Способ определения расстояния до места повреждения кабельных линий электропередачи и связи

Способ определения расстояния до места повреждения кабельных линий электропередачи и связи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАССТОЯНИЯ ДО МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ КАБЕЛЬНЫХ ЛИН1Й ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ И СВЯЗИ, состоящий в том, что многократно воздействуют на вход контролируемой линии зондирующим импульсом, принимшот отраженные импульсы с задержкой относительно момента посыпки зондирующих импульсов и интегрирузот принятые импульсы в заданном временном интервале, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в течение первого из t -измерительных циклов воздейстнуют на вход произвольно выбранной первой жилы линии зондирующим импульсом длительностью, превышающей время пробега волны от начала до конца линии, прием отраженных импульсов осуществляют с задержкой , равной времени пробега волны от начала до конца линии, и за-. поминают первое интегральное значение напряжения на входе линии, затем воздействуют на вход поврежденной жилы линии медленно изменяющимся напряжением до момента пробоя в месте повреждения и поддерживают состояние пробоя источником постоянного напряжения до окончания измерительного цикла, вновь воздействуют на вход выбранной первой жилы зондирующим импульсом указанной длительности и с тем же временем задержки принимают отраженные импульсы, запоминают второе интегральное значение напряжения на входе линии, сравнивают первое запомненное значение напряжения с вторым и в зависимости от того, превьщ1ает или нет результирующее напряжение между сравниваемьпми интегральными значениями заданный уровень, к началу каждого из последующих аналогичных измерительных циклов задержку приема отраX ) женных импульсов соответстве-нно О &0 уменьшают или увеличивают на время пробега волны от начала до конца линии, уменьшенное в 2 раз, где m - номер измерительного цик4;& лаз расстояние до места повреждения определяют по значению временной задержки приема отраженных импульсов в последнем цикле измерения.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECr1YB JlHH (19) (I!) 1S» 0 o l В 31/08 \

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3761051/24-21 (22) 28.06.84 (46) 07.11.85. Бюл. У 41 (72) Л.И.Брауде, В.А.Половников, Н.А.Тарасов, Г.М.Шалыт и М.Б.Щедрин (53) 621.317.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 128077, кл. 6 01 R 31/08, 1960.

Авторское свидетельство СССР

У 304861, кл. G 01 R 31/08, 1971. (54)(57)СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАССТОЯНИЯ ДО МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ КАБЕЛЬНЫХ

ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ И СВЯЗИ, состо. ящий в том, что многократно воздействуют на вход контролируемой линии зондирующим импульсом, принимают отраженные импульсы с задержкой относительно момента посылки зондирующих импульсов и интегрируют прйнятые импульсы в заданном временном интервале, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в течение первого из ) -измерительных циклов воздействуют на вход произвольно выбранной первои жилы ликии зондирующим импульсом длительностью, превышающей время пробега волны от начала до конца линии, прием отраженных имгульсов осуществляют с задержкой, равной времени пробега волны от начала до конца линии, и за- . поминают первое интегральное значение напряжения на входе линии, затем воздействуют на вход поврежденной жилы линии медленно изменяющимся напряжением до момента пробоя в месте повреждения и поддерживают состояние пробоя источником постоянного напряжения до окончания измерительного цикла, вновь воздействуют на вход выбранной первой жилы зондирующим импульсом указанной длительности и с тем же временем задержки принимают отраженьые импульсы, запоминают второе интегральное значение напряжения на входе ликии, сравнивают первое запомненное значение напряжения с вторым и в зависимости от того, превышает или нет результирующее напряжение между сравниваемыми интегральными значениями заданный уровень, к началу каждого из последующих аналогичных измерительных циклов задержку приема отраженных импульсов соответственно уменьшают или увеличивают на время пробега волны от начала до конца линии, уменьшенное в 2()раз, где rv — номер измерительного цикла, расстояние до места повреждения определяют по значению временной задержки приема отраженных импульсов в последнем цикле измерения. 3

Х

1 ll

Изобретение относится к электро-, иэмерительной технике и может быть

:,использовано при дистанционном

I поиске мест снижения сопротивления изоляции в кабельных линиях.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей способа путем увеличения диапазона допустимого переходного сопротивления в месте повреждения, достигая необходимую точность при ограниченном количестве циклов воздействия высоким напряжением на объект.

На фиг.l показана диаграмма,ил— люстрирующая способ; на фиг.2 -блоксхема одного из возможных вариантов реализации способа.(При этом на фиг ° 1 цифры в кружках обозначают номер цикла).

Местоположение кружка с цифрой соответствует расстоянию J. от начала кабеля длиной L до конца контролируемого в данном цикле его участка, причем расстояние Х связано с временем 1 — задержки приема от раженных импульсов относительно момента посылки зондирующих импульсов соотношением, где Ч вЂ” скорость распрострайения электромагнитной волны вдоль линии.

Ветви, содержащие повреждение, помечены знаком "+", a ветви, не содержащие повреждения — знаком "-".

Сущность способа определения расстояния до места повреждения заключается в следующем.

Пусть, например, повреждение расположено в точке А (фиг.!) линии. Тогда в первом цикле зондирования на стадии первого. замера, когда в линию посылают только зондирующий импульс, отражения от места повреждения не будет, а на стадии второго замера при подаче пробивного напряжения в месте повреждения загорится дуга, образуется неоднородность в. лнового сопротивления, от которой будут отражаться зондирующие импульсы.

