Способ определения расстояния до места повреждения линий электропередачи и связи и устройство для его осуществления Советский патент 1988 года по МПК G01R31/11 

ляяя

%ta«

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при дистанционном поиске мест снижения сопротивления изоляции {повре г- дения) э кабельных линиях.

Цель изобретения повьшение достоверности определения места повреждения (ОМП) путем уве- личения диапазона допустимого переходного сопротивления в мес те поврелудения, а также повышение достоверности OMII путем увеличения диапазона допустимого переходного сопротивления в месте повреждения при одновременном повышении надежности .

На чертеже приведена схема устройства, реализующего способ.

Устройство содержит генератор 1 зондирующих импульсов, выход которого подключен к первому входу-выходу коммутатора 2, второй вход-выход ко- торого подключен к клемме контролируемой ЛИНИИ} первый вход приемника 3 подключен, к первому входу-выходу коммутатора 2, а выход - к входу нормализующего усилителя 4, выход которого соединен с информационным входом ЭВМ 5, первьй управляющий в.ыход . ЭВМ 5 подключен к входу источника 6 дестабилизирующего налряжения,выход синхронизации - к входу блока 7 синхронизации, информационный выход - к входу

3851082

другим временньм задержкам). Многократное измерение после каждого воз- действ ия дестабилизирующим напряжением уменьшает разброс величины,определяемый аддитивными помехами и практически не .оказьюает влияния на разброс величин, определяемый воздействием дестабилизирующего напряжения,

JO Разделение моментов времени (воздействия дестабилизирующим напряжением и измерения расстояния) позволяет доводить дестабилизирующее напряжение при необходимости до величины, доста15 точной для пробоя поврежденной изоляции и обравования устойчивого проводящего мостика, сопротивление которого еще велико (гораздо больше волнового сопротивления) для применения

20 традиционных импульсно-локационных способов, но уже достаточно, чтобы определить расстояние с помощью предлагаемого способа, и, кроме того,су- - щественно изменяется в каждом цикле

25 воздействия (измерения).

Введение коммутатора 2 позволяет разделить во времени воздействие дестабилизирующим напряжением на объект контроля (линию) и измерение отражен-

30 ньк сигналов. Следовательно, источник 6 дестабилизирующего напряжения может подавать в линию напряжение требуемого (высокого) уровня (в частности, до уровня пробоя) , При этом

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при дистанционном поиске мест сниже ния сопро -ивления изоляции и повреждения в кабельных линиях. Изобретение позволяет повысить достоверность определения места повреждения изоляции путем увеличения диапазона допустимого переходного сопротивления в месте повреждения. Устройство, реализующее способ, содержит генератор 1 зондирующих импульсов, коммутатор 2, приемник 3, нормализующий усилитель 4, ЭВМ 5, источник 6 дестабилизирующего напряжения, блок 7 синхронизации, блок 8 -индикации и блок 9 контроля отсутствия напряжения. Введе. ние в устройство нормализующего усилителя позволило существенно повысить точность статической обработки сигналов и повысить чувствительность устройства, .1 з.п. ф-лы, 1 ил. to

блока 8 индикации, а второй управляю- „ вход приемника 3 и генератора 1 могут щий - к первому входу коммутатора 2, быть надежно защищены от попадания

первый выход блока 7 синхронизг ции . подключен к входу генератора 1 зондирующих импульсов 5 в.торой его вьп1од соединен с вторым входом приемника 3, вход блока 9 контроля отсутствия напряжения подклю чен к второму входу- выходу коммутатора 2, а его выход соединен управляющим входом ЭВМ 5.

Способ позволяет производить изме- .с зона сигналов, приходящих с исслерения расстояния до места повреждения с большим переходным сопротивлением,. Это обусловлено тем, что в предлагаемом способе место повреждения определяется не по изменению сопротивления в месте повреждения относительно ис ходной величины, а по изменению разброса величины напряжения отраженных импульсовv При этом воздействие дестабилизирующим напряжением не оказывает никакого влияния на разброс величины напряжения отраженных И1 1пульсов других неповрежден- йых участков линии (соответствующих

высокого напряжения, например закорочены на это время. Блок 9 позволяет исключить подключение генератора 1 зондирующих импульсов и приемника 3 на линию, находяпдуюся под напряжением или заряженную линию. Нормализующий усилитель 4 необходим для уменьшения динамического диапа0

5

дуемой линии.

Устройство работает следунидим образом.

При отсутствии опасного (для устройства) уровня напряжения на кабельной линии блок 9 контроля отсутствия напряжения разрешает ЭВМ 5 переключить коммутатор 2 на зондирование линии. Блок 7 синхронизации вырабатывает импульсы пуска генератора зондирующих импульсов и в соответствии с кодом, устанавливаемым ЭВМ 5, - задержанные импульсы управления приемником 3. Интервал времени

между посыпкой зондирующих импульсов в линию и задержанными импульсами пропорционален расстоянию до просматриваемого участка линии и пропорцио нален цифровому коду. Задержа.нные импульсы поступают в приемник 3 и рьшают его. В приемнике импульсы, приходящие от заданного участка ли НИИ, интегрируются и расширяются, а затем поступают в нормализующий уси литель 4. В усилителе 4 производится уменьшение динамического диапазона сигналов. Сжатие динамического диапа- зона позволяет повысить точность ана лого цифрового преобразования сигна лов в ЭВМ 5. Преобразованные в циф ровую форму сигналы Uj oбpaбaтывaютdя в ЭВМ 5 - определяется среднее значе- ние напряжения U для данного участка линии за п измерений

и

-5-С i.

