техред М.Моргентал Корректор Л. Бескид

Редактор Г. Гербер

Заказ 2393 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, уп.Гагарина, 101 туде двух сигналов в двух точках по трассе кабеля, осуществляемого компаратором напряжения и возможности уточнения места электрического пробоя изоляции по анализу мешаащего поля тока растекания в цепи 5 оболочка — земля, повышается точность определения места повреждения, она равна

0,5-0.7 м и не выходит за пределы размеров котлована. требуемого для устранения повреждения. Трудоемкость определения ме- 10 ста повреждения снижается примерно в 10 раз по сравнению с известным устройством за счет уменьшения обьема земляных работ, так как в известном устройстве для уточнения места повреждения требуется от- 15 рыть траншею длиной 5-7 м;

Формуле изобретения

Прибор для определения места повреждения в кабеле, содержащий магнитную ан- 20 тенну, первый и второй усилители, фильтр, акустический и стрелочный индикаторы, при этом магнитная антенна соединена с входом первого усилителя, выход которого соединен с входом фильтра, выход которого соединен с входом второго усилителя, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повыше.ния точности определения места повреждения с поверхности грунта и снижения трудоемкости, в прибор введены детектор амплитудно-модулированных колебаний, компаратор напряжения, делитель напря-. жения и третий усилитель, причем выход второго усилителя соединен с входом детектора амплитудно-модулированных колебаний, выход которого соединен с входом компаратора напряжения, выход компаратора напряжения соединен с входам делителя напряжения, выход которого соединен с входом третьего усилителя, выход которого соединен с входами акустического и стрелочного индикаторов..

Фустпур усцлуе