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

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

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Группа изобретений относится к электроизмерительной технике и средствам диагностирования и может быть применена для определения расстояния до мест повреждения линий электропередачи и связи, в частности для разветвленных силовых кабельных линий произвольной конфигурации.

Для повышения качества обслуживания потребителя особое значение приобретает быстрота, точность и однозначность определения места повреждения, особенно в том случае, когда визуальный контроль линий затруднителен или невозможен, например при подземной дислокации кабелей связи или электропередачи.

Известен способ определения расстояния до места повреждения в распределительных силовых сетях [1], который основан на измерении времени между моментом посылки в линию зондирующего электрического импульса и моментом прихода в начало линии импульса, отраженного от места повреждения. Послав в линию импульс, измеряют интервал Δt - время двойного пробега этого импульса до места повреждения. Расстояние до места повреждения находят как L=V·Δt/2, где V - скорость распространения импульса по линии. (Для обеспечения целостности изложения в дальнейшем тексте приняты следующие обозначения: L - длина линии, длина участка линии, Lx - расстояние до места повреждения, Δt - интервал времени между посылкой зондирующего сигнала и возвратом отраженного, τ - длительность зондирующего сигнала, V - скорость распространения электромагнитной волны в данном участке линии, δ - ошибка измерения, q - отношение сигнал/шум, Т_з - время задержки сигнала, А - амплитуда.)

В настоящее время локационный способ определения места повреждения линий электропередачи и связи является наиболее распространенным [2]. Постоянное совершенствование в течение нескольких десятилетий этого способа, применительно к обособленным линиям, позволило достичь точности локации, недостижимой другими методами (см., например, патенты RU 2269789 C1, RU 2398244 С2, кл. G01R 31/11). Недостатками этих способов является то, что они применимы только к неразветвленным линиям; для разветвленных линий сложной топологии точность этих способов оказывается недостаточной.

Для таких линий определение места повреждения существенно усложняется. В этом случае простая локация не дает однозначного указания на ответвление, в котором находится поврежденный участок (локализация места повреждений), так как все отклики на зондирующее воздействие формируются на единой временной (или частотной) оси без разделения по ответвлениям. Для таких линий применяют модификации локационного способа, позволяющие с некоторой достоверностью судить о месте локализации повреждения.

Известен способ определения наличия повреждений кабельных систем с разветвленной топологией, основанный на использовании данных рефлектометрии (см. Soraghan J.J. et al., Automatic fault location in cabling systems. Patent US No.: 6385561 Bl, Int. Cl⁶: G01M 11/00, G01R 31/11; Date 07.05.2002).

В этом способе осуществляется сравнение составного, отраженного от неоднородностей, сигнала в неповрежденном кабеле с аналогичным сигналом в поврежденном. Точность интерпретации данных рефлектометрии повышается за счет использования априорной информации о топологии сети и откликах в неповрежденном состоянии. На основе этих априорных данных осуществляется адаптивная фильтрация и последовательное сравнение составного отраженного сигнала.

Недостатком этого способа является то, что только по изменениям откликов на зондирующие сигналы невозможно устранить неоднозначность локализации в линиях с произвольной топологией и, вследствие этого - точность способа будет невысока в случаях постоянного переключения нагрузок и ответвлений.

Известен также способ определения местоположения повреждений в сетях с разветвленной топологией (Патент RU 2386974 С1; кл. G01R 31/11; опубл. 20.04.2010 г.), в котором ведущее устройство осуществляет предварительный сбор информации о целостности участков контролируемой сети, посылая ведомым устройствам по той же сети кодированное информационное сообщение (сканирующий маркер или "кадр СМ"), которые, в свою очередь, меняют определенным образом содержимое информационного поля кадра СМ, и передает его следующему в звене ведомому устройству, вплоть до концевого в звене ведомого устройства или до первого поврежденного участка сети. На основании информации, полученной ведущим устройством после возврата в него кадра СМ, делается вывод об исправности или неисправности того или иного участка сети и осуществляется ее импульсное зондирование. По полученным данным делается вывод о локализации участка неисправности и производится расчет расстояния до места повреждения.

Этот способ применим к сети с однородными, идеально согласованными по границам участками, длины которых L существенно больше, чем половина произведения длительности τ передаваемого информационного сообщения (СМ) на скорость его распространения V по участку:

причем то же самое ограничение распространяется и на расстояние до ближайшей к передатчику неоднородности участка линии.