Следовательно, в первом цикле зондирования разность напряжений в начале линии, измеряемых в момент

I времени С = t „,, где t p — время пробега электромагнитной волны вдоль контролируемой линии, будет

90314 2 превышать заданную уставку. В момент времени t! = 1 на входе линии поя-

Ъ пр вится напряжение, отраженное от середины линии, и, следовательно, в первом цикле контролируется половина длины линии: д . COy д

0 К началу второго цикла время t пЗ задержки уменьшают до значения t> = р 1 ю

= т и — — = --, что соответствупо пю пР 2 2 Ъ it ет зоне измерения 2 = --- V =

I и производят аналогичные

4 !

5 операции. Так как повреждение будет располагаться в зоне измерения, то разность напряжений при первом и втором замере (при наличии дуги и без нее) будет превьппать уставку, поэтому величина задержки к началу

3-ro цикла будет t = †"

В п п и, следовательно, для, третьего цикла зона измерения .Ы =

V - =— — Ь.

AP g

Однако при такой задержке повреждение окажется вне зоны измерения и к началу четвертого цикла за-! держки увеличится на

8 ) и Я п ! 1 3

Х = — t„v = — Ь.

tÓ 3 3

Аналогично в пятом цикле получим:

v 3 1 7

= (---+ †-) t t

3 8 16 "P 16 "P

7 7

Р = ---t V = --- L.

32 и! 32

Очевидно что повреждение pacnot

7 ложено в зоне от 3/16 L до

92

45 и расстояние до места повреждения оказывается известно с точностью до — — длины линии а число цикN

Э лов измерения не превысило 5.

Точность измерения в этом при-!

50 мере принята — — О 03 что и опреЗ2 7 деляет максимальное число циклов

n=5 (которое в частном случае может быть меньше).

В состав устройства, реализую55 щего предложенньй способ на линии 1 электропередачи, оборудованной системой 2 присоединения, входят блок управления 3, генератор 4, прием3 1 ник 5, источник 6 медленно изменяющегося напряжения, источник 7 постоянного напряжения, аналоговый ключ

8, интегратор 9, коммутатор 10, первый !1 и »орой 12 блоки памяти, блок 13 вычитания.

По команде блока 3 управления генератор 4 через систему 2 присоединения посылает в контролируемую линию 1 зондирующие импульсы длительностью не менее t = "-- где

Д

"Р

L - длина линии; V - скорость распространения электромагнитной волны.

Отраженные от неоднородностей импульсы возвращаются и через систему присоединения поступают в приемник 5, где усиливаются и фильтруются.

Аналоговый ключ 8 по команде блока 3 открывается на время gt с задержкой t> = й„относительно момента посылки зондирующего импульса.

Интегральное значение (с выхода интегратора 9) приходящего за время

gt напряжения в момент tz +!lt поступает через коммутатор 10 в блок

ll, где запоминается. Управление коммутатором 10 осуществляется по команде блока 3. После этого блок

3 запускает источник 6 медленно изменяющегося напряжения. Напряже" ние поднимается до момента пробоя в месте повреждения. Момент пробоя фиксируется, например, по увеличению тока выше заданного значения.

После пробоя включается источник 7 низкого напряжения, поддерживающий дугу до окончания измерительного цикла.

Проводится повторное зондирование линии, прием отраженных. импульсов в момент времени, задержанный относительно момента посыпки зондиf рующего импульса на время t . По команде блока 3 коммутатор t0 переключается и интегральное значение сигнала записывается в блоке 12.

Из результатов измерений, записанных в блоке 12, вычитаются в бло190314 4 ке 13 результаты измерений, записанные в блоке 11.

В блоке 3 полученная разность сравнивается с уставкой. Если разность превышает уставку, то, следовательно,повреждение находится внутри зоны измерения. Если разность меньше уставки, то повреждение вне зоны измерения. !!! В первом случае задержка времени измерения уменьшается на г п а во втором увеличивается на †- 2

В последующих (n-1) циклах измерения все операции повторяются, при этом в m цикле измерения задержка измерения изменяется на --! - = по

2 сравнению с задержкой в m-1 цикле, увеличиваясь при отсутствии разности, превышающей заданную уставку, н уменьшаясь при наличии разности, превышающей эту уставку.

Количество циклов определяется заданной точностью. При этом погрешность измерения не может превышать, и

L /2 и заданная точность обеспечивается минимальным числом пробоев.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет с высокой точностью определять место повреждения с любым значением переходного сопротивле- . ния н, следовательно, быстрее и с меньшими затратами восстанавливать электроснабжение потребителей.

Существенное ограничение числа

35 разрядов (как правило, п<10) позволяет обойтись без использования наиболее продолжительных и трудоемких операций по прожиганию изоляции в MII с помощью специальных

0 прожигательных установок. Кроме того, уменьшение до минимально возможного количества воздействий высокого напряжения на кабель позволяет сократить дополнительные раз5 рушения изоляции кабеля и, таким образом, соответственно уменьшить время и стоимость ремонта.

1190314 сц

1190314

Составитель E. Куц

Техред А.Кикемезей Корректор Л. Пилипенко

Редактор .С.Лыкова

Филиал ППП "Патент", .г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 6975/48 Тирах 747 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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