Устройство диагностики кабельных линий

Система диагностики кабельных линий предназначена для определения остаточного ресурса кабельной линии по показателю коэффициента надежности, и принятия дальнейших мер в зависимости от состояния изоляции при испытании кабельных линий без разрушения состояния изоляции. Система является программно-аппаратным комплексом и относится к экспертным системам, определяющим остаточный ресурс кабельной линии по показателю коэффициента надежности, и принятия дальнейших мер в зависимости от состояния изоляции. Исследование дефектности изделия происходит на основании анализа данных испытаний двумя различными методами - методом тангенс угла диэлектрических потерь и методом частичных разрядов. Расчетным путем с высокой долей достоверности вычисляется показатель надежности кабельной линии. Данная система обеспечивает высокую точность показателя надежности кабельной линии и определяет время до следующего испытания.

Устройство диагностики кабельных линий предназначено для определения остаточного ресурса кабельной линии (КЛ) по показателю коэффициента надежности, и принятия дальнейших мер в зависимости от состояния изоляции при испытании кабельных линий.

Полезная модель является программно-аппаратным комплексом, включающим автоматизированное рабочее место (АРМ), предназначена для диагностики кабельной линии без разрушения состояния изоляции и относится к экспертным устройствам, определяющим остаточный ресурс КЛ по показателю коэффициента надежности, и принятия дальнейших мер в зависимости от состояния изоляции при испытании КЛ.

Известны системы, которые могли бы быть использованы для решения подобной задачи при условии их существенной доработки и адаптации к специфике диагностики кабельных линий. В качестве прототипа выбрано «Устройство диагностики кабелей» (патент РФ на изобретение 2418302). Устройство, близкое по своей сути предлагаемой полезной модели и содержащая близкие по своему функциональному назначению модули и блоки предназначена для диагностики кабеля. Однако указанное устройство диагностирует кабель сравнением величины сопротивления утечки с данными запоминающего устройства по величине опорного напряжения.

В предлагаемой полезной модели, в отличие от прототипа, исследование дефектности изделия происходит на основании анализа данных испытаний двумя различными методами - методом тангенс угла диэлектрических потерь и методом частичных разрядов. И при совпадении полученных результатов обоих методов выносится решение о пригодности кабельной линии к дальнейшей эксплуатации.

Технический результат заключается в том, что расчетным путем с высокой долей достоверности вычисляется показатель надежности кабельной линии и определяется время до следующего испытания.

Поставленная задача достигается тем, что устройство диагностики кабельных линий, включающая генератор импульсов, блок измерений, блок памяти, блок результатов диагностики, согласно полезной модели дополнительно включает блок сбора данных, блок связи, общую шину, блок калибровки, блок цифровой обработки, блок формирования отчетов, автоматизированное рабочее место (АРМ) причем блок сбора данных двусторонними связями соединен с блоком связи и с генератором импульсов, блок сбора данных односторонней связью соединен с общей шиной, блок связи двусторонними связями соединен с блоком калибровки и с блоком измерений* блок измерений односторонней связью соединен с АРМ, общая шина двусторонними связями соединена с блоком памяти, блоком цифровой обработки, блоком формирования отчетов, блок памяти двусторонней связью соединен с АРМ, АРМ односторонней связью соединен с блоком результатов диагностики.

Данная задача решена путем автоматизации анализа и обработки данных диагностики с целью представления ее в удобном для проведения аналитической работы виде для определения остаточного ресурса КЛ.

Структура полезной модели представлена на фиг.1 и состоит из следующих блоков:

1. Блок сбора данных.

2. Блок связи.

3. Блок калибровки.

4. Генератор импульсов.

5. Блок измерений.

6. Общая шина.

7. Блок памяти.

8. Блок цифровой обработки.

9. Блок формирования отчетов.

10. АРМ.

11. Блок результатов диагностики.

Блок сбора данных (1) предназначен для сбора данных испытаний и их дальнейшей передачи в систему для анализа двумя различными методами.

Блок связи (2) служит для передачи данных между Блоком калибровки (3) и испытуемым объектом через Блок сбора данных (1), а также передачи полученных данных в Блок измерений (5). В Блоке связи (2) высокочастотные сигналы частичных разрядов преобразуются для их дальнейшей обработки Блоком измерений (5).

Блок калибровки (3) - предназначен для проведения калибровки двух параметров:

- заряда (в пикокулонах) - для получения истинного значения уровня заряда;

- длины кабеля (или скорости распространения импульсов частичных разрядов) - для точной идентификации места с ухудшенной изоляцией.

Генератором импульсов (4) через Блок сбора данных (1) подается в испытуемую кабельную линию импульс прямоугольной формы (меандр) с определенной частотой.

