Способ определения расстояния до места повреждения кабельных линий электропередачи и связи Советский патент 1985 года по МПК G01R31/08 

1 Изобретение относится к электро измерительной технике и может быть ;использовано при дистанционном поиске мест снижения сопротивления изоляции в кабельных линиях. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей способ путем увеличения диапазона допусти мого переходного сопротивления в месте повреждения, достигая необх димую точность при ограниченном количестве циклов воздействия высоким напряжением на объект. На фиг.1 показана диаграмма,ил- люстрирующая способ; на фиг.2 -бло схема одного из возможных варианто реализации способа.(При этом на фиг.1 цифры в кружках обозначают номер цикла). Местоположение кружка с цифрой соответствует расстоянию 2 от нача ла кабеля длиной L до конца контро лируемого в данном цикле его учас ка, причем расстояние i связано с :Временем t - задержки приема от|раженных импульсов относительно момента посылки зондирующих импульсов соотношением, tjV где V - скорость распространения злектромагнитной волны вдоль линии Ветви, содержащие повреждение. помечены знаком + , а ветви, не содержащие повреждения - знаком Сущность способа определения ра стояния до места повреждения заключается в следующем. Пусть, например, повреждение расположено в точке А (фиг.1) линии. Тогда в первом цикле зондирования на стадии первого, замера, когда в линию посылают только зондирующий импульс, отражения от мес та повреждения не будет, а на стадии второго замера при подаче пробивного напряжения в месте повреждения загорится дуга, образуется неоднородность волнового сопротивления, от которой будут отражаться зондирзпощие импульсы. Следовательно, в первом цикле зондирования разность напряжений в начале линии, измеряемых в момен времени tj tp, где tpp- время пробега электромагнитной волны вдоль контролируемой линии, будет 14 . 2 превьшать зацаннук уставку. В момент, времени tj t на входе линии появится напряжение, отраженное от середины линии, и, следовательно, в первом цикле контролируется половина длины линии: f -kt V -1- I К - 2 2 /- К началу второго цикла время t задержки уменьшают до значения t, tpp- -uE. -fE. что соответствует зоне измерения S V - L, и производят аналогичные операции. Так как повреждение будет располагаться в зоне измерения, то разность напряжений при первом и втором замере при наличии дуги и без нее) будет превьшать уставку, поэтому величина задержки к началу 3-го цикла будет - i|. I я - t и, следовательно, для, третьего цикла зона измерения .2 I о. V- т Т 7 - Т Однако при такой задержке повреждение окажется вне зоны измерения и к началу четвертого цикла задержки увеличится на -г t : t - (.+---) tpp- -g- , ; . 3 3 2 - -у5 tnpV - . Аналогично в пятом цикле получим: tV (3.+ 1) t - -Z- t 3 8 16 np - 16 пр зКр зГ Очевидно, что повреждение расположено в зоне от 3/16 L до расстояние до места повреждения оказывается известно с точностью до -jv длины линии, а число циклов Измерения не превысило 5. Точность измерения в этом примере принята -av- 0,03. что и определяет максимальное число циклов (которое в частном случае может быть меньше). В состав устройства, реализующего предложенный способ на линии I электропередачи, оборудованной системой 2 присоединения, входят блок управления 3, генератор 4, прием3

ник 5, источник 6 медпенно изменяющегося напряжения, источник 7 постоянного напряжения, аналоговый ключ 8, интегратор 9, коммутатор 10, первый I1 и второй I2 блоки памяти , блок 13 вычитания.

По команде блока 3 управления генератор 4 через систему 2 присоединения посылает в контролируемую линию I зондирующие импульсы дпительностью не менее tpp где L - длина линии; V - скорость распространения электромагнитной волны. Отраженные от неоднородностей импулсы возвращаются и через систему присоединения поступают в приемник 5, где усиливаются и фильтруются.

Аналоговый ключ 8 по команде блока 3 открьшается на время flt с задержкой tj t относительно момента посылки зондирующего импульса.