(1)

где - текущее измеренное напряжение.

Через п измерений код, поступающий из ЭВМ 5, изменяется и расчет производится для следующего участка линии по формуле (1) и после просмотра последнего т-го уч.астка в памя- ти ЭВМ 5 образуется т-мерный вектор значений U. Затем ЭВМ 5 переключает коммутатор 2 и запускает источник 6 дестабилизирующего напряжения, который воздействует на исследуемую ли- нию. По окончании заданного цикла воздействия источник 6 дестабилизирующего напряжения по команде ЭВМ 5 разряжается до уровня срабатывания блока 9 контроля отсутствия напряже- ния. Сопротивление в месте повреждения изменяется в результате воздействия дестабилизирующим напряжением, Все операции по зондированию линии повторяются.

После К-го просмотра кабельной линии зондирование линий прекращается, а в памяти ЭВМ 5 образуется матрица значений U тЬ-порядка, в которой столбцы соответствуют одному из уча- стков линии, а каждая строка - одному из k измерений импульсной характеристики линии. Каждый элемент этой матрицы соответствует t-му участку линии при р-м измерении, где t l,2,...m, р l,2,..,k.

Усреднение по п измерениям позволяет существенно повысить соотношение сигнал - помеха, уменьшить влияние аддитивных помех.

Для каждого вектор-столбца определяется разброс величин напряжений отраженных импульсов. Для оценки разброса может быть использован второй центральный момент, определяемый по формуле

f

1

.. (2)

где и - среднее значение элементов t-ro столбца матрицы U, t 1, 2ш.

. -5-

(3)

После этого определяется номер столбца, соответствующего максимальному значению (о . Если этот макD маке

симум превышает другие значения (э на заданную величину, то этот номер и соответствует расстоянию до места повреждения, если нет, то линия считается неповрежденной. В предложенном устройстве импульсная характеристика обрабатьшается первоначально таким образом, чтобы в наибольшей степени снизить влияние аддитивных помех на результаты измерения. На разброс коэффициента отражения такая обработка не влияет, так как усред нение производится после каждого цикла воздействия дестабилизирующ1м напряжением, разброс определяется от цикла к циклу.

Иод действием дестабилизирующего напряжения каждый раз изменяется сопротивление в месте повреждения, соответственно изменяется коэффициент отражения и, следовательно, уровень отраженного напряжения, которое определяет меру рассеяния. Измеренная мера рассеяния в наибольшей степени определяется этими изменениями, так как сигналы в значите.ьной степени очищены от аддитивных полех п-крат- ным измерением в каждой точке.

Разделение во времени (воздействия дестабилизирующим напряжением и измерения) позволяет безопасно увеличить допустимый уровень напряжения и в результате увеличить диапазон изменения сопротивления в месте повреждения.

Введение нормализуйщего усилителя позволяет существенно повысить -точность статистической обработки сигмалов и, следовательно, сделать уст ройство более чувствительным.

13851

Формула изобретения

2,Способ по п. 1 , о т л и ч а ю - щ и и с я тем, чтсУ разброс величины напряжения отраженных импульсов определяют до и после воздействия дестабилизирующим .напряжением, а опреде- ление места повреждения осуществляется по временной задержке, для которой разброс величины Напряжения от

5

0

5

0

5

0

5

086

раженных импульсов, полученных после воздействия дестабилизированного напряжением, превышает на заданное значение разброс величины отраженных импульсов, полученных до воздействия дестабилизирующим напряжением.

3. Устройство для определения рас- стояния до места повреждения линий электропередачи и связи, содержащее генератор зондирующих импульсов,приемник, блок синхронизации, ЭВМ, блок индикации и источник дестабилизирующего напряжения, причем первый управляющий выход ЭВМ подключен к входу источника дестабилизирующего напряжения, выход синхронизации - к входу блока синхронизации, информационный выход - к входу блока индика- 1ДИИ, первый выход блока синхронизации соединен с входом генератора зондирующих импульсов, а второй вьпход - с первым входом приемника, отличающееся тем, что, с целью .повышения достоверности определения места повреждения за счет увеличения диапазона допустимых переходных сопротивлений в месте повреждения при одновременном повышении надежности, в него введены коммутатор., блок контроля отсутствия напряжения и нормализующий усилитель, причем первый вход-выход коммутатора соединен с выходом генератора зондирующих импульсов и вторым входом приемника,выход которого соединен с входом нормализующего усилителя, выход которого соединен с информационным входом ЭВМ, второй управляющий выход которой подключен к первому входу коммутатора, второй вход которого соединен с выходом источника дестабилизирующего напряжения, а второй вход-выход подключен к исследуемой линии и к входу блока контроля отсутствия напряжения, выход которого соединен с управляющим входом ЭВМ,