Способ определения места повреждения и контроля неоднородностей проводов и кабелей

Оп ИСАЙИ ЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсникСоциалистическиеРеспубпин(23) Приоритет уаерстеениык комитет СССР(088,8) аеием изооретеии Опубликовано 25.05.80, Беллете Дата опубликования описания 25 Ю 19 и открыт 2) Авторы изобретения(54) СПОСОБ ОПРЕОЕЛЕНИ И КОНТРОЛЯ НЕОДНОРО 2нала, регулировку формы зондирующего электрического воздействия путем изменения его амплитуды до получения минимальной длительности фронта отражетптого сигнала, измерения времени пробега и амплитуды отраженного сигнала и,Недостаток способа - его плохие локалнзирующие (выделяютцие) свойства поиска повреждения, т,е, нельзя отличить импульсы, отраженные от повреждения (обрыва, короткого замыкания, утечки) от импульсов отраженных от реактивностей (муфт, различных включений и т.д.).Цель способа - повысить надежность и точность определения места повреждения на фоне реактивных неоднородноПредложенный способ относится кобласти электротехники и предназначендля определения места повреждения впроводах и кабелях,Известен способ определения местаповреждения изоляции кабельной линии,заключающийся в том, что конденсаторзаряжают до потенциала искрового заряда, разряжают на линию, измеряют промежуток временимежду падающими и оттораженными волнами, причем, разряд конденсатора на линию осуществляют с задержкой, а измерение времеш однократного процесса производят между фронтами падающей и отраженной волн 1) .Недостаток - недостаточная точностьопределения места повреждения кабель -ной линии. й.Для эт особе опреконтроля абелей,нн электриизвестном с кой сущ.места остей о техничес определениянеоднородн ключающий зоеским возде отраженного жденя деления места пов неоднородностей пр включающем зонди веским воздействи отражетпюго сигнал оводов и ование лт м, прием анализку формы Наиболее близкимности является способповреждения и контроляпроводов и кабелей, врование линии электричвием, прием и анализ СТА ПОВРЕЖДЕНИЯТЕЙ ПРОВОДОВ И КАБЕЛ3 73602зондирующего электрического воздействияпутем изменения его амплитуды до полуючения минкмальной длительности фротаотраженного сигнала, зондирующееэлектрическое воздействие выбираютоднополярным в виде суперпозиции еди 5пичного перепада напряжения и прямоугольного импульса, е регулировку формы зондирующего электрического воздействия осуществляют путем изменениядлительности прямоугольного импучьса,Не фиг. 1 представлен спектр 8 (ы )зонди доце 1-О единичного перепада испектр .:- ( о ) единичного перепадаВ точке х, линки;, не фнг, 2 - блок-схема15устройства для реализации способа определения места повреждения и контролянеоднородностей проводов кабелей; нафиг. 3 - зарисовки с индикаторе импульсчых характеристик зондирования кабеля,йллюстрирующие пример осуществления,ИзВестно что измеренная кмпутьснаяхарактеристика получается тождественной фактическому распределению неоднородностей вдоль линки при условии использования зондирующего импульса,близкого к единичному перепаду напряженияПоэтому наилучшие резрътаты лока. -лизации повреждения на фоне реактивностей достигается при зондировании линллиединичнымперепадом напряже 1 лия,Однако, из-за сильной деформацииспектральной плотности зондируюцегоскгцала В Области Высоких частот центр1 тяжести смещается в область низких- частотно- зависимый коэффициентзатухания,КО.;частотно за( ) Ф( висимая велич 1 лна хер актеризующея смещение спектрасигнале вобласть низ ких частот.Для зондирующего сигнала в началесплин справедливо равенствоОо Яр (г)где О о - значение амплитуды сигЯ оналов при 1 , где 1начало отсчета.Спектр такого сигнала 5 ( ж ),Для сигнала в точке У линии справедтиво выражение - я.1Ох(1) Ке ( 3 ),Спектр тиото сигнала выражаетсяформулой Из фиг. 1 следует, что первоначальную спектральную плотность можно восстановить вточке х линии. Для этого необходимо увеличить. с ( и) ) на некоторую величину. Это можно сделатьс помощью одиночного короткого импульса произвольной формы,. спектральная плотность которого может бытьвыражена приближенно постоянной величиной, про,; эрциональный плошади импульса в пределах кнтервала частот о.