Если это условие будет нарушено, то отраженный от любой неоднородности, или от границ участка, кадр информационного сообщения на входе в приемное устройство может сложиться сам с собой, что приведет к искажению информации, передаваемой в информационном сообщении, вплоть до полного ее уничтожения. От искажения передаваемой информации, возникающего в результате сложения двух (или более) идентичных кадров, при произвольном временном сдвиге последних, не защищают даже усовершенствованные методы модуляции сигнала и способы его входной фильтрации.

Реальная линия распределительной сети состоит из множества различного типа воздушных и/или кабельных секций (участков), то есть существенно неоднородна, причем длины участков сети могут быть и меньше, чем в указанном ограничении. Распространяющийся по линиям сигнал сильно искажается на неоднородностях, связанных с отводами и нагрузками линий, а также наличием по трассе соединительных муфт. При этом каждая неоднородность порождает многократные отражения посланного информационного сообщения, что делает дешифровку этого сообщения сомнительной, а порой и совсем невозможной.

Таким образом, к недостаткам данного способа следует отнести то, что применительно к реальным линиям произвольной конфигурации, этот способ может привести к неверной идентификации поврежденного участка или не идентифицировать его вообще.

Наиболее близок по технической сути к заявляемому решению известный способ определения мест повреждений линий электропередачи и связи и устройство для его осуществления (Патент RU 2400765 С2, кл. G01R 31/11, публ. 27.09.2010 г.), принятый в данной заявке за прототип.

Способ заключается в посылке в линию зондирующих импульсов напряжения с время-частотной модуляцией, приеме отраженных импульсов и измерениях временных задержек отраженных импульсов относительно зондирующих. При этом фиксируют массив демодулированных отраженных сигналов, полученных с неповрежденной линии, в виде электронного образа линии. Проводят автокорреляционную обработку, спектральный анализ и определяют частоты, соответствующие импульсам, отраженным от естественных неоднородностей. Записывают значения частот и соответствующих им расстояний до естественных неоднородностей в виде реперных точек. Для обнаружения повреждения отраженные демодулированные импульсы от естественных неоднородностей и неоднородности, возникшей при повреждении линии, вычитают из зафиксированных в электронном образе линии. Вывод о повреждении линии делают при наличии разностных сигналов. Подвергают разностный сигнал автокорреляционной обработке и спектральному анализу и определяют частоту, соответствующую координате повреждения, а расстояние до места повреждения определяют по этой частоте и реперным точкам. Измерения временных задержек отраженных сигналов осуществляется на основе частотного сдвига отраженного сигнала относительно опорного. В способе предусмотрена передача информации о повреждении и расстоянии до него в диспетчерский центр.

Основным достоинством данного способа, что и предопределило его выбор в качестве прототипа, является наличие операций циклического зондирования неповрежденной линии, хранения и постоянного обновления образов линии, а также сравнения полученного образа с хранимым с последующим выявлением на этой основе существенных отличий при возникновении повреждений. Передача полученных данных на диспетчерский пункт предполагает возможность их последующего анализа на ЭВМ пункта и оперативного вмешательства для восстановления работоспособности линии.

К основным недостаткам этого способа, так же, как и ранее рассмотренных, относятся трудности в однозначном определении поврежденного участка разветвленной линии при наличии в ней параллельных участков, то есть точность локализации неисправности и определения расстояния до повреждения применительно к разветвленным линиям в данном способе недостаточна. (Авторы способа используют в описании термин "разветвленные линии", но этот термин употребляется ими в смысле линий с ответвлениями, причем неисправности самих ответвлений из рассмотрения полностью исключены.)

К другим недостаткам этого способа относятся:

Ограниченность применения (как и способа по патенту RU 2386974) там, где удвоенное время прохождения по участку с неоднородностями посылаемого сигнала соизмерима с его длительностью. Применение линейной время-частотной модуляции предполагает использование зондирующего импульса значительной длительности и поэтому на несогласованных участках длиною меньшей, чем указано в ограничении (1), теряется однозначность в определении расстояния до возникшего повреждения.

