СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛУБИНЫ ЗАЛЕГАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ЗАЗЕМЛЯЮЩЕГО УСТРОЙСТВА ИЗ ЛЮБОЙ ТОЧКИ ПРОСТРАНСТВА Российский патент 2008 года по МПК G01V3/08 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для определения глубины залегания элементов заземляющего устройства объектов энергоснабжения и тяговых подстанций железнодорожного транспорта.

Известен способ определения глубины залегания подземных сооружений, согласно которому выход генератора подключают к подземному сооружению, определяется трасса подземного сооружения, ось индукционной рамки поворачивают на угол 45 градусов к вертикальной плоскости, проходящей через кабель, отводят рамку в сторону от намеченной трассы. Расстояние от трассы подземного сооружения до зоны отсутствия ЭДС считают равным глубине залегания подземного сооружения (Шалыт Г.М. Определение мест повреждения в электрических сетях. - М., 1982.).

Недостатком известного способа является то, что процесс ориентирования катушек в пространстве значительно усложняет измерения, приводит к существенным временным и трудовым затратам и не позволяет получить достоверные результаты.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения глубины залегания горизонтальных заземлителей, согласно которому источник переменного тока подключают к заземляющему устройству, определяют трассу прокладки элементов заземляющего устройства, измеряют напряженность электромагнитного поля на поверхности земли над элементом заземляющего устройства H₁, перемещают датчик на известное расстояние "а" в сторону от элемента заземляющего устройства, измеряют напряженность электромагнитного поля Н₂, глубину залегания горизонтального элемента заземляющего устройства определяют по соотношению

(Патент 2245558, Россия, МКИ G01R 27/20. Способ определения глубины залегания элементов заземляющего устройства / Кандаев В.А., Свешникова Н.Ю., Кандаев А.В.).

Недостатком данного способа является необходимость перемещения датчика в сторону от элемента заземляющего устройства, что по различным причинам не всегда возможно.

Цель изобретения - возможность определения глубины залегания элементов заземляющего устройства из любой точки пространства.

Для достижения этой цели в предлагаемом способе определения глубины залегания элементов заземляющего устройства из любой точки пространства, включающем подключение источника переменного тока к заземляющему устройству, определение трассы прокладки элементов заземляющего устройства, измерение напряженности электромагнитного поля H₁ на поверхности земли над элементом заземляющего устройства, перемещение датчика в любую точку пространства на известное расстояние "а" в сторону от элемента заземляющего устройства и известную высоту "b" над поверхностью земли, измерение напряженности электромагнитного поля Н₂, глубину залегания горизонтальных элементов заземляющего устройства определяют по соотношению:

На чертеже представлена функциональная схема устройства, реализующая измерения по данному способу.

Устройство содержит ортогональную систему индукционных катушек 1, блок вычисления модуля ЭДС 2, измерительный прибор 3 и генератор 4, подключенный к заземляющему устройству 5.

Глубина залегания горизонтального элемента определяется следующим образом. При подключении генератора 4 к заземляющему устройству и расположении предлагаемого устройства на поверхности земли над элементом 5, расположенным на глубине h, магнитное поле тока горизонтального элемента наводит в индукционных катушках ортогональной системы 1 ЭДС Ex, Ey и Ez, которые подаются на вход блока вычисления модуля 2. На выходе блока вычисления модуля 2 появляется сигнал Е1, равный модулю ЭДС, наведенной в индукционных катушках ортогональной системы 1. Этот сигнал подается на вход измерительного прибора 3. При расположении устройства на известном расстоянии "а" в сторону от заземляющего устройства и известной высоте "b" над поверхностью земли на выходе блока вычисления модуля 2 появляется сигнал Е2, равный модулю ЭДС, наведенной в индукционных катушках ортогональной системы 1. Этот сигнал подается на вход измерительного прибора 3.

Определение глубины залегания элемента заземляющего устройства производится следующим образом. Напряженность магнитного поля от тока в элементе заземляющего устройства наводит в катушках ортогональной системы ЭДС "Е" с коэффициентом преобразования К, т.е.

Е=КН.

Тогда при расположении датчика на поверхности земли над горизонтальным элементом заземляющего устройства ЭДС в системе индукционных катушек

где I - ток в элементе заземляющего устройства,

h - глубина залегания элемента заземляющего устройства.

При расположении датчика в любой точке пространства на известном расстоянии "а" в сторону от заземляющего устройства и известной высоте "b" над поверхностью земли ЭДС в системе индукционных катушек равна:

где I - ток в элементе заземляющего устройства,

h - глубина залегания элемента заземляющего устройства,

а - расстояние, на которое перемещают датчик в сторону от элемента заземляющего устройства,

b - высота, на которую поднимают датчик над поверхностью земли.

Откуда, приравняв токи, зная расстояния "а" и "b", находим

или

В данном способе исключается необходимость перемещения датчика в сторону от элемента заземляющего устройства, что позволяет определить глубину залегания горизонтального элемента заземляющего устройства из любой точки пространства.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для определения глубины залегания элементов заземляющего устройства объектов энергоснабжения и тяговых подстанций железнодорожного транспорта. Сущность: измеряют напряженность H₁ электромагнитного поля на поверхности земли над элементом заземляющего устройства. Перемещают датчик в любую точку пространства на известное расстояние "а" в сторону от элемента заземляющего устройства и известную высоту "b" над поверхностью земли и измеряют напряженность Н₂ электромагнитного поля. Глубину залегания элементов заземляющего устройства определяют по соотношению . Технический результат: исключение необходимости перемещения датчика в сторону от элемента заземляющего устройства на поверхности земли и определение глубины залегания из любой точки пространства. 1 ил.

Способ определения глубины залегания элементов заземляющего устройства из любой точки пространства, включающий подключение источника переменного тока к заземляющему устройству, определение трассы прокладки элементов заземляющего устройства, измерение напряженности электромагнитного поля H₁ на поверхности земли над элементом заземляющего устройства, отличающийся тем, что датчик перемещают в любую точку пространства на известное расстояние "а" в сторону от элемента заземляющего устройства и известную высоту "b" над поверхностью земли, измеряют напряженность электромагнитного поля Н₂, глубину залегания горизонтального элемента заземляющего устройства определяют по соотношению

где H₁ - напряженность электромагнитного поля на поверхности земли над элементом заземляющего устройства;

H₂ - напряженность электромагнитного поля в любой точке пространства;

а - расстояние, на которое перемещают датчик в сторону от элемента заземляющего устройства;

b - высота, на которую поднимают датчик над поверхностью земли.