Способ обнаружения участков кабеля с пониженным сопротивлением изоляции

(56) Андреев П. П., Гл зинский В. А., Свето обеспечения полетов. с. 175 - 177.Авторское свидетел849112, кл. б 01 К адыш И. С ехнические М.: Транспо Воеводистемы1981,во ССС /08, 197 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ УЧАСТКОВ КАБЕЛЯ С ПОНИЖЕННЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ ИЗОЛЯЦИИ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике. Может быть использовано при обнаружении мест повреждения изоляции в поврежденных электрических сетях,3 в частности в кабельных сетях систем свето- сигнального оборудования аэродромов с большой распределенной индуктивностью.Цель изобретения - повышение точности и помехоустойчивости - достигается путем исключения колебательного процесса во время измерения первой производной тока. Для этого, согласно способу, закон смещения потенциала кабеля по отношению к земле поддерживают только при положительном или только при отрицательном знаке его первой производной, порядок измерения которой определяется данным способом, Устройство для реализации способа содержит: участки одножильного кабеля - кабельную сеть 1, изолирующие трансформаторы 2, светосигнальные лампы 3, регуля- д тор 4 яркости, генератор 5 пилообразных напряжений, индикатор 6, одновибратор 7 ур) и усилитель 8. Изобретение позволяет без проведения земляных работ определить участок кабельной сети аэродрома с пониженным сопротивлением изоляции без повреждения самих кабелей. 3 ил.Устройство, реализующее способ, содержит участки одножильного кабеля - (кабельная сеть 1), изолирующие трансформаторы 2, светосигнальные лампы 3 накаливания, регулятор 4 яркости, генератор 5 пилообразных напряжений, индикатор 6, одно- вибратор 7, усилитель 8.Кабельная сеть 1 ССО аэродрома (фиг. 1)состоит из большого числа изолирующих 40 трансформаторов 2, которые разбивают сеть 1 на отдельные участки. К изолирующим трансформаторам 2 подключаются светосигнальные лампы 3 накаливания. Питание кабельной сети 1 осуществляется от регулятора 4 яркости, Смещение потенциала ка бельной сети 1 осуществляют при помощи генератора 5 пилообразных напряжений, а измерение первой производной тока при помощи индикатора 6, представляющего собой прибор магнитоэлектрической системы,50подключенный через одновибратор 7 к выходу усилителя 8, входы которого подключены к вторичной обмотке изолирующего трансформатора 2. Индикатор 6, одновибратор 7 и усилитель 8 образуют измерительное устройство.55Определение места с пониженным сопротивлением изоляции осуществляют следующим образом. Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при обнаружении мест повреждения изоляции в поврежденных электрических сетях, в частности в кабельных сетях систем светосигнального оборудования аэродромов с большой распределенной индуктивностью.Целью изобретения является повышение точности и помехоустойчивости способа путем исключения колебательного процесса во время измерения первой производной тока.На фиг. 1 представлена электрическая схема кабельной сети системы светосигнального оборудования (ССО) аэродрома; на фиг. 2 - схема замещения кабельной сети ССО аэродрома; на фиг. 3 (а, б, в) - временные диаграммы напряжений, токов и первых производных токов.На фиг, 2 при,1 яты следующие обозначения:Яо - погонное сопротивление кабеля; Я.; - активное эквивалентное сопротивление изолирующего трансформатора;Ь - погонная индуктивность одножильного кабеля;Ь; - индуктивность изолирующеготрансформатора;С., - емкость изолирующего трансформатора;Я.з - сопротивление изоляции участкакабеля;- длина участка кабеля между изолирующими трансформаторами,5 10 15 20 25 30 От кабельной сети 1 отключают регулятор 4 яркости и подключают к одному из зажимов кабельной сети 1 генератор 5 пилообразных напряжений. Затем отсоединяют приблизительно в середине кабельной сети 1 лампу 3 накаливания от вторичной обмотки изолирующего трансформатора 2, подключив вместо нее индикатор 6 через одновибратор 7 и усилитель 8, и фиксируют показания индикатора 6, которые обратно пропорциональны сопротивлению изоляции участка кабельной сети 1, расположенного за изолирующим трансформатором 2, к которому подключено измерительное устройство. После этого отсоединяют измерительное устройство от вторичной обмотки изолирующего трансформатора 2 и подключают вместо него лампу 3 накаливания. Если показания индикатора 6 оказались малыми, значит сопротивление изоляции кабельной сети 1 за исследованным изолирующим трансформатором 2 хорошее. Далее необходимо повторить перечисленные операции, подключив измерительное устройство к вторичной обмотке изолирующего трансформатора 2, расположенного между генератором 5 пилообразных напряжений и исследованным изолирующим трансформатором. По показаниям индикатора 6 определяют участок кабельной сети с наименьшим сопротивлением изоляции, после чего его вновь делят на две части путем установки измерительного устройства в середине участка. Последовательно выполняя приведенные операции, находят участок между двумя соседними изолирующими трансформаторами с минимальным сопротивлением изоляции по максимальной разнице показаний индикатора 6 на границах исследуемого участка кабеля.