Интегральное значение (с выхода интегратора 9) приходящего за время i t напряжения в момент t др + t поступает через коммутатор 10 в блок 1I, где запоминается. Управление коммутатором Ю осуществляется по команде блока 3. После этого блок 3 запускает источник 6 медленно изменяющегося напряжения. Напряжение поднимается до момента пробоя в месте повреждения. Момент пробоя фиксируется, например, по увеличению тока вьше заданного значения. После пробоя включается источник 7 низкого напряжения, поддерживающий дугу до окончания измерительного цикла.

Проводится повторное зондирование линии, прием отраженных импульсов в момент времени, задержанный относительно момента посьшки зондирующего импульса на время t- . По команде блока 3 коммутатор 10 перэключается и интегральное значение сигнала записьтается в блоке. 12.

Из результатов измерений, записанных в блоке 12, вьмитаются в бло903144;

ке 13 результаты измерений, записанные в блоке 11.

В блоке 3 полученная разность срав ниваетсяс уставкой. Если разность 5 превышает уставку, то, следовательно, повреждение находится внутри зоны измерения. Если разность меньше уставки, то повреждение вне зоны измерения.

10 В первом случае задержка времеЧпр

ни измерения уменьшается на -2

а во втором увеличивается на -У- .

В последующих (n-l) циклах измерения все операции повторяются, при этом в m цикле измерения задержка измерения изменяется на г по сравнению с задержкой в т-1 цикле, увеличиваясь при отсутствии разносQ ти, превьппающей заданную уставку, и уменьшаясь при наличии разности, превьшающей эту уставку.

Количество циклов определяется заданной точностью. При этом погрешность измерения не может превышать L/2 и заданная точность обеспечивается минимальным числом пробоен.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет с высокой точностью определять место повреждения с любым значением переходного сопротивления и, следовательно, быстрее и с меньшими затратами восстанавливать электроснабжение потребителей. Существенное ограничение числа

разрядов (как правило, ) позволяет обойтись без использования наиболее продолжительных и трудоемких операций по прожиганию изоляции в МП с помощью специальных прожигательных установок. Кроме того, уменьшение до минимально возможного количества воздействий высокого напряжения на кабель позволяет сократить дополнительные разрушения изоляции кабеля и, таким образом, соответственно уменьшить время и стоимость ремонта.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАССТОЯНИЯ ДО МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ КАБЕЛЬНЫХ ЛИН1Й ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ И СВЯЗИ, состоящий в том, что многократно воздействуют на вход контролируемой линии зондирующим импульсом, принимшот отраженные импульсы с задержкой относительно момента посыпки зондирующих импульсов и интегрирузот принятые импульсы в заданном временном интервале, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в течение первого из t -измерительных циклов воздейстнуют на вход произвольно выбранной первой жилы линии зондирующим импульсом длительностью, превышающей время пробега волны от начала до конца линии, прием отраженных импульсов осуществляют с задержкой, равной времени пробега волны от начала до конца линии, и за-. поминают первое интегральное значение напряжения на входе линии, затем воздействуют на вход поврежденной жилы линии медленно изменяющимся напряжением до момента пробоя в месте повреждения и поддерживают состояние пробоя источником постоянного напряжения до окончания измерительного цикла, вновь воздействуют на вход выбранной первой жилы зондирующим импульсом указанной длительности и с тем же временем задержки принимают отраженные импульсы, запоминают второе интегральное значение напряжения на входе линии, сравнивают первое запомненное значение напряжения с вторым и в зависимости от того, превьщ1ает или нет результирующее напряжение между сравниваемьпми интегральными значениями заданный уровень, к началу каждого из последующих аналогичных измерительных циклов задержку приема отраX) женных импульсов соответстве-нно О &0 уменьшают или увеличивают на время пробега волны от начала до конца линии, уменьшенное в 2 раз, где m - номер измерительного цик4;& лаз расстояние до места повреждения определяют по значению временной задержки приема отраженных импульсов в последнем цикле измерения.