ййДля суммарного сигнала справедливогде( 1 ) - короткий импульс;)Л прит частот, что приводит к ухудшению разрешающей способности на длинных линиях, и линичх с большим затуханием, Ввел ание дополнительного сигнала-видеоимпульса позО валяет корректировать спектр суммарного отраженного сигнала (видеоимпульса и единичного перепада напряжения) до максимельното подобия единичному перепаду.При распространещли зондирующего45 сигнала по пинии комплексный коэффициент передачи определяется по формуле.(.) где - бфа 1+ь(ю) - постоянная распро 5 О странения ю (из) - частотнозависимая постоянная затухания;(М - частотнозависимая фазовая постоянная; 55 Длина линии определяется по формуле:64- время задержки времяэ-сФ 4 м,р(в 1 1где К.= е 5 х(о) КЗ(и+Я) )Т.о. Ьх ( щ ) всегда меньше 5 ( ц ).На фиг, 1 представлены спектр 5 (о) . зондирующего единичного перепада и спектр В ( щ ) единичного перепада в точке х линии.+ д(дфоп ( М ), где величины К и Я. в общем случае определяются выражением ( 2 ), т.е. типом и длиной линии.Подбор (регулировка) величины А:г(амплитуды и длительности импульса) грйводит к восстановлению спектральной плотности в точке х линии, т.е. к восстановлению длительности фронта, а следоватвтьно, к улучшению локалнзи 5 73 В 026 6где с. - длительность короткого им-руюших свойств и восстановлению разрешапульса,юшей способности н точнссти отсчета.- амплитуда короткого импульеаф Способ определения места поврежде я- единичный препад напряжения. ния и контроля неоднородности прово, 10 приодов и кабелей иллюстрируется примеФ ром. В кабеле на расстоянии-500 мСпектр суммарного сигнала равен включают емкость С - 300 пФ; на рассумме спектров составляющих функций стоянии 1 - 600 м включена утечка(д 4) определяется по формуле Вур, - 60 Ои.10 Волновое сопротивление кабеля5 (в 1+ь и 1:еЙ фф 161 ф 8 О Од р (зл.1 = о,1 мкс, ппиутельность импульса 3 мкс.Спектр короткого импульса произволь- Соотношенпе амплитуд импульса и пеной формы, (Л 4) равен; репада - 2; Ьп 1 у, - соответственно4 ( 7 ) 5 отражения от еыюсти ч утечки,Спектр единичного перейада напря- О - импульсная характеристикажения равенкабеля прп зондировании ви( (ЧдеоимпульсомЕ - при зондировании единичнымТ.о. спектр суммы зондирующих сигпер епадом напряжения;налов равенЬ- при зондировании коротким ви/5 (о.т)/= А+ -деоимпульсом с переменной ам 9 ) плитудой н длительностью, и еднИз выраженчя ( 9 ) следует, что: ничным перепадом напряжения.увеличивая А(амплитуду и длитель Отсюда следует, что лучшие резульность короткого импульса) на величинутаты получены при реализации даннрг )ьч данного(фиг.1) можно добиться увеличе- способа, определения места повреждения спектральной плотности суммарного ния и контроля неоднородностей провосигнала в области высоких частот для дов и кабелей,точки х линии и добиться в первом ЗО Ф о р м у л а и з о б р е т е н и яприближении 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,З 5 прием и анализ отраженного сигнала,Ь = к - спектральная плотность .регулировку формы зондирующего электри)03 ь единичного перепада ческого воздействия путем измененияв точке х линник его амплитуды до получения минимальной1 длительности фронта отраженного сиг 46 нала, измереня времени пробега и амплитуды отраженного сигнала, о т л и -чающийся тем,что,сцельюпада в начале линии.ля восстановления спектоповышения надежности и точности опреплотности сигнала в точке х линии неделения места повреждения на фонеобходимо45 реактиных неоднородностей зондирую 5 + А .т =5х(4 О)щее электрическое воздействие выбираютОтсюдаоднополярным в виде суперпозиции единичного перепада напряжения и прямоугольного импульса, а регулировку формы50 зондирующего электрического воздействия осушествляог путем изменения длительности прямоугольного импульса.Источники информашщ,принятые во внимание при экспертизе55 1. Авторское свидетельство СССР104356, хл. ( 01 8 31/08, 1954.2. Авторское свидетельство СССР534708, кл. С 01 Я 31/11, 1974736026 Составитель В, ЕвпаковРедактор В. Голыивина Техред Ж, Кастеиевнч Корректор М. Виг 19/37 Тираж 1019БНИИПИ Государственного кпо делам иэобретвннй и откр 113 о 35, Москва, Ж, Раушск аз 2 Подпиитета ССытийя наб., д