Способ определения места повреждения и контроля неоднородностей проводов и кабелей

Способ определения места повреждения и контроля неоднородностей проводов и кабелей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Оп ИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистические

Респубпмк

<1,736026 (6l ) Дополнительное к авт. с вид-ву (22) Заявлено 17.06.77 (2l )2496710/18-21 (5 l ) M. Кл.

G Ol R 31/11 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет (23) Приоритет ао аевем изобретений и открытий

{53) УДК 621.317. .333.4.621.3 15. . 1 .62 1.3 15.2

{ 088.8) Опубликовано 25.05.80. Бюллетень ¹ 19

Дата опубликования описания 25.05.80 (72) Авторы изобретения

В. А. Половников и И. A. Голуб (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ

И КОНТРОЛЯ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ ПРОВОДОВ И КАБЕЛЕЙ

Предложенный способ относится к

:области электротехники и предназначен для определения места повреждения в проводах и кабелях.

Известен способ определения места повреждения изоляции кабельной линии, заключаюшийся в том, что конденсатор заряжают до потенциала искрового заряда, разряжают на линию, измеряют промежуток времени между падаюшими и отто раженными волнами, причем, разряд конденсатора на линию осушествляют с задержкой, а измерение времеш однократного процесса производят между фронтами падаюшей и отраженной волн 1 .

Недостаток — недостаточная точность определения места повреждения кабель— ной линии.

Наиболее близким по технической сушности является способ определения .места 20 повреждения и контроля неоднородностей проводов и кабелей, включающий зонди-. рование линии электрическим воздействием, прием и анализ отраженного сиг2 нала, регулировку формы зондируюшего электрического воздействия путем изменения его амплитуды до получения минимальной длительности фронта отраженттого сигнала, измерения времени пробега и амплитуды отраженного сигнала И.

Недостаток способа — его плохие локалнзируюшие (выделяюшие) свойства поиска повреждения, т.е. нельзя отличить импульсы, отраженные от повреждения (обрыва, короткого замьпсания, утечки) от импульсов отраженных от реактивностей (муфт, различных включений и т.д.).

Бель способа — повысить надежность и точность определения места повреждения на фоне реактивных неоднородностей.

Для этого в известном способе определения места повреждения и контроля неоднородностей проводов и кабелей, включаюшем зондирование линии электри ческим воздействием, прием и анализ отражештого сигнала, регулировку формы

3 73602 зондирующего электрического ВОздейстВия путем изменения его амплитуды до полуs 3 чения минимальной длительности фрота отраженного сигнала, зондирующее электрическое воздействие выбирают однополярным в виде суперпозиции еди5 ничного перепада напряжения и прямоугощ:ного импульса, е регулировку формы зондирующего электрического воздействия осуществляют путем изменения длительности тпрямоугольного импульсе.

Не фиг. 1 представлен спектр 8 (ш ) зонди:.уюц,F1 единичного перепаде и спектр .:, (О ) единичного перепаде

B точке, линии;, HB фиг. 2 - блок-схема

15 устройстве для реализации способе определения места повреждения и контроля неоднородностей проводов кабелей; на фиг. 3 — ".-.àpèñîâêë с индикаторе импульсчых характеристик зондирования кабеля, ! илюстрирующие пример осуществления.

Известно „что измеренная кмпу:тьсная характеристика получается тождественной фактическому распределению неоднородностей вдоль линии при условии использования зондирующего импульса Ф близкого к единичному перепаду напряжения.

Поэтому наилучшие рез"учьтаты лока.— лизации повреждения на фоне реактивностОЙ достигается при зондировании линии етдинцчным перепадом напряженлтя.

Однако, из-за сильной деформации спектральной плотности зондирую|цего стц цала В области ВысОких ттастот цен Гр -5 (тяжести смещается в область низких — частотно. зависимый коэффициент затухания, КЮ; частотно заQ.=р(ш)V (и ) висимая велттчине, хе— р актеризующея смещение спектра сигнале в область низ20 ких частот.

Для зондирующего сигнала в начале линии справедливо равенство

Оо Яр (г) где U Π— значение амплитуды сиг25

Q О налов при 1, где 1 начало отсчета.

Спектр такого сигнале S (ж ).

Для сигнала в точке К линии справедтиво выражение - я.1 ц„=- (1) е (3 )

Спектр такого сигнала выражается формулой

Из фиг. 1следует,,что первоначальную спектральную плотность можно восстановить в точке х линии. Для этого необходимо увеличить. . (ит ) на некоторую величину g . Это можно сделать с помощью одиночного короткого импульса произвольной формы, спектральная плотность которого может быть выражена приближенно постоянной величиной, про;; эрциональный плошади импульса в пределах интервала частот

Luke (< 1. йля суммарного сигнала справедливо где (< ) — короткий импульс; (1 (О ПРИ « О

)Л при „«« частот, что приводит к ухудшению раз| решающей способности на длинных линичх, и линичх с большим затуханием. Ввел ание дополнительногоо сигнале-в Идеоимпул ьсе поз0 воляет корректировать спектр суммарного отраженного сигнала (Видеоимпульса и единичного перепада напряжения) до максимального подобия единичному перепаду.