Проиллюстрируем это утверждение. Временной интервал между зондирующим и отраженным сигналом в этом способе определяется опосредовано через измерение их частотного сдвига. При нарушении условия (1) на входе приемника будут одновременно присутствовать сигналы, отраженные, по крайней мере, от двух неоднородностей - от существующей естественной и от возникшей в результате повреждения линии. При этом разностные частоты будут возникать не только при взаимодействии отражений с опорным сигналом, но и за счет взаимодействия отраженных сигналов между собой, то есть на коротком участке с неоднородностями при возникновении повреждения возникает не одна дополнительная разностная частота, а целый спектр этих частот. Причем дополнительные частоты, в зависимости от взаимоположения естественной и возникшей неоднородностей, могут располагаться на частотной характеристике участка как дальше, так и ближе к началу координат, чем частота, соответствующая повреждению. Значения дополнительных частот являются разностной функцией расстояний до повреждения и до реперных точек и поэтому заранее неизвестны. А так как образ участка строится на основе амплитудно-частотных характеристик и в нем в явной форме отсутствует временной параметр, то судить о том, какой из сигналов пришел раньше, в этом случае представляется затруднительным. Поэтому разностная частота, являющаяся результатом взаимодействия двух отражений и расположенная, например, ближе к началу координат по частотной оси, может быть принята за частоту повреждения.

Таким образом, при нарушении указанного условия, возможна ситуация когда расстояние до повреждения по способу-прототипу будет определено неточно, что ограничивает его применение в неоднородных линиях с участками небольшой длины, к которым, как уже упоминалось, относятся и распределительные силовые кабельные линии.

К тому же, линии этого рода обладают сравнительно узкой полосой пропускания (порядка 2 МГц), что также серьезно ограничивает возможность применения сигнала с время-частотной модуляцией.

Существует еще одна проблема, решение которой затруднительно при использовании время-частотной модуляции зондирующего сигнала. При проведении зондирования "горячей" (то есть находящейся под напряжением) поврежденной линии не исключена ситуация возникновения в месте повреждения дугового разряда, который, совместно с реактивностями самой линии, может генерировать частоты из диапазона того же зондирующего сигнала [3]. Эти частоты непредсказуемы по спектру. Достигнув приемника, они "смажут" всю спектральную картину участка линии, не соответствуя ранее записанному частотному образу неповрежденной линии, располагаясь на частотной оси не только после, но и до действительного расположения частоты места повреждения. Это приведет к неправильному анализу и непредсказуемому результату при расчете расстояния до места повреждения линии.

Другими словами, использование данного способа для линий, находящихся под рабочим напряжением, сужает возможности в определении некоторых типов повреждений, ограничивая или совсем исключая повреждения в виде коротких замыканий, что негативно влияет на точность определения места повреждения линии.

Известно устройство для реализации известного способа (Патент RU 2269789 С1, кл. G01R 31/11, публ. 2006 г.), которое содержит соединенные между собой генератор зондирующих импульсов, вычислительный блок, приемник и блок индикации. При этом генератор зондирующих импульсов имеет блок памяти, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) и усилитель мощности, а приемник содержит смеситель, фильтр нижних частот, аналого-цифровой преобразователь.

Это устройство имеет недостаточную однозначность и точность определения места повреждения разветвленных линий сложной топологии.

Известно также устройство для осуществления известного способа определения мест повреждений линий электропередачи и связи (патент RU 2400765 С2, кл. G01R 31/11, публ. 27.09.2010 г.), которое содержит генератор зондирующих импульсов, вычислительный блок, имеющий в своем составе процессор, приемник, снабженный аналого-цифровым преобразователем, коммутатор, направленный ответвитель и блок передачи информации, вход которого соединен с выходом вычислительного блока.

Его основным недостатком является отсутствие синхронизации и возможности управления устройством из диспетчерского пункта, являющегося центром анализа и обработки поступающей информации о работе линии и смежных с ней систем. Этот недостаток приводит к автономной работе устройства, дистанционно повлиять на которую в нештатной ситуации невозможно. Поэтому снижается оперативность и достоверность получаемых данных о повреждении, вплоть до длительного игнорирования факта его возникновения, если заданная устройству периодичность зондирования линии окажется недостаточной.

Отсутствие синхронизации из единого центра не дает возможности использования двух или многостороннего зондирования, которое в условиях разветвленных линий сложной конфигурации повышает степень однозначности локализации места повреждения и увеличивает точность определения расстояния до него. При отсутствии синхронизации процессоры автономных устройств разойдутся во времени, что может привести к одновременной посылке в линию двух зондирующих импульсов с разных сторон и получению неточных и недостоверных результатов.

