Способ определения места повреждения линий электропередач и связи Советский патент 1988 года по МПК G01R31/11 

Изобретение относится к электроизмерительной .технике и может быть использовано для определения мест повреждений в линиях различного назначения с помощью импульсных рефлектометров группы Р5.

Цель изобретения - повышение достоверности обнаружения места повреждения в протяженных линиях за счет снижения вероятности пропуска места неустойчивого повреждения и сокращения времени каждого цикла запоминания.

На чертеже представлена схема устройства, реализующего способ.

Устройство содержит тактовый генератор 1, выход которого подключен соответственно к входу делителя 2 частоты, первому входу скемы И 3 и третьему входу генератора 4 зондирунлцих импульсов, первый вход которого соединен .с выходом делителя 2 частоты и первым входом триггера 5, выход которого подключен к.второму входу схемы И 3, а второй вход - к выходу делителя 6 с переменным коэффициентом деления и его второму входу и входу генератора 7 линейно меняю цегося напряжения, выход которого соединен с первым входом схемы 8 совпадения, второй вход которой соединен с isbixo- дом цифроаналогового преобразователя СЦАП) 9, а выход - с входом генератора 10 измерительных импульсов, выход которого соединен с вторым входом модулятора 11, второй вход которого соединен с выходом генератора 4 и первым входом фильтра 12, к второму входу которого подключен выход источника 13 дестабилизирующего напряжения, а к входу-выходу - контролируемая линия 14. Контроллер 15 управления выборкой и запоминанием соединен первым, вторым, третьим и четвертым выходами соответственно с третьим входом делителя 6, входом ЦАП 9, входом источника 13 дестабилизирующего напряжения и вторым входом генератора 4. Вход контроллера 15 соединен с выходом модулятора 11, Выход схемы И 3 соединен с первым входом делителя 6.

Способ основан на том, что операцию циклического запоминания мгновенных значений напряжений с линий осуществляют в два этапа.

Запоминают первую последовательность выборок мгновенных значений на0

5

пряжения с линии, следующих через временной интервал, установленный равным длительности зондирующего импульса, и определяют расстояние до поврежденного участка линии по временной задержке относительно зондирующего сигнала, равной произведению его длительности на количество выборок между зондирующим сигналом и ненулевым результатом вычитания, запоминают вторую последовательность выборок мгновенных значений напряжений с предшествующего поврежденному участка линии между двумя выборками первой последовательности, следующих через временной интервал, установлен- ньш равным заданной абсолютной погрешности измерения временной задерж- 0 ки, и определяют расстояние до места повреждения как сумму расстояния до поврежденного участка и произведения заданной абсолютной погрешности на количество выборок второй последовательности до начала участка, предшествующего поврежденному участку линии, до ненулевого результата вычитания.

При этом количество запоминаемых точек рефпектограммы (первой последовательности) сокращается до.

5

0

N,

Т„

-JH

где Т - период повторения зондирующего импульса, Т„

21

и

0

5

0

5

с-эи длительность зондирующего

импульса , 1 - длина линииJ

V - скорость распространения импульсов в линии.

Для линий различной протяженности устанавливают различную длительность зондирующего импульса, причем с увеличением: длины линии (Ту,) увеличивают и длительность зондирующего импульса (), так как такой импульс меньше затухаетS поэтому количество выборок первой Последовательности может быть установлено одинаковым для линий любой протяженности и время поиска неустойчивых повреждений в протяженных линиях значительно сокращено.

Период каждого цикла для предварительного обнаружения повреждения сокращается до величины

W,

Ч«

N,(n - Г)Т„ + J2 t

i-«

V

3140

где t,; - время задержки относительно зондирующего импульса5 п - количество выборок. После обнаружения участка с повреждением можно уточнить форму отраженного сигнала на участке линии, предшествующем поврежденному, путем увеличения количества выборок на этом участке линии. Шаг дискретизации At определяется заданной абсолютной погрешностью, число выборок второй последовательности на этом участке линии

Ц

ограничивается величиной N, ;-, а

U t

период цикла уточнения места повреждения H-i

T., N2(n-1) ( - ).

где t, - время задержки относитель- но зондирующего сигнала

участка линии, предшествующего поврежденному участку;

taj время задержки j-й выборки второй последовательности между двумя выборками первой последовательности относительно начала участка. За счет малого количества выборок время поиска удаленного неустойчивого повреждения значительно сокращается и снижа ется вероятность пропуска неустойчивого повреждения.

Устройство работает следующим образом.

