Способ определения места замыкания жилы в кабельной линии

(23) Приоритет по делам изобретений и открытийОпубликовано 23.07.80. Бюллетень М 9 27 Дата опубликования описания 25,07.80(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА ЗАМЫКАНИЯ ЖИЛЫ В КАБЕЛЬНОЙ ЛИНИИ Изобретение относится к электроиэмерительной технике и может быть использовано для определения места повреждения изоляции жилы в силовых кабельных линиях при однофаэных или5 междуфазовых замыканиях. Наиболее близким по технической сущности является способ определения места замыкания жилы в кабельной линии, вклюо чающий воздействие на одном из концов кабеля на поврежденную и неповрежденную жилы соответственно переменным током звуковой частоты и высокочастотными импульсами тока, посылаемыми через половину периода тока звуковой частоты, заземление неповрежденной жилы на другом конце кабеля, фиксацию сдвига фаз сигналов, наведенных электромагнитными полями переменных токов,и определение места повреждения по изменению знака фазы тока звуковой частоты относительно посылок высокочастотных импульсов тока 1 Недостатком этого способа является низкая чувствительность и точность определения места повреждения.Цель изобретения - повышение чувствительности способа и точности определения места повреждения.Это достигается тем, что в известном способе, включающем воздействие переменными токами на поврежденную и неповрежденную жилы на одном из концов кабеля, заземление неповрежденной жилы на другом конце кабеля, фиксацию сдвига фаз сигналов, наведенных электромагнитными полями переменных токов, частоты переменных токов выбирают разными с постоянной кратностью во времени, а сигналы, наведенные электромагнитными полями переменных токов преобразуют в сигналы с одинаковыми частотами.На чертеже представлена структурная схема устройства, реализующего данный способ.Устройство содержит источник 1 рабочего тока, источник 2 вспомогательного3тока и блок 3 приема, состоящий из приемников 4 и 5 рабочего и вспомогательного сигналов, соответственно преобразователей 6 и 7 частоты и измерителя 8 фазы.Способ реализуется следующим образом.Пусть силовой электрический кабель 9 имеет повреждение - замыкание одной иэ жил на оболочку. Ток с частотой тр от источника рабочего тока 1 посылается в поврежденную жилу кабеля 9 по цепи жила-земля, а ток с частотой Хв от источника вспомогательного тока 2 посылается в неповрежденную жилу кабеля 9 по цепи жила-земля. Для обеспечения лучшего прохождения вспомогательного тока неповреждЕнная жила на дальнем конце кабеля 9 соединена с землей.Частоты рабочего и вспомогательного токов связаны соотношениями 75039у,р Пф(Р В25 Кратность частот источников 1 и 2 рабочего и вспомогатель,(ого токов должна быть постоянна и стабильна во времени, так как только при этом условии возможно простое преобразование частот приня 30 тых сигналов (при постоянной кратности преобразования), необходимое для контроля фазового сдвига рабочего тока.Блок 3 приема перемешают вдоль кабеля 9. В приемниках 4 и 5 рабочего и35 вспомогательного сигналов соответственно селективных к частотам Хр и Ев Ьозбуждаются сигналы, наводимые магнитныМи полями, созданными рабочим и вспомогательным токами, протекающими по жилам кабеля 9. Преобразователи 6 и 740 частоты преобразуют наведенные, сигналы с адинаковыми частотами = Х 8, а измеритель 8 фазы контролирует фазовый сдвиг между преобразованными сигналами.45Вспомогательный ток, протекающий по неповрежденной жиле, монотонно изменяет сьой фазовый сдвиг вдоль кабеля 9 независимо от места повреждения. Поэтомув относительно небольшой зоне расположения места повреждения в кабеле 9 изме 50 кение фазы вспомогательного тока пренебрежимо мало и фазовый сдвиг можетбыть принят равным ч(в, Рабочий ток, протекающий в поврежденной жиле,55изменяет свой фазовый сдвиг в месте повреждения.При наличии переходного сопротивления в месте повреждения эа местом 8 фповреждения будет протекать ток, обусловленный емкостью жила-оболочка, Перед местом повреждения будет протекать сумма токов: ток, обусловленный переходным сопротивлением повреждения, плюс ток, текущий за местом повреждения.Фазовый угол рабочего тока будет перед местом повреждения Чр( 90-Чд с 90 после места повреждения Чр у =90 о где -л - фазовый угол, обусловленный протеканием тока через переходное сопротивление в местах повреждения. В приемниках 4 и 5 рабочего и вспомогательного сигналов будут наведены сигналы, фаэовые сдвиги которых пропорциональны фазовым сдвигам рабочего и вспомогательного токов.Для преобразования частоты наведен( ( ных сигналов до значений Рр = в преобразователи 6 и 7 частоты должны иметь следующие коэффициенты преобразования:И= П,КУ преобразованных по частоте сигналов изменятся масштабы измерения фазовых углов, и фаэовые углы будут иметь следующие значения: для рабочего тока до места повреждения ц = (РОРО 1-Мд) КР,после места повреждения Юд 90; для вспомоательного тока по всей длине линии)ф - ЪР8Измеритель 8 фазы будет определятьфазовые углы; до поврежденияф= -1 ф,ю- и ь(после повреждения 1 = фРа вИзменение угла фазового сдвига уместа повреждения кабеля 9 составит4 =г с(=оЧеткое различие в величине контролируемых фазовых сдвигов до места и после места повреждения и резкое изменение угла фазового сдвига у места повреждения позволяют однозначно определить место повреждения - место замыкания жилы на оболочку кабеля 9, т.е.однофазное повреждение.Данный способ может быть применентакже и для определения места повреждения при замыкании жилы с жилой. В этом случае изменяется только включение источника 1 рабочего тока. Ток с частотойпосылается в поврежденные жилы по цепи жила-жила. Так как0398 бФор мула изобретенияСпособ определения места замыканиижилы в кабельной линии, включающийвоздействие переменными токами на поврежденную и неповрежденную жилы наодном иэ концов кабеля, заземление неповрежденной жилы на другом конце кабеля, фиксацию сдвига фаэ сигналов, наведенных электромагнитными полями пере 1 О менных токов, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения чувствительности и точности определения места повреждения, частоты переменных токов выбирают разными с постоянной кратностью во15 времени, а сигналы, наведенные электромагнитными полями переменных токов,преобразуют в сигналы с одинаковыми частотами.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР% 504987, кл. Я 01 К 31/08, 1973,Итак, описанный способ позволяет по наиболее резкому изменению угла фазового сдвига с высокой точностью опреде- о лить место замыкания жилы в кабельной линии,ППП Патентф,ород, ул. Проектная г. 5 75жилы кабеля 9 имеют скрутку то магнитный поток, вызванный током, протекающим по цепи жила-жила, меняет своенаправление в соответствии со структурой жил вдоль кабеля 9. Поэтому измеритель 8 фазы будет контролировать уголфазового сдвига У-+ К р - Ч которыйменяет свой знак каждые полшага скрутки жил,Изменение знака угла фазового сдвигапрекращается сразу эа местом повреждения, так как далее не протекает ток поцепи поврежденных жил и, следовательно,место повреждения жила-жила (т. е.междуфазовое повреждение) определяетсяоднозначно. НИИПИ Заказ 4642/35Тираж 1019 Подписное