СПОСОБ КОНТРОЛЯ ИЗОЛЯЦИИ СИММЕТРИЧНОГО КАБЕЛЯ СВЯЗИ Российский патент 2001 года по МПК G01R31/08 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля изоляции кабелей связи в процессе их эксплуатации. Например, многопарных кабелей городских телефонных сетей.

Известны способы и устройства контроля изоляции кабелей связи /1,2/, согласно которым в кабеле связи выделяют контрольную пару, вдоль трассы прокладки кабеля в муфтах при сращивании строительных длин кабеля к контрольной паре подключают датчики, а на конце кабеля к контрольной паре подключают сигнализатор понижения сопротивления изоляции.

При этом известно применение пассивных датчиков /1/, представляющих из себя два металлических элемента, каждый их которых подключен к одной из жил контрольной пары, изолированных друг от друга гигроскопическим материалом. Например, две скрученные жилы в бумажной изоляции. При проникновении влаги в кабельную муфту влага пропитывает гигроскопический материал. Снижается сопротивление изоляции между металлическими элементами датчика, и, соответственно, снижается входное сопротивление на постоянном токе контрольной пары со стороны сигнализатора сопротивления изоляции. В результате последний срабатывает. Однако в этом случае невозможно определить участок линии, на котором повреждается изоляция кабеля. Кроме того, для подобных датчиков характерен большой разброс характеристик, инерционность, низкое быстродействие. Как следствие, при проникновении влаги в кабель возможно повреждение изоляции рабочих пар кабеля связи до момента срабатывания датчика и соответственно сигнализатора. Другими словами, велика вероятность простоев связей, что связано со штрафными санкциями и дополнительными затратами.

Известно применение в указанных выше способах активных датчиков-сенсоров /1,2/. Например, на тиратронах с холодным катодом /2/. Активные датчики требуют электропитания. Велика вероятность отказа подобных датчиков в муфтах на линии и, соответственно, низка надежность системы контроля в целом.

Известны рефлектометрические способы контроля изоляции жил кабеля /3-5/. Однако чувствительность их мала. Они позволяют выявлять лишь очень низкие переходные сопротивления (до единиц килоОм), то есть, практически, лишь короткие замыкания.

Более высокой чувствительностью обладает известный способ контроля изоляции кабелей /6/, заключающийся в том, что рефлектометр подключают к цепи кабеля связи, измеряют контрольную рефлектограмму этой цепи, запоминают ее, задают пороговые значения отклонений рефлектограммы от контрольной. Затем периодически в процессе эксплуатации кабеля связи измеряют текущие рефлектограммы этой же цепи кабеля связи и сравнивают их с контрольной рефлектограммой. При превышении отклонений текущей рефлектограммы от контрольной пороговых значений регистрируют повреждение и определяют по рефлектограммам расстояние до мест повреждения. Однако чувствительность данного способа остается недостаточно высокой для надежного выявления дефектов до момента повреждения изоляции рабочих пар и снижения вероятности простоя связей.

Сущностью предлагаемого изобретения является повышение чувствительности, сокращение времени локализации повреждения кабеля и уменьшение вероятности простоя связей.

Эта сущность достигается тем, что согласно способу контроля изоляции кабелей связи с одного конца кабеля связи к цепи кабеля подключают рефлектометр, измеряют контрольную рефлектограмму этой цепи и запоминают ее, задают пороговые значения отклонений рефлектограммы от контрольной, а затем периодически в процессе эксплуатации кабеля связи измеряют текущие рефлектограммы этой же цепи кабеля связи, сравнивают их с контрольной и при превышении отклонениями текущей рефлектограммы от контрольной пороговых значений регистрируют повреждение изоляции кабеля и по рефлектограммам определяют место понижения сопротивления изоляции, при этом предварительно в кабеле связи выделяют контрольную пару, вдоль трассы прокладки кабеля в муфтах при сращивании строительных длин кабеля размещают по одному датчику в муфте и подключают датчики к контрольной паре, при этом изолированные жилы контрольной пары пропускают сквозь отверстия в корпусе датчика, нажимают на металлические элементы датчика, выполненные в виде врезных контактов, заключенных в полимерном корпусе, изолированных друг от друга гигроскопическим материалом, который заранее пропитывают быстрорастворимым веществом, образующим при поступлении влаги хорошо проводящий раствор, обеспечивая соединение каждого из металлических элементов с одной из жил контрольной пары, выводят концы изолирующего металлические элементы гигроскопического материала в отверстие в корпусе датчика, после чего рефлектометр подключают к жилам контрольной пары с одного конца кабеля связи, выполняют перечисленные выше операции по измерениям и обработке рефлектограмм контрольной пары и по рефлектограммам локализуют место понижения сопротивления изоляции в муфтах, где срабатывают датчики.