Кроме того, на диспетчерском пункте хранится информация не только о работе контролируемой линии, но и о состоянии системы в целом. Поэтому при возникновении первых признаков нештатной работы системы (таких, например, как перенапряжения сети или сбои в работе соседних устройств) наличие возможности оперативного управления устройством (например, команда на изменение периодичности зондирования) может способствовать положительному развитию ситуации. В этом случае многократное дублирование измерений и их сопоставление зачастую позволяет увидеть процесс в динамике и дает возможность достаточно точно установить еще развивающееся повреждение, незаметное при однократном измерении.

Существуют и другие недостатки данного устройства, связанные в основном с время-частотным характером модуляции сигнала. Некоторые из них проявляются на длинах участков линий, соизмеримых с временем прохождения по ним зондирующего импульса, остальные - при зондировании линии в "горячем режиме". Так, в первом случае наложение отражений сигнала самих на себя существенно снижает точность и однозначность определения места возникновения повреждения, во втором случае, в результате возникновения дугового разряда, сильно искажается спектральный состав отраженного сигнала.

Кроме того, при время-частотной модуляции входные фильтры приемника должны пропускать широкополосный сигнал, что затрудняет применение эффективной фильтрации шумов и снижает достоверность локализации и точность определения места повреждения.

Приведенный анализ уровня техники свидетельствует о том, что вышеперечисленные способы и устройства, включая способ и устройство по патенту RU 2400765, не обеспечивают необходимой точности в локализации места и определении расстояния до повреждений разветвленной линии произвольной конфигурации.

Задачей данной группы изобретений является повышение точности локализации поврежденного участка и определения расстояния до места повреждения применительно к неоднородным разветвленным линиям электропередачи и связи произвольной конфигурации, в частности к распределительным силовым линиям.

Технический результат, который может быть получен при реализации заявленной группы изобретений, заключается в достижении высокой точности измерения расстояния до места повреждения сложных неоднородных разветвленных линий произвольной конфигурации, а также в возможности автоматизации процесса диагностирования таких линий и сокращении времени обнаружения и устранения их неисправностей.

Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом способе определения мест повреждений линий электропередачи и связи в линию посылают зондирующие импульсы напряжения, принимают отраженные импульсы с последующей их фильтрацией, анализом и измерениями временных задержек отраженных импульсов относительно зондирующих, на основании которых определяют расстояния до неоднородностей, фиксируют массив отраженных сигналов, полученных с неповрежденной линии в виде электронного образа линии, производят автокорреляционную обработку, расстояния до естественных неоднородностей записывают в виде реперных точек, передают эту информацию в единый центр и при обнаружении повреждения линии рассчитывают расстояние до места повреждения, процесс посылки зондирующих импульсов напряжения и приема отраженных импульсов осуществляют с двух противоположных концов участков линии поочередно. Массив отраженных сигналов фиксируют для участков линии, причем расстояния до неоднородностей записывают для участков линии в виде цифровой информации, которую снабжают метками, уникальными для каждого из возможных источников этой информации, и поочередно передают в единый центр, где ее хранят по крайней мере до получения обновленной информации из того же источника, а для обнаружения поврежденного участка полученную информацию о расстоянии до естественных неоднородностей и до неоднородности, возникшей при повреждении участка линии, подвергают автокорреляционному сравнению с предыдущей информацией из того же источника. При наличии некоррелирующих расстояний определяют поврежденный участок и предварительные расстояния до места повреждения Lx₁ и Lx₂, определенные с двух концов этого участка, причем уточненное расстояние до места повреждения Lx'_K от любого из концов, К=1÷2, участка рассчитывают по формуле:

,

где L известная полная длина этого участка линии, м, а очередность процесса посылки и приема импульсов с концов участков линии и передачи информации в единый центр синхронизируют по синхропакетам, которые принимают из этого центра.

Преимущество способа заключается в использовании двусторонней локации участков линии и передаче результатов, снабженных метками источника информации, в единый центр обработки, где и производится анализ состояния контролируемой линии. Для устранения взаимного наложения сигналов от разных источников для них устанавливается определенная очередность процесса посылки зондирующих импульсов и передачи информации, которая синхронизируется из единого центра.

Такой способ зондирования линии полностью устраняет неоднозначность локализации повреждения, так как по информации, полученной с двух концов поврежденного участка, этот участок однозначно идентифицируется, в т.ч. для разветвленных неоднородных линий с закольцовкой. Предложенный способ также повышает точность определения расстояния до места повреждения.

