Способ отыскания места повреждения изоляции кабельной линии и устройство для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК G01R31/08 

2

L.

1

J

о ю о ю

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для выявления места с дефектом изоляции кабеля Цель изобретения - повышение точности определения места повреждения изоляции Способ отыскания места повреждения изоляции кабельной линии заключается в том, что по поврежденным жилам кабеля пропускают переменный ток в виде импульсов с плоской вершиной и постоянной амплитудой, измеряют на поