Способ определения места повреждений линий электропередач и связи

9) О 51)5 601 К 31/11 митетОТКРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР М 1401413, кл. 0 01 К 31/11, 1988, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА ПОВРЕЖЦЕНИЙ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ И СВЯЗИ(57) Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к импульсным искателям повреждений, Цельюизобретения является повышение точности путем увеличения чувствительности и сниИзобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при определении мест повреждений линий электропередач и связи.Цель изобретений - повышение точности определения места повреждения линий электропередач и связи путем увеличения чувствительности и снижения вероятности пропуска неустойчивых повреждений в ливиях. На фиг.1 представлена схема устройства, реализующего предложенный способ; на фиг.2 - графическая зависимость длительности отраженного импульса от времени задержки линии. Устройство для реализации способа содержит тактовый генератор 1, выход которого соединен с входом генератора 2 зондирующих импульсов, входом линейного счетчика 3 и входом перепрограммируемого счетчика 4, выход которого соединен с пержения вероятности пропуска неустойчивых повреждений в линиях, Поставленная цель достигается тем, что в известном способе определения места повреждения линий электропередачи и связи определяют временную задержку линии 1 з, измеряют длительность импульса, отраженного от конца линии го.и, и устанавливают временной интервал между выборками первой последовательнссти й, изменяющийся по логарифмическому закону АТ 3,и(1+ + Ь ( 1+ т/т 3(ехр (г,и - т.и)/тз.и - 1 И, где ти - длительность зондирующего импульса;- текущее время задержки отраженного импульса, 2 ил,вым входом коммутатора 5, второй вход которого соединен с выходом линейного счетчика 3, а выход - с цифроаналоговым преобразователем б (ЦАП), выход которого соединен с первым входом схемы 7 сравнения, второй вход которой соединен с выходом генератора 8 линейного напряжения, вход которого соединен с выходом тактового генератора 1, а выход схемы 7 сравнения соединен с входом устройства 9 выборки и хранения информации, вход которого соединен с выходом генератора 2 зондирующих импульсов, а выход - с входом блока 10 цифровой обработки информа- ции, управляющий выход которого соединен с выходом источника 11 дестабилизирующего напряжения, выход которого соединен с входом фильтра 12, выход которого соединен с выходом генератора 2 зондирующих импульсов, Причем информационный выход блока 10 цифровой обработки информации соединен с5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 информационным входом перепрограммируемого счетчика 4,Тактовый генератор 1 вырабатывает импульсы со стабильной частотой следования, которые поступают на запуск генератора 2 зондирующих импульсов, счетчиков 3 и 4 и генератора 8 линейного напряжения,Период запуска генератора 2, счетчиков 3 и 4 и генератора 8 больше времени двой-ного пробега импульсов по линии.Зондирующие импульсы, следующие со , стабильным периодом, длительностью Хз.и, , поступают через фильтр в исследуемую ли-нию, а также на вход устройства 9 выборки ; и хранения информации,Считывание с линии осуществляется путем открывания на короткое время устройства 9 для прохождения напряжения с линии и выхода генератора 2 на вход блока 10 цифровой обработки информации. Открывание устройства 9 осуществляется за счет воздействия короткого измерительного импульса с выхода схемы 7 сравнения в ,момент равенства напряжений на ее входах. Поэтому временная задержка считывания напряжения с линии определяется напряжениями с выхода генератора 8 линейного напряжения и цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 6,Величина напряжения на выходе ЦАП 6 может быть изменена посредством изменения кода на его входе, поступающего через коммутатор 5, переключающий выходы счетчиков 3 и 4 и обеспечивающий два режима работы устройства,Линейный счетчик 3 обеспечивает в Каждом такте повторения зондирующего Импульса линейное наращивание выходного напряжения ЦАП 6 и должен иметь разрядность, обеспечивающую линейный Сдвиг измерительного импульса в каждом такте повторения зондирующего импульса, необходимый для воспроизведения формы сигнала, отраженного от конца линии,При работе устройства с линейным счетчиком 3 обеспечивается обычный ре)ким работы прибора для определения месга простых повторений типа к.