Ошибка определения дальности при локации места повреждения зависит от ошибок измерения скорости распространения сигнала и времени его запаздывания, поэтому повышение точности измерения расстояния непосредственно связано с устранением влияния неточности в определении фазовой скорости волны в линии и уменьшением ошибок измерения времени запаздывания.

Предположим, что точное значение фазовой скорости распространения электромагнитной волны в данном участке, в данный период, нам неизвестно и поэтому предварительные расстояния до места повреждения, полученные с двух противоположных концов поврежденного участка Lx₁ и Lx₂, измерены с ошибками - δLx₁ и δLx₂ соответственно. Отметим, что в силу равенства скоростей распространения волны в двух ветвях участка линии (участок, как правило, не выполняют из проводников с разными характеристиками) ошибки измерения длины будут пропорциональны самому истинному значению этой длины . To есть эти ошибки можно представить как и , полагая δ погонной ошибкой измерения, связанной с неточным определением скорости распространения. Подставляя предварительные, ошибочные значения длин и в приведенную выше формулу, после группировки и сокращения получим:

.

Учитывая, что , после сокращения получаем тождество, которое доказывает, что даже при большой неточности определения скорости распространения волны в данном участке линии, в случае использования предложенного способа, можно получить точное расстояние до места повреждения. Обобщая, заметим, что при использовании данного способа вообще нет необходимости в определении скоростей распространения зондирующего импульса в участках контролируемой линии, а предварительные длины до места повреждения могут быть определены в любых (но одинаковых) единицах измерения.

Распространяя приведенные выше рассуждения на все систематические ошибки измерений (например, на ошибки измерения временных интервалов), можно констатировать, что ошибки, пропорциональные самой измеряемой величине (например, неточность используемых эталонных единиц времени), никак не влияют на точность получаемых результатов. Единственное, что может оказать негативное влияние на точность проводимых измерений, это несистематические ошибки, присущие каждому мерительному инструменту индивидуально. Но при использовании единой методики, одинаковой аппаратуры и при проведении измерений с незначительным интервалом (доли миллисекунд) трудно ожидать, что параметры линии и аппаратуры изменятся сколь-нибудь существенно. Поэтому при исправности аппаратуры мы вправе предполагать незначительность влияния несистематических ошибок на получаемый результат и их несоизмеримость с ошибками, рассмотренными ранее.

То есть можно утверждать, что использование предложенного способа существенно снижает уровень ошибок измерения, повышая тем самым точность определения расстояния до места повреждения неоднородных линий сложной и разветвленной топологии.

Повышение точности определения расстояния до места повреждения и однозначности локализации участка неоднородных линий произвольной конфигурации достигается и тем, что в указанном способе массив отраженных сигналов для участков линии подвергают амплитудному ограничению снизу по уровню, который предустанавливают с превышением среднего уровня шумов в участке линии, но ниже минимального уровня отражений от естественных неоднородностей, затем массив переводят в пакет униполярных импульсов фиксированной амплитуды, а расстояния до естественных неоднородностей и предварительные расстояния до места повреждения определяют на основании интервалов времени от посылки зондирующего импульса и до прихода переднего фронта очередного импульса пакета.

Сущность этого дополнения к основному способу сводится к тому, что для линий с относительно короткими участками, по вышеуказанным причинам, недопустимо использование протяженных зондирующих импульсов, время прохождения которых по участку (или до его неоднородностей) соизмеримо с длительностью самого импульса (см. ограничение (1)).

Среднеквадратичная ошибка измерения времени запаздывания δ, согласно [4], связана с длительностью зондирующего импульса τ и отношением сигнал/шум q:

.

Уменьшение ошибки в этом случае связано с уменьшением длительности зондирующего импульса. Поэтому в линиях с относительно короткими участками следует стремиться к уменьшению длительности импульса до предела, определяемого возможностями аппаратуры и пропускной способностью линии (тем более, что при локации участков малой протяженности нет необходимости в применении мощных зондирующих импульсов). То есть для линий такой конфигурации достижение заявленного в способе результата исключает возможность применения время-частотной модуляции зондирующего сигнала и предполагает использование немодулированных импульсов малой длительности. Последнее требует альтернативных действий при обработке отраженных сигналов и измерении времени запаздывания, которые и описаны в дополнении к предлагаемому способу.

Кроме того, как следует из приведенного выражения, увеличение точности определения расстояния до неисправности связано с увеличением отношения сигнал/шум в приемном устройстве. Для участков линии средней зашумленности это увеличение может быть получено за счет ограничения массива отражений снизу, еще до его перевода в пакет униполярных импульсов, так, чтобы отраженный от неоднородностей и повреждений сигнал после ограничения был по большей части избавлен от шумов. Для каждого участка линии уровень ограничения может быть установлен индивидуально на основе тестовых измерений. Кроме этого, при зондировании немодулированным импульсом возможно применение входной узкополосной фильтрации сигнала, что также содействует увеличению упомянутого отношения.

Как следует из вышеизложенного, применение время-частотной модуляции ограничивает точность измерения расстояния до повреждения и при проведении зондирования линии, находящейся под напряжением. Возникающая дуга может исказить частотные характеристики массива отражений и привести к недостоверным результатам измерения расстояний в такой линии. Предпочтение в этом случае следует отдавать зондированию участка линии коротким немодулированным импульсом. Вероятность возникновения в дуговом разряде броска, аналогичного зондирующему импульсу, сравнительно мала, а все остальные проявления дуги в принимаемом сигнале могут быть уменьшены полосовой фильтрацией.

Таким образом, для линий с короткими участками и линий, находящихся под напряжением, применение этого дополнения к заявляемому способу ведет к повышению точности определения места повреждения линии, что соответствует поставленной задаче.

Повышению однозначности локализации и точности определения места повреждения способствует то, что в заявленном способе в один процесс посылки зондирующих импульсов посылают не менее двух импульсов, разделяя их посылку интервалом времени Т_з, заведомо большим, чем удвоенное время прохождения зондирующего импульса по самому длинному участку линии, осуществляют прием отраженных сигналов от каждого из посланных n зондирующих импульсов, считая началом каждого из массивов время посылки очередного зондирующего импульса 1≤i≤n, а принятые массивы отраженных сигналов ограничивают снизу по предустановленному уровню и переводят в пакеты униполярных импульсов фиксированной амплитуды, причем пакеты задерживают в зависимости от номера зондирующего импульса i, отражениями которого они являются, на время T_зi, определяемое согласно выражению:

Т_зi=(n-i)·Т_з,

все пакеты суммируют по амплитуде в один пакет, который ограничивают снизу на величину, вычисляемую согласно формуле

А_о=А·(n-0.9),

где А фиксированная амплитуда исходных пакетов импульсов, а расстояния до неоднородностей и предварительные расстояния до места повреждения определяют на основании интервалов времени от посылки последнего из зондирующих импульсов до переднего фронта очередного импульса суммарного пакета.

Для линий высокой степени зашумленности использование только упомянутого выше ограничения снизу массива отраженных сигналов по предустановленному уровню может не дать достаточной степени отстройки от шумов линии. В этом случае посылка последовательно двух или более зондирующих импульсов, с последующим сложением принятых пакетов отражений, дает возможность практически полностью избавиться от любой шумовой или другой нерегулярной составляющей поступающих сигналов. Для правильного сложения из массивов отраженных сигналов сначала вырезают основную часть шумов, а результат переводят в пакеты униполярных импульсов одинаковой амплитуды. Затем пакеты задерживают так, чтобы при сложении совпали их начала. Учитывая статичность естественных неоднородностей и повреждений, можно ожидать, что их отражения сложатся, дав в сумме амплитуду сигнала равную произведению амплитуды пакетов на их количество. Но шумы, в силу своей нерегулярности, в разных пакетах будут размещены по-разному, поэтому в суммарном сигнале их амплитуда будет меньше, чем амплитуды статичных неоднородностей. Обрезая снизу полученный суммарный сигнал на величину А_о=А·(n-0.9), в результате получаем только импульсы, отраженные от статичных неоднородностей (коэффициент 0.9 вместо единицы предотвращает попадание случайных флуктуации в итоговый сигнал). Необходимое количество зондирующих импульсов в одном пакете зависит от интенсивности и плотности шумовой составляющей линии. Так как снижение уровня шума в сигнале влечет за собой повышение точности локации, можно утверждать, что предлагаемое дополнение способа содействует повышению точности определения расстояния до места повреждения сильно зашумленной линии.

На решение задачи изобретения направлено и уточнение к двум предыдущим дополнениям заявленного способа. В предлагаемом способе зондирующий импульс инвертируют, трансформируют по амплитуде и одновременно с исходным зондирующим импульсом из линии подают на приемное устройство, где эти импульсы суммируют по амплитуде, причем трансформируют инвертированный импульс так, чтобы сумма этих импульсов в приемном устройстве по амплитуде была меньше, чем импульсы, отраженные от неоднородностей.

Сущность предложения заключается в компенсации зондирующего импульса в приемном устройстве таким образом, чтобы он не "мешал" идентификации отражений от ближайших неоднородностей. Обычно используемый прием полного блокирования приемника на длительности зондирующего импульса приводит к тому, что отражения от близких к началу линии неоднородностей также будут заблокированы, что уменьшает вероятность обнаружения повреждений, попадающих в эту зону. Для линий небольшой длины, к которым, например, относятся распределительные силовые сети, последнее ведет к снижению достоверности и точности определения места повреждения. Предлагаемый способ позволяет снизить уровень всплеска напряжения на время прохождения зондирующего импульса по цепям приемника, не прибегая при этом к полному блокированию его входа. На фоне остаточного сигнала отражения от близких неоднородностей становятся разрешимыми, что увеличивает точность способа применительно к участкам линии небольшой длины.

Таким образом, применение предложенного способа обеспечивает решение поставленной задачи для всех оговоренных выше разновидностей линий электропередачи и связи.

Предлагаемый способ может быть реализован при помощи устройства, включающего генератор зондирующих импульсов, имеющий вход и два выхода, приемник, содержащий аналого-цифровой преобразователь и снабженный двумя входами и выходом, вычислительный блок, содержащий процессор и снабженный, по крайней мере, двумя выходами и входом, блок передачи информации, снабженный входом, причем один из входов приемника соединен с линией, а второй со вторым выходом генератора, вход блока передачи информации соединен с одним из выходов вычислительного блока, а выход приемника является выходом аналого-цифрового преобразователя. Вычислительный блок устройства снабжен субблоком дешифровки синхропакетов, выход которого соединен с дополнительным вторым входом процессора, а вход является вторым входом вычислительного блока, при этом блок передачи информации выполнен с возможностью приема синхропакетов и снабжен выходом, соединенным со вторым входом вычислительного блока.

Отмеченный выше основной недостаток прототипа - отсутствие синхронизации и возможности дистанционно управлять работой устройства - устраняется в заявляемом изобретении тем, что блок передачи информации устройства снабжен дополнительной функцией приема синхропакетов из единого центра, которым, как правило, является диспетчерский пункт. Вычислительный блок заявляемого устройства снабжен субблоком дешифровки синхропакетов, задачей которого является расшифровка информационных сообщений, передаваемых в этих синхропакетах. Кроме основной задачи - синхронизации работы вычислительного блока (а с ним и всего устройства) по единому графику, формируемому в центре, - субблок дешифровки расшифровывает и передает вычислительному блоку команды управления, которые могут содержаться в синхропакетах. Таким образом, становятся возможными синхронизация всех устройств контролируемой линии и дистанционное управление ими, что позволяет повысить точность определения места повреждения линии и устранить неоднозначность в его локализации.

Предлагаемый способ с дополнениями может быть реализован при помощи устройства, в котором приемник устройства содержит полосовой фильтр, усилитель-инвертор, каждый из которых включает вход и выход соответственно, блок задержки сигнала, снабженный двумя входами и m выходами, первый сумматор, включающий два входа и выход, второй сумматор, включающий m входов и выход, и два компаратора, каждый из которых содержит вход, соединенный с выходом соответствующего сумматора, и выход. Входы полосового фильтра и усилителя-инвертора являются первым и вторым входами приемника соответственно, а выходы полосового фильтра и усилителя-инвертора являются первым и вторым входами первого сумматора, второй вход блока задержки сигнала является третьим дополнительным входом приемника, который соединен с дополнительным выходом вычислительного блока, а m выходов блока задержки сигнала являются m входами второго сумматора, который через второй компаратор соединен с входом аналого-цифрового преобразователя приемника.

Как показал проведенный анализ прототипа, для линий с относительно короткими участками, а также для линий, находящихся под напряжением и сильно зашумленных линий, использование время-частотной модуляции зондирующего импульса не является оптимальным решением и влечет за собой снижение точности определения места повреждения. Последнее св