“датчик электромагнитного поля подземного силового кабеля

(23) Приоритет 1/О Госудврствевиый комитет Совета т 1 ипвстров СССР(53) УДК 621.315(088 28.02.76, Бюллетень8 ования описания 12.07.76 икован по делам изооретеиий и открытийа опубл 2) Авторы изобретени О. А. Дроздов и атоно овочеркасский ордена Трудового Красного Знамен политехнический институт им, Серго Орджоникидзе 1) Заявитель(54) ДАТЧИК ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛ ПОДЗЕМНОГО СИЛОВОГО КАБЕЛЯактически Е Е - Е - Е 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 прзатрудняет использование датчика,Цель изобретения - создание датчикаэлектромагнитного поля, который позволяет5 при его более простой ориентации лучше отстроиться от влияния поля одиночного токаи внешних помех.Датчик состоит из трех катушек, расположенных в одной плоскости и на одной прямой10 на расстоянии одной четверти шага скруткижил кабеля.Схема приведена на чертеже.Между крайними катушками расстояниеравно половине шага скрутки и включаются15 они последовательно (противоположно, посравнению с датчиком из двух катушек), Поэтому в крайних катушках образуется суммаэ.д.с. и исключается действие пары токов.Затем крайние катушки включаются в проти 20 вофазе со средней, имеющей в два раза большее число витков. Точнее витки подбирают таким образом, чтобы э,д.с. средней катушкибыла в два раза больше, чем у одной из крайних в равномерном поле. Результирующая25 э.д.с. равна разности э.д.с. средней и крайнихкатушек,Е =Е,р -ь Анализ свойств датчика показывает, чт0 при расположении оси катушек датчика паТираж 1010Совета Минисоткрытийая наб., д. 4/5 Изд. Уо 1168Государственного к по делам изоб113035, Москва, ЖПодшсноеСССР митетатенийРауш пография, пр. Сапунова 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 реагирует на всевозможные помехи, поле которйхв пространстве меняется по линеййому закону .илиявляется равномерным.г 1В самом.наихудшем ъиловероятном случае, когда оператор.совершено 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 д - расстояние между крайними катушками;/ср - расстояние между осью кабеля исредней катушкой датчика,При /ср -- 2 м, у=1 м Е 1/Е,р, -- 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. В системе двух антенн, включенных на разность э.д,с. (упомянутых вначале), предельное мешающее действие от прямого токаЕ, К5Е + д где Е - э,д.с. от одной близлежащей к кабелю катушки.При а=1,5 м (как и в предыдущем случае), 10 д=1 м отношение 100 Е,/Еа, -- 40/о, что значительно выше, чем у датчика с тремя катушками (6,7%).Приведенные данные показывают преимущества датчика электромагнитного поля, вы полненного из трех катушек. Формула изобретенияДатчик электромагнитного поля подземногосилового кабеля для фиксации поля пары то ков при определении мест повреждения наоболочку, содержащий два разнесенные на половину шага скрутки жил одинаковые катушки, отличающийся тем, что, с целью отстройки от внешних помех и от мешающе 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.