Способ определения места замыкания в кабеле

"л „

> (72) Автор изобретения

С.И. Гурин

Ижевский сельскохозяйственный MHGTHHF" в Ь (73) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА ЗАМЫКАНИЯ В КАБЕЛЕ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для определения места замыкания в кабеле между жилами кабеля или жилы кабеля на металлическую оболочку. Известен способ определения мест замыкания на оболочку в кабельных линиях, в котором поврежденную жилу подключают к выводу генератора звуковой частоты, неповрежденную жилу соединяют через заземляющий дроссель к второму выводу генератора, а с другой стороны заземляют по цепи, образованной третьей неповрежденной жилой и оболочкой, пропускают через половину периода звуковой частоты ток повышенной частоты, а место повреждения определяют по изменению фазы тока 1 ).

Недостатками такого способа являются низкая точность иэ-за наличия емкостных токов за местом повреждения и невозможность отыскания повреждения между жилами кабеля.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ определения места замыкания на металлическую оболочку многожильного силового кабеля, основанный на подключении генератора повышенной частоты между поврежденными жилой

10 и оболочкой и второго генератора между поврежденной жилой и неповрежденной замкнутой на другом конце на оболочку и оценке изменения ЭДС (2).

Недостатком этого способа является низкая точность из-за наличия фазовых сдвигов в сигналах генератора.

Цель изобретения — повышение точности определения замыкания и расширение функциональных возможностей.

Эта цель достигается тем, что в способе определения места замыкания в кабеле, основанном на подключении генератора повышенной частоты между

3 93016 поврежденными токопроводящими жилами кабеля, фиксации магнитного поля тока генератора вдоль кабеля, фиксирующий сигнал передается в блок генератора, где выделяется фазовый сдвиг повышенной частоты сигнала относительно выходного тока генератора, в соответствии с которым .производится модуляция выходного сигнала генератора, а место замыкания в кабеле on- ie ределяется по изменению модуляции фиксируемого сигнала за местом замыкания.

На чертеже приведена структурная блок-схема устройства, реализующего способ определения места замыкания в ка еле, Устройство содержит блок 1 генератора, включающий в себя генератор 2 повышенной частоты, трансформатор 3 тока, фазосдвигающий блок 4, интегратор 5, управляемый мультивибратор 6, измеритель 7 фазы, коммутаторы 8 и 9, пороговый элемент 10, разделительный диод 11, фильтр 12, детектор 13, радиоприемник 14, токопроводящие жилы кабеля 15, дополнительную фазосдвигающую емкость 16, блок 17 поиска, перемещаемый по трассе и включающий в себя избирательный усилитель 18, вход которого индуктивно связан с токопроводящими жилами кабеля 15, регистратор 19„ выпрямитель 20, разделительный диод 21, фильтр 22, пороговый элемент 23, коммутатор 24, радиопередатчик 25.

3$

Устройство работает следующим образом.

В поврежденном кабеле 15 протекает переменный ток в виде импульсов, 40 частота заполнения которых постоянна и определяется частотой генератора

2, а частота импульсов определяется частотой управляемого мультивибратора 6. С помощью блока 17 поиска эти

43 импульсы принимаются на трассе кабеля в процессе поиска места замыкания и фиксируются регистратором 19. Одновременно принимаемый сигнал после выпрямления в выпрямителе 20 через коммутатор 24 поступает в радиопередатчик

25 и передается к месту установки блока генератора 1. Длительность передаваемых импульсов определяется длительностью интервалов времени уверенного приема сигнала генератора 2, ко- 5 торый задается пороговым элементом

23. Амплитуда принимаемого сигнала изменяется вдоль трассы кабеля в со8 ° 4 ответствии со скруткой жил, а также за счет модуляции (манипуляции) с частотой управляемого мультивибратора 6. Для стабилизации амплитуды сигнала в процессе передачи осуществляется автоматическая регулировка усиления по цепи: выход конденсатора фильтра 22, вход регулировки усиления избирательного усилителя 18.

Сигнал блока 17 поиска, принимаемый радиоприемником 14 в блоке 1 генератора, через коммутатор 8 поступает на один из входов измерителя 7 фазы.

На другой вход измерителя 7 одновременно поступает выпрямленное напряжение с трансформатора 3 тока. При этом на выходе измерителя 7 фазы появляется сигнал в виде напряжения по величине, пропорционального разности фаз входных сигналов, а по энакусоответствующее опережению или запаздыванию фазы принимаемого сигнала.

Сигнал измерителя 7 фазы изменяет частоту управляемого мультивибратора

6, а также через интегратор 5 управ:ляет фазовым сдвигом фаэосдвигающего блока 4. При этом сдвиг фазы осуществляется в сторону компенсации имеющего место фазового сдвига принимаемого и опорного сигналов на входах измерителя 7 фазы. Интегратор 5 осуществляет необходимую задержку компенсации для того, чтобы резкие изменения фазы принимаемого сигнала, возникающие при движении блока 17 поиска непосредственно за местом замыкания, сопровождались достаточным изменением частоты управляемого мультивибратора 6 для надежной регистрации их оператором посредством блока 17 поиска. С помощью разделительного диода ll и емкости фильтра

12 формируется сигнал на входе порогового элемента 10, который срабатывает от действия принимаемого сигнала. Выходное напряжение с порогового элемента 10 поступает для управления синхронной работой коммутаторов 8 и 9.

Ток генератора эа местом замыка-. ния в кабеле за счет падения напряжения на переходном сопротивлении создается через емкость кабеля и дополнительную фазосдвигающую емкость 16.

Поэтому фаза принимаемого сигнала за местом замыкания опережает фазу сигнала до места замыкания. В блоке 17 поиска при прохождении места замыкания изменение фазы сигнала регистри5 9 руется по отклонению частоты импульсов от номинального значения. Если блок 17 поиска сместить назад эа место замыкания, будет зарегистрировано изменение частоты импульсов в противоположную сторону от номинального значения. Изменение фазы сигнала на

180 эа счет скрутки жил в кабеле модулирующего действия не оказывают, так как регистрируется фаза сигналов после их двухполупериодного выпрямления. Медленный набег фазы при большой длине кабеля компенсируется в блоке

1 генератора посредством фазосдвигающего блока 4.

Предлагаемый способ позволяет повысить точность поиска места замыкания эа счет высокой чувствительности фазовых методов измерения и управления и расширить область его применеHNR при повышенном переходном сопротивлении, а также при междуфаэных и оцнофазных замыканиях.

Формула изобретения

Способ определения места замыкания в кабеле, основанный на подключе30168, 6 нии генератора повышенной частоты между поврежденными токонроводящими ,жилами кабеля, фиксации магнитного поля тока генератора вдоль кабеля, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определе. ния места замыкания и расширения функциональных возможностей, фиксируемый сигнал передается в блок гене1о ратора, где выделяется фазовый сдвиг повышенной частоты сигнала относительно выходного тока генератора, в соответствии с которым производится модуляция выходного .сигнала генератора, а место замыкания в кабеле определяется по изменению модуляции фиксируемого сигнала за местом замыкания.

zo Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

11 504987, кл. G 01 R 31/08, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР и н 476524, Kn. G 01 R 31/08, 1972 (прототип).

ВНИИПИ Заказ 3460/58 Тираж 719 Подписное филиал ППП "Патент", г. ужгород ул. Проектная