Контроллер 15, воздействуя на генератор 4, устанавливает длительность зондирующего импульса, соответствующую длине измерительной линии. Далее контроллер 15 запоминает первую пос- ледовательность выборок мгновенных значений напряжений с линии и, воздействуя на делитель 6, устанавливает период следования выходных импульсов равным длительности зондирующего импульса. После 3ToVo с выхода модулятора 11 контроллер 15 запоминает первую последовательность выборок мгновенных значений напряжений с линии, каждый раз наращивая период выходных импульсов делителя 6 на длительность зондирующего импульса, и определяет расстояние до поврежденного участка линии по временной задержке, равной произведению длительности зондирующего импульса на коллчество выборок первой последовательности между зон3

дирующим импульсом и ненулевым ре- зультатом вычитания.

Далее контроллер 15 запоминает вторую последовательность вьгборок мгновенных значений напряжений, причем от выборки к выборке изменяет уровень выходного напряжения ЦЛП 9, начиная с напряжения, соответствующего определенной ранее временной задержке начала поврежденного участка.

После указанных операций определяется расстояние до места повреждения по временной задержке, равной

временной задержки начала поврежденного участка и произведения заданной абсолютной погрешности на количество выборок второй последовательности, от начала поврежденного участка линии

до ненулевого результата вычитания. Абсолютная погрешность задается уровнем одной ступени ЦАП 9, которая оп- - ределяет минимальную временную задержку, устанавливаемую в устройстве.

Все блоки устройства могут быть выполнены на основе известных схем.

I

Использование предлагаемого спосс-ба обнаружения места повреждения ли-- нлй электропередач и связи познсляет повысить достоверность определения этого места и сократить время опредеения повреждения.

35

Формула изобретения

Способ определения места повреждения линий электропередач и связи, состоящий в том, что зондируют линию

импульсами напряжения с регулируемой длительностью, принимают отраженные импульсы, циклически запоминают мгновенные значения напряжений с линии, воздействуют на линию дестабилизируюЩим напряжением, вычитают мгновенные значения напряжений с линии, соответствующих одинаковым значениям задержки и разным циклам запоминания, и определяют расстояние до повреждения

по временной задержке появления ненулевого разностного сигнала относительно зондирующего, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности обнаружения места

повреждения в протяженных линиях за счет вероятности пропуска повреждения и сокращения времени, циклическое запоминание и определение расстояния до места повреждения осуществляют в

514014

два этапа, в первом из которых производят запоминание первой последовательности выборок мгновенных значений напряжений с линии, следующих через временной интервал, установленный равным длительности зондирующего импульса, и определяют расстояние до поврежденного участка линии по временной задержке относительно зондиру- д ющего пульса, равной произведению его длительности на количество выборок первой последовательности между зондирующим импульсом и ненулевым результатом вычитания, во втором этапе g производят запоминание второй последовательности выборок мгновенных зна136

чений напряжений, следующих через временной интервал, установленный равным абсолютной погрешности, с участка, предшествукйцего поврежденному участку линии, а определение расстояния до места повреждения осуществляют как сумму произведений длительности зондирующего импульса на количество выборок первой последовательности до участка, предшествующего поврежденному участку линии, и заданной абсолютной погрещности на количество выборок второй последовательности до начала участка, предшествующего поврежденному участку линии, до ненулевого результата вычитания.

Способ определения места повреждения линий электропередачи и связи реализован в устройстве, содержащем тактовьм генератор (Г) 1, делитель 2 частоты, схему И .-3, Г 4 зондирующих импульсов, триггер 5, делитель 6 с переменным коэффициентом деления, Г 7 линейно меняющегося, напряжения, схему 8 совпадения, цифроаналоговый преобразователь 9, Г 10 измерительных импульсов, модулятор 11, фильтр 12, источник 13 дестабилизирующего напряжения, контролируемую линию (КЛ) 14, контроллер 15 управления выборкой и запоминания. Запоминают первую последовательность выборок мгновенных значений напряжений с КЛ 14, следующих через временной интервал, установленный равным длительности зондирующего импульса (ЗИ), и определяют расстояние до поврежденного участка линии По временной задержке относительно ЗИ, равной произведению его длительности на количество выборок первой последовательности между ЗИ и ненулевым результатом вычитания. Запоминают вторую последовательность выборок мгновенных значений напряжений через временной интервал, равный абсолютной погрешности, с участка, предшествующего поврежденному участку КЛ 14, определяют расстояние до места повреждения как сумму произведений длительности ЗИ на количество выборок первой последовательности до участка, предшествующего поврежденному, и заданной погрешности на количество выборок второй последовательности до начала участка, предшествующего поврежденному, до ненулевого результата вычитания. Повышается достоверность определения места повреждения. 1 шт. и (Л о и со