Блок измерений (5) фиксирует сигналы частичных разрядов, принятые от Блока связи (2) и производит их оценку. Предназначен для определения месторасположения источника частичных разрядов - участка кабеля с дефектом, дефекта в соединительной муфте или в концевой заделке. Место дефекта выявляется по разнице времени прихода отраженных импульсов, так же в зависимости от уровня заряда. Зная длину кабельной линии, скорость распространения импульсов частичных разрядов, которые были получены путем калибровки для данного конкретного кабеля, и времени прихода импульсов определяется место его дефекта.

Модуль обработки данных - подготавливает необходимую информацию для дальнейшего анализа в АРМ (10), вывода информации на дисплей или в печатном виде, а также возможностью перемещения результатов на переносной носитель информации.

Общая шина (6) - представляет собой общий кабель, через которую осуществляется связь блоков - блока памяти (7), блока цифровой обработки (8), блока формирования отчетов (9).

Блок памяти (7) - предназначен для хранения результатов диагностики КЛ, а также связи с АРМ (10).

Блок цифровой обработки (8) - предназначен для обработки результатов диагностики тангенса угла диэлектрических потерь в удобном для дальнейшего анализа виде. Производится замер значения (по 8 замерам) угла диэлектрических потерь. Полученные данные по тангенсу угла диэлектрических потерь передаются на АРМ в целях последующего анализа.

В блоке формирования отчетов (9) данные диагностики подготавливаются в удобном для анализа как графическом, так и бумажном виде.

АРМ (10) - предназначен для управления испытательной установкой, ввода параметров испытуемой КЛ, выполнения расчетов по методике, с возможностью определения остаточного ресурса КЛ и составления технического отчета. На АРМ (10) установлено программное обеспечение для измерения тангенса угла потерь и частичных разрядов с определением местоположения источника, анализа полученных данных.

Блок результатов диагностики (11) - технический отчет с указанием даты следующей диагностики, решением по дальнейшей эксплуатации кабеля, в зависимости от наличия дефекта, графическое изображение местоположения дефекта и соответствующий уровень частичных разрядов.

Суть предлагаемой полезной модели состоит в обработки данных испытаний двумя различными методами - методом тангенса угла диэлектрических потерь и методом частичных разрядов. КЛ отключается с 2-х сторон, все фазы Дальней стороны при этом изолируется, две фазы ближнего конца заземляются, а третья фаза подключается на установку высоковольтных испытаний. С этого конца кабеля выполняются замеры по определению сопротивления изоляции кабеля, длины кабеля, тангенса угла диэлектрических потерь и уровня частичных разрядов.

Генератор импульсов (4) через Блок сбора данных (1) подает в испытуемую КЛ импульс прямоугольной формы (меандр) с определенной частотой. Данный импульс, проходя через испытуемый участок КЛ, отражается от мест расположения кабельных муфт, дефектов изоляции, а также противоположного конца КЛ. В Блоке сбора данных (1) формируются данные о времени прихода импульса отраженных от этих участках КЛ, а также уровне частичных разрядов в этих точках. Импульсы регистрируются блоком измерений (5). Затем данные через блок сбора данных (1) поступают в модуль обработки данных, где в блоке цифровой обработки (8) определяется тангенс угла диэлектрических потерь и в АРМ (10) рассчитывается коэффициент безотказной работы по тангенсу угла диэлектрических потерь. Одновременно данные испытаний поступают в блок измерений (5), где рассчитываются данные по замерам частичных разрядов в кабельной линии и в АРМ (10) определяется коэффициент безотказной работы по частичным разрядам. Далее эти два коэффициента сравниваются. И в случае их совпадении делается вывод о правильности проведения диагностики. В случае большой разницы при сравнении этих коэффициентов выполняются повторные замеры.

Устройство диагностики кабельных линий, включающее генератор импульсов, блок измерений, блок памяти, блок результатов диагностики, отличающееся тем, что устройство дополнительно включает блок сбора данных, блок связи, общую шину, блок калибровки, блок цифровой обработки, блок формирования отчетов, автоматизированное рабочее место (АРМ), причем блок сбора данных двусторонними связями соединен с блоком связи и с генератором импульсов, блок сбора данных односторонней связью соединен с общей шиной, блок связи двусторонними связями соединен с блоком калибровки и с блоком измерений, блок измерений односторонней связью соединен с АРМ, общая шина двусторонними связями соединена с блоком памяти, блоком цифровой обработки, блоком формирования отчетов, блок памяти двусторонней связью соединен с АРМ, АРМ односторонней связью соединен с блоком результатов диагностики.