э. и обрыв, не требующего использования источника 11 дестабилизирующего напряжения. В этом режиме обеспечивается измерение параметров линии: времени задержки линии 1 з и длительности отраженного от конца линии импульса х при установленной длительности зондирующего импульса х,и. Определенные в этом режиме параметры линии Тз, Го.и и хи в блоке 10 вводятся в перепрогРаммируемый счетчик 4. При определении еста сложных повреждений коммутатор пропускает на вход ЦАП 6 выходные импульсы счетчика 4, которые в каждом такте повторения зондирующего импульса обеспечивают нелинейное наращивание выходного напряжения ЦАП 6 по логарифмическому закону, крутизна которого задается параметрами хз.и,хо.и, тз, определенными предварительно.Генератор 8 линейного напряжения вырабатывает линейно нарастающее напряжение, амплитуда которого равна максимальному выходному напряжению ЦАП 6, а длительность равна периоду следования импульсов тактового генератора,Источник 11 дестабилизирующего напряжения выдает через фильтр 12 на линию напряжение, приводящее к дестабилизации переходного сопротивления в месте неустойчивого высокоомного повреждения, Управление величиной дестабилизирующего напряжения производится блоком 10. Фильтр необходим для защиты выхода генератора 2 и входа устройства 9 выборок от выходного напряжения источника 11 дестабилизирующего напряжения,Способ основан на том, что линию зондиоуют импульсами напряжения длительностью х, и принимают отраженные импульсы, определяют временную задержку линии Т, измеряют длительность импульса, отраженного от конца линии хо.и, устанавливают временной интервал между выборками первой последовательности по законуЛ 1 - хо.и (т) = хз.и1 + 1 п (1 +хО,и хз.и8 хзи - 1+ - 1)ТЗзапоминают мгновенные значения напряжений с линии, воздействуют на линию дестабилизирующим напряжением, вычитают мгновенные значения напряжений с линии, соответствующие одинаковым значениям задержки и разным циклам запоминания, определяют временную задержку выборки первой последовательности, предшествующей ненулевому результату вычитания относительно зондирующего импульса, и, принимают ее за начало отсчета для выборок второй последовательности, охватывающей участок линии, предшествующий поврежденному, устанавливают временной интервал между выборками второй последовательности, равный заданной абсолютной погрешности, определяют временную задержку выборки второй последовательности, соответствующей ненулевому результату вычитания относительно начала отсчета для выборок второй последовательности и50 55 определяют расстояние до повреждения по сумме временных задержек выборки, предшествующей ненулевому результату вычитания из первой последовательности выборок, и выборки, соответствующей ненулевому результату вычитания иэ второй последовательности выборок,Длительность отраженного сигнала то и всегда больше длительностизондирующего сигнала тз,и, и чем длиннее линия, тем эта разница значительнее.Длительность отраженного импульса зависит от длины линии, ее частотной характеристики затухания и от длительности зондирующего импульса, причем длительность отраженного импульса гЪ,и(т) изменяется по длине линии по закону, близкому к логарифмическому (фиг,2).Однако, зная начальное и конечное значения отраженного импульса (гз.и и то,и), время задержки линии (1 з), эту зависимость можно аппроксимировать логарифмической функциейТо.и (1) =Уз.и(1 + 3 п (1 +о.и - Гз,и+ е т),Поэтому выборки мгновенных значений напряжений с линии могут следовать в первой последовательности выборок через интервал Й го.и (т).При этом, количество запоминаемых выборок в первой последовательности значительно сокращается, что позволяет увеличить число накоплений одной выборки и тем самым повысить чувствительность измерений и, следовательно, крутизну изображения отражения от повреждения, что повысит точность снятия отсчета.При реализации способа блок 10 цифровой обработки информации запоминает первую последовательность выборок мгновенных значений напряжений с линии, следующих через интервал, установленный счетчиком 3, и определяет длительность отраженного от конца линии импульса то.и при установленной длительности зондирующего импульса гз.и, и время задержки измеряемой линии тз, при этом коммутатор 5 подключае к входу ЦАП б линейный счетчик 3.