"датчик электромагнитного поля подземного силового кабеля

 

и 504988

Юоюв Советских

Социалистических

Ресвублвк

I (6i) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28,11.73 (21) 1972951/24-7

-.(51) М. Кл,- 6 OIR 31/08 с присоединением заязки №

Госудврствеввый комитет

Совета Министров СССР (23) Приоритет

Опубликовано 28.02.76. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 12.07.76 (53) УДК 621.315(088.8) по делам изоосетеиий и открытий (72) Авторы изобретения

О. А. Дроздов и В. В. Платонов

Новочеркасский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. Серго Орджоникидзе (71) Заявитель (54) ДАТЧИК ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ

ПОДЗЕМНОГО СИЛОВОГО КАБЕЛЯ

Изобретение относится к области определения мест повреждения кабелей индукционным способом, а более конкретно к устройству датчиков электромагнитного поля подземного силового кабеля при однофазном коротком замыкании.

Известен однокатушечный индукционный датчик для отыскания мест повреждений кабеля, который практически не применим при однофазных повреждениях жилы на оболочку, так как прямой ток, протекающий сначала по жиле, а после места замыкания по оболочке, создает сильное электромагнитное поле, маскирующее изменение слабого поля пары, состоящей из асимметрично расположенной жилы и оболочки.

Известен датчик для обнаружения однофазных повреждений кабеля, содержащий две идентичные встречно включенные горизонтальные катушки (рамки), разнесенные на расстояние, равное половине шага скрутки жил. Датчик с двумя катушками позволяет при определенных условиях воспринимать поле пары и отстроиться (скомпенсировать) мешающее поле прямого тока. Известный датчик требует точной ориентировки вдоль оси кабеля. При малейшем отклонении оси двух катушек от оси кабеля или наклона оси катушек в датчике появляется значительная разность э.д.с. от прямого тока, что практически затрудняет использование датчика.

Цель изобретения — создание датчика электромагнитного поля, который позволяет

5 при его более простой ориентации лучше отстроиться от влияния поля одиночного тока и внешних помех.

Датчик состоит из трех катушек, расположенных в одной плоскости и на одной прямой

10 на расстоянии одной четверти шага скрутки жил кабеля.

Схема приведена на чертеже.

Между крайними катушками расстояние равно половине шага скрутки и включаются

15 они последовательно (противоположно, по сравнению с датчиком из двух катушек), Поэтому в крайних катушках образуется сумма э.д.с. и исключается действие пары токов.

Затем крайние катушки включаются в проти20 вофазе со средней, имеющей в два раза большее число витков. Точнее витки подбирают таким образом, чтобы э.д.с. средней катушки была в два раза больше, чем у одной из крайних в равномерном поле. Результирующая

25 э.д.с. равна разности э.д.с. средней и крайних катушек.

Е=Е,р — Е,р —.Е,р — Е,— Е, Анализ свойств датчика показывает, что

30 при расположении оси катушек датчика па504988

Е1 g, Э

Ес р, 4l — д

Составитель В. Цопик

Техред М. Семенов

Корректор О. Тюрина

Редактор И, Грузсва

Заказ 1504/10 Изд. № 1168 Тираж 1010 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7(-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 раллельно или с наклоном к оси кабеля суммарная э.д.с. от прямого тока получается равной нулю и датчик реагирует только на пару токов. Кроме того, при любых повреждениях-он не- -р еагирует на всевозможные помехи, поле которйх в пространстве меняется по линеййому закону .или . является равномерным., ° 1ig

В самом .наихудшем ъиловероятном случае, когда оператор. совершенно неправильно расположит датчик (во-первых, ось его повернет вертикально и перпендикулярно к оси кабеля, во-вторых, повернет катушки на 90, т. е. поле прямого тока будет полностью пересекать катушки), получаются следующие погрешности. Прямой ток создает мешающую э.д.с. по отношению к э.д.с. средней катушки где — расстояние между крайними катушками;

lcð — расстояние между осью кабеля и средней катушкой датчика.

При lcp — — 2 м, @=1 м Ei/Е,р1 — — 1/15, т. е. мешающее действие прямого тока снижается в

15 раз (до 6,7% ), по сравнению с датчиком в виде одной катушки. В реальных случаях неточная установка датчика создает мешающее действие не более 1 % по сравнению с датчиков в виде одной катушки.

B системе двух антенн, включенных на разность э.д.с. (упомянутых вначале), предельное мешающее действие от прямого тока а

5 г -1-д

) где E„, э.д.с. от одной близлежащей к кабелю катушки.

При 4=1,5 м (как и в предыдущем случае), 10 g=1 м отношение 100Е /Е„=40%, что значительно выше, чем у датчика с тремя катушками (67%).

Приведенные данные показывают преимущества датчика электромагнитного поля, вы15 полненного из трех катушек.

Формула изобретения

Датчик электромагнитного поля подземного силового кабеля для фиксации поля пары то20 ков при определении мест повреждения на оболочку, содержащий два разнесенные на половину шага скрутки жил одинаковые катушки, отличающийся тем, что, с целью отстройки от внешних помех и от мешающе25 го влияния поля одиночного тока, он снабжен дополнительной, расположенной посредине, катушкой, число витков которой равно сумме витков двух упомянутых, при этом из трех последовательно включенных катушек

30 две крайние включены согласовано, а средняя — встречно.