При распространении зондирующего

45 сигнала по линии комплексный коэффициент передачи определяется по формуле.

К=-& М (:) где g- б,(ш + ь(си) — постоянная распро50 стренения т (m) — ЧаетОтНОЗаВИСИМая постоянная затухания; р (От1 — ЧаСтотНОЗаВИСИМая фезовея постоянная;

ДЛИНа ЛИНИИ ОПрЕдЕЛяЕТСя ПО фетрМуЛЕ:

9,, (т).4 где V (.,) — частотно- зависимая фезо% вея скорость, 6

4 — время задержки время э (прохождения по линии).

Вь ражение (1) преобразуется следующим образом

g4() фЬ ф э(в)1 =ке Ъ 3

К. - ((U) Vqð((u) 1 Ъ где К=-е

Gx(0 ) KS(R+R) ()

Т.О. 5„(т-т ) ВСЕГда МЕНЬШЕ 5 (тО ) .

На фиг. 1 представлены спектр 5 (u)) зондирующего единичного перепада и пектр Вх (ta ) единичного перепада в точке х линии. О

А .с 1 у 1 (о(1к) . р

+ " < М (М )> где величины К и Л. в общем случае определяются выражением (2 ), т.е. типом и длиной линии.

Подбор (регулировка) величины А. г (амплитуды и длительности импульса) г рйьодит к восстановлению спектральной плотности в точке х линии,,т.е. к восстановлению длительности фронта, а следоватетьно, к улучшению локализи5 73В0 6 6 где с. — длительность короткого им- рующих свойств н восстановлению разрешапульса, ющей способности и точности отсчета. — амплитуда короткого импульеа Способ определения места поврежде4 я- единичный препад напряжения . ния и контроля неоднородности прово..., 10 при < „ Ь )= дов и кабелей иллюстрируется примеjl при - о ром. В кабеле на расстоянии < -500 м

Спектр суммарного сигнала равен включают емкость С вЂ” 300 пФ; на рассумме спектров составляющих функций стоянии 3 — 600 м включена утечка (Л41 определяется по формуле ур, — 60 Ои.

>О Волновое сопротивление кабеля

5„(m)+a (w)=je (t (д) %(д))ж. (в) 80 о, д,р (зл.> = о,д „„, щд, D тельность импульса 3 мкс.

Спектр короткого импульса произволь- Соотношение амплитуд импульса и пеной формы, (Л4) равен: репада — 2; д.,д и д-. y,„— соответственно

\U <<4 (7 ) 5 отражения от екпюсти ч утечки, л

Спектр единичного перейада напря- Π— импульсная характеристика жения равен кабеля прп зондировании ви(()( (1(деоимпульсом; (8) 0 — при зондировании единичным

Т.о. спектр суммы зондирующих сигпер епадом напряжения; налов равен

Ь

- при зондировании коротким ви

/5 (о.т}/= А <+— деоимпульсом с переменной амФ g плитудой н длительностью, и едиИз выраженчя (9 ) следует, что: ничным перепадом напряжения. увеличивая A (амплитуду и длитель- 25 Отсюда следует, что лучшие резуль ность короткого импульса) на величину таты получены при реализации данн ,()„к ) цт данного (фиг.1) можно добиться увеличе- способа, определения места повреждения спектральной плотности суммарного ния H контроля неоднородностей прово сигнала в области высоких частот для дов и кабелей. точки х линии и добиться в первом 30 Ф о Р м У л a ii з о б Р е т е н и и приближении максимального подобия Способ определения места повреждеспектральной плотности суммы сигналов ния и контроля неоднородностей провов точке х линии спектральной плотности дов и кабелей, включающий зондироваединичного перепада в начале линии ние линии электрическим воздействием, 35 прием и анализ отраженного сигнала, S = к — спектральная плотность .регулировку формы зондирующего электри) единичного перепада ческого воздействия путем изменения в точке х линии, его амплитуды до получения минимальной

1 длительности фройта отраженного сиг40 нала, измерения времени пробега и амплитуды отраженного сигнала, о т л и— чающийся тем,что,сцелью пада в начале линии. ля восстановления спектр повышения надежности и точности опреплотности сигнала в точке х линии неделения мест=- повреждения на фоне обходимо

45 реактивных неоднородностей зондируюS +А .T=S

О (4О) щее электрическое воздействие выбирают

Отсюда однополярным в виде суперпозиции единичного перепада напряжения и прямоугольного импульса, а регу бровку формы

50 зондирующего электрического воздействия осуществляог путем изменения длительности прыло5гольдюго импульса.

Источнлкп информашди, принятые во внимание при экспертизе

55 1. Авторское свидетельство СССР № 104356, кл. 401 R 31/08, 1954.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 534708, кл. (01 К Зj!1), 1Р74 (дд рототип ), 736026

1 7, Составитель В. Евпаков

Редактор В. Гольпикина Техред Ж, Кастеиевнч Корректор М. Вигула

Заказ 2419/37 Тираж 1019 Подписное

HHHHllH Государственного комитета СССР по делам иэобретннй и открытий

113и35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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