Эта информация от блока 10 поступает на перепрограммируемый счетчик 4, и коммутатор 5 подключает к входу ЦАП 6 перепрограммируемый счетчик 4, При этом на выходе счетчика 4 в каждом такте генератора 1 происходит нелинейное наращивание кода по логарифмическому закону. Блок 10 запоминает с выхода устройства 9 первую 5 10 15 20 25 30 35 40 15 последовательность выборок мгновенных значений напряжений с линии и определяет расстояние до поврежденного участка по временной задержке выборки, предшествующей ненулевому результату вычитания. Если ненулевой результат вычитания не зафиксирован при запоминании выборок первой последовательности (первого цикла запоминания), то блок 10 выдает сигнал управления на источник 11 для изменения уровня дестабилизирующего напряжения в следующем цикле запоминания, и так до получения ненулевого результата.Далее блок 10 запоминает вторую последовательность выборок мгновенных значений напряжений с линии, причем от выборки к выборке изменяют уровень выходного напряжения ЦАП 6, начиная с напряжения, соответствующего определенной ранее временной задержке выборки первой последовательности, предшествующвй ненулевому результату вычитания (принятой за начало отсчета для выборок второй последовательности). Абсолютная погрешность задается уровнем одной ступени ЦАП б, которая определяет минимальную временную задержку, устанавливаемую в устройстве.После указанных операций блок 10 определяет расстояние до места повреждения по временной задержке, равной сумме временных задержек выборки, предшествующей ненулевому результату вычитания из первой последовательности выборок, и выборки, соответствующей ненулевому результату из второй последовательности выборок.Использование предложенного способа особенно эффективно при поиске неустойчивых высокоомных повреждений в линиях электропередач и связи, так как увеличение чувствительности и точности автоматического поиска достигается увеличением количества запоминаемых циклов при уменьшении каждого цикла запоминания и при сохранении высокой вероятности обнаружения такого повреждения. Формула изобретения Способ определения места повреждений линий электропередач и связи, состоящий в том, что зондируют линию импульсами напряжения с регулируемой длительностью, принимают отраженные импульсы, циклически запоминают мгновенные значения напряжений с линии, воздействуют на линию дестабилизирующим напряжением, вычитают мгновенные значения напряжений с линии, соответствующие одинаковым значениям задержки и разным, ,циклам запоминания, определяют расстояние до места повреждения в два этапа, напервом иэ которых производят эапомина,ние первой последовательности выборок мгновенных значений напряжений с линии , и определение расстояния до поврежденно, го участка линии осуществляют по временной задержке относительно зондирующегоимпульса при ненулевом результате вычитания, на втором этапе производят запоминание второй последовательности выборок , мгновенных значений напряжений, следующих через временной интервал, установленный равным абсолютной погрешности с ,участка, п редшествующего поврежденному ,участку линии, и определение расстояния до повреждения осуществляют, как сумму вре,менной задержки выборки, предшествующей ненулевому результату вычитания иэ первой последовательности и произведения заданной абсолютной погрешности на количество выборок второй последовательности от начала участка, предшествующего поврежденному участку линии, до ненулево,го результата вычитания, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности, предварительно измеряют длительность импульса, отраженного от конца линии, и временную задержку всей линии, устанав ливают временной интервал между выборками первой последовательности мгновенных значений напряжений с линии по квазилогарифмическому закону изменения длительности отраженного импульса по 1 О длине линии Ь 1 5 Tз.и1 + Ь (1 +То.и - Тз.иа и - 1+ с),где тз.и - длительность зондирующего импульса;1 з - временная задержка линии;текущее время задержки выборки О (О етз);й - временной интервал между выборками первой последовательности;го.и - длительность импульса, отраженного от конца линии.1615647 5 иА едактор андор Производственно-издательский комбинат "Патент", г. УжгоСоставитель Н. ВарламовТехред М,Моргентал Корректор А. Обруча Тираж 563 ПодписноеГосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раущская наб 4/5