Ток на входе кабельной сети при подаче линейно изменяющегося напряжения опре- деляется дУ У а 1ь. = С.- - + - = С-. а+ -й Яиз Янзгде Сз. - суммарная емкость на землю всехэлементов кабельной сети;а - скорость нарастания напряженияна жиле кабеля;Язз - сопротивление утечек на землюв местах повреждения изоляции;У - линейно изменяющееся напряжение.Первая производная от тока ьз равнасСсщ аф ЯизОтсюда видно, что она прямо пропорциональна скорости нарастания напряжения на входе кабельной сети и обратно пропорциональна сопротивлению утечек через изоляцию Язз. Таким оразом, по значению производной тока - ф- можно однозначно судитьсИ1247791 Формула изобретения Тп ц + Тц о значениях сопротивления изоляции в электрической сети. Измеряя указанные первые производные тока в различных точках кабельной сети, можно всякий раз определять сопротивление Риз участка сети, расположенного за точкой измерения, считая от точки подключения генератора 5 пилообразных напряжений. Ввиду того, что нельзя напряжение увеличивать до бесконечности, поддУдерживая производную - постоянной, ис Ой пользуют в качестве источника смещения потенциала генератор 5 пилообразных напряжений, у которого участки линейно нарастающего потенциала периодически сменяются участками его резкого снижения (фиг. 3, а). При работе такого генератора на протяженную кабельную сеть в ней возникают колебания напряжений в точках изменения знака производной напряжения, которые в свою очередь вызывают появление переменного тока в элементах рассматриваемой кабельной сети. При заряде кабеля (фиг. 3, а) с 11 до 6осуществляется повышение напряжениястрого по линейному закону. При этом емкостная составляющая тока заряда (фиг. 3, б)остается постоянной (, = С фф= сопМ),сйа активная составляющая ( = - ) измеЯняется по линейному закону. Она и выделяется с помощью измерительного устройст- Зова (участок 6 - 6).На участке разряда кабеля (участок6 - 1 з, фиг. 3) наблюдается колебательныйпроцесс за счет емкостей и индуктивностейкабеля,При этом токи в кабеле (фиг. 3, б) и ихпервые производные (фиг. 3, в) во многомпревышают значения, наблюдаемые во время заряда кабеля. Поэтому согласно данному способу измерение полезного сигнала производится на участке времени 11 - 6 (фиг. 3), когда первая производная тока А/Ж постоянная. Если производить измерение на всем периоде времени 1 - 6 з, полезный сигнал выделиь не удается, так как он значительно меньше по сравнению со значениями в переходной период,Таким образом, применение данного способа позволяет без проведения земляных работ определить участок кабельной сети ССО аэродрома с пониженным сопротивлением изоляции без повреждения проверяемого кабеля и соседних кабелей, расположенных вблизи, что сокращает время в 3 - 5 раз на восстановление исправного состояния кабельной сети. Способ обнаружения участков кабеля с пониженным сопротивлением изоляции, состоящий в том, что принудительно периодически смещают потенциалы участков кабеля по отношению к земле по линейному закону от минимального значения до максимального и обратно, измеряют первую производную тока по участкам кабеля, определяют поврежденный участок кабеля по максимальной из измеренных значений первых производных тока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и помехоустойчивости, линейный закон смещения потенциала кабеля по отношению к земле поддерживают только при положительном или только при отрицательном знаке его первой производной, измерение первой производной тока осуществляют при постоянстве первой производной смещения потенциала кабеля по значению и по знаку, а определение поврежденного участка кабеля осуществляют по значению максимального изменения первой производной тока на границах исследуемого участка кабеля.Составитель Е. Кущ Редактор Н,Швыдкая Техред И. Верес Корректор О. Луговая Заказ 4120/45 Тираж 728 Подлисное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам Изобретений н открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4