Заявляемый способ отличается от известного прототипа тем, что предварительно в кабеле выделяется контрольная пара и при сращивании строительных длин кабеля в каждой муфте размещают датчик. Датчик с металлическими элементами, выполненными в виде врезных контактов, заключенных в полимерном корпусе и изолированных друг от друга гигроскопическим материалом, который заранее пропитывают быстрорастворимым веществом, образующим при попадании влаги хорошо проводящий раствор, подключают к контрольной паре. Для этого нажимают на врезные контакты, обеспечивая соединение каждого из металлических элементов с одной из жил кабеля. При этом концы гигроскопического материала выводят в отверстие в корпусе датчика. Место понижения сопротивления изоляции локализуют по рефлектограммам в муфтах, где срабатывают датчики.

При проникновении влаги в кабель даже незначительное увеличение влажности в муфтах приводит к образованию проводящего раствора в гигроскопическом материале и практически к короткому замыканию между металлическими элементами датчика задолго до того, как произойдет понижение изоляции рабочих цепей кабеля. Короткое замыкание в цепи контрольной пары легко определяется рефлектометрическими методами и быстро локализуется, поскольку расстояние до муфт и места их расположения известны. Это позволяет своевременно выявить негерметичности в кабеле, переключиться на резервные обходные пути и восстановить линию связи до того, как произойдет повреждение кабеля связи и тем самым уменьшить вероятность простоя связей. При этом сокращаются затраты на ремонт кабеля, исключаются штрафные санкции.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает повышение чувствительности, сокращение времени локализации повреждения изоляции и уменьшение вероятности простоя связей по сравнению с прототипом.

На чертеже представлена структурная схема устройства для реализации заявленного способа.

Устройство содержит датчики 1, которые размещены в кабельных муфтах 2 на стыках строительных длин кабеля 3 и включают в себя металлические элементы 4, выполненные в виде врезных контактов, заключенных в полимерном корпусе 5 с отверстиями 6 и 7, изолированных друг от друга гигроскопическим материалом 8, пропитанным быстрорастворимым веществом, образующим при попадании влаги хорошо проводящий раствор, контрольную пару 9, изолированные жилы 10, которые проходят через отверстия 6 в полимерном корпусе 5 датчика, рефлектометр 11, при этом рефлектометр 11 подключен к изолированным жилам 10 контрольной пары 9 кабеля связи, каждый из металлических элементов 4 датчика 1 соединен с проводником одной из изолированных жил 10 контрольной пары 9, а концы гигроскопического материала 8 выведены в отверстие 7 полимерного корпуса 5.

Устройство работает следующим образом.

При попадании влаги в строительную длину в кабеле связи 3 и, соответственно, в прилегающую муфту 2, пары влаги впитываются гигроскопическим материалом 8, пропитывающее его быстрорастворимое вещество растворяется и гигроскопический материал 8 оказывается пропитанным проводящим раствором. Сопротивление изоляции между контактами 4 датчика 1, и, соответственно, жилами 10 контрольной пары 9 в муфте 2 понижается практически до короткого замыкания и легко выявляется рефлектометром 11. При этом место понижения сопротивления изоляции легко локализуется, так как местоположение муфты 2 известно.

Способ осуществляется следующим образом.

Предварительно в кабеле связи выделяют контрольную пару. Вдоль трассы прокладки кабеля в муфтах при сращивании строительных длин кабеля размещают по одному датчику в муфте и подключают датчик к контрольной паре. При этом изолированные жилы контрольной пары пропускают сквозь отверстия в корпусе датчика, нажимают на металлические элементы датчика, выполненные в виде врезных контактов, заключенных в полимерном корпусе и изолированных друг от друга гигроскопическим материалом заранее пропитанным быстрорастворимым веществом, образующим при поступлении влаги хорошо проводящий раствор. Врезные контакты прорезают изоляцию жил, обеспечивая соединение каждого из металлических элементов с проводником одной из жил контрольной пары. Концы изолирующего металлические элементы гигроскопического материала выводят в отверстие в корпусе датчика. После этого подключают с одного конца кабеля к контрольной паре рефлектометр и измеряют контрольную рефлектограмму этой цепи. Запоминают контрольную рефлектограмму, изучают пороговые значения отклонений рефлектограммы от контрольной. В процессе эксплуатации линии связи периодически измеряют текущую рефлектограмму и сравнивают ее с контрольной. Если отклонение текущей рефлектограммы от контрольной превышает заданное пороговое значение, регистрируют понижение изоляции. При попадании влаги в кабель и, соответственно, в ближайшую муфту срабатывает датчик, поскольку гигроскопический материал впитывает влагу, а при поступлении влаги быстрорастворимое вещество, которым пропитан гигроскопический материал, образует проводящий раствор. Сопротивление изоляции между элементами датчика и, соответственно, между жилами контрольной пары в муфте, к которым они присоединены, падает до очень низких значений, практически до короткого замыкания. За счет свойств гигроскопического материала это происходит до того, как понизиться сопротивление изоляции рабочих пар.

Малые значения переходных сопротивлений (до единиц килоОм) легко выявляются при сравнении текущей и контрольной рефлектограмм. Поэтому понижение изоляции регистрируется до того, как повредятся рабочие пары кабеля, и место повреждения легко локализуется по рефлектограммам в месте, где срабатывает датчик, местоположение которого хорошо известно, так как для всех муфт выполняется привязка к местности.

Предлагаемый способ обеспечивает высокую чувствительность, поскольку даже слабые пары влаги приведут к понижению сопротивления изоляции между металлическими элементами датчика до малых переходных значений, что легко выявляется при сопоставлении текущей и контрольной рефлектограмм. В свою очередь это, а также то, что местоположение муфт известно, сокращает время локализации поврежденного участка кабеля. За счет свойств гигроскопического материала и пропитывающего его быстрорастворимого вещества, сопротивление изоляции между металлическими элементами датчика снижается до пороговых значений до того, как повредятся рабочие пары, что существенно снижает вероятность простоя связей и тем самым затраты на эксплуатацию кабеля.

ЛИТЕРАТУРА
1. Патент FR 2629211.

2. A.c. SU 141217.

3. Патент N JP 10079710
4. A.c. SU 104356.

5. A.c. SU 185405.

6. A.c. SU 896584.

7. A.c. SU 1257581.

8. A.c. SU 920575.

9. Патент N US 5083086.

10. Патент N US 3727128
11. Патент N EP 0298479

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля изоляции кабелей связи в процессе их эксплуатации, например многопарных кабелей городских телефонных сетей. Техническим результатом изобретения является повышение чувствительности, сокращение времени локализации повреждения кабеля и уменьшение вероятности простоя связей. Это достигается тем, что предварительно в кабеле связи выделяют контрольную пару, вдоль трассы прокладки кабеля в муфтах при сращивании строительных длин кабеля размещают по одному датчику в муфте и подключают датчики к контрольной паре, при этом изолированные жилы контрольной пары пропускают сквозь отверстия в корпусе датчика, нажимают на металлические элементы датчика, выполненные в виде врезных контактов, заключенных в полимерном корпусе, изолированных друг от друга гигроскопическим материалом, который заранее пропитывают быстрорастворимым веществом, образующим при поступлении влаги хорошо проводящий раствор, обеспечивая соединение каждого из металлических элементов с одной из жил контрольной пары, выводят концы изолирующего металлические элементы гигроскопического материала в отверстие в корпусе датчика, после чего рефлектометр подключают к жилам контрольной пары с одного конца кабеля связи, выполняют операции по измерениям и обработке рефлектограмм контрольной пары и по рефлектограммам локализуют место понижения сопротивления изоляции в муфтах, где срабатывают датчики. 1 ил.

Способ контроля изоляции симметричного кабеля связи, заключающийся в том, что с одного конца кабеля связи к цепи кабеля подключают рефлектометр, измеряют контрольную рефлектограмму этой цепи и запоминают ее, задают пороговые значения отклонений рефлектограммы от контрольной, а затем периодически в процессе эксплуатации кабеля связи измеряют текущие рефлектограммы этой же цепи кабеля связи, сравнивают их с контрольной, и при превышении отклонениями текущей рефлектограммы от контрольной пороговых значений регистрируют повреждение изоляции кабеля и по рефлектограммам определяют место понижения сопротивления изоляции, отличающийся тем, что предварительно в кабеле связи выделяют контрольную пару, вдоль трассы прокладки кабеля в муфтах при сращивании строительных длин кабеля размещают по одному датчику в муфте и подключают датчики к контрольной паре, при этом изолированные жилы контрольной пары пропускают сквозь отверстия в корпусе датчика, обеспечивают соединение каждого из металлических элементов с одной из жил контрольной пары, нажимая на металлические элементы датчика, выполненные в виде врезных контактов, заключенных в полимерном корпусе и изолированных друг от друга гигроскопическим материалом, который заранее пропитывают быстрорастворимым веществом, образующим при поступлении влаги хорошо проводящий раствор, выводят концы изолирующего металлические элементы гигроскопического материала в отверстие в корпусе датчика, после чего с одного конца кабеля связи к жилам контрольной пары подключают рефлектометр выполняют перечисленные выше операции по измерениям и обработке рефлектограмм контрольной пары и по рефлектограммам локализуют место понижения сопротивления изоляции в муфтах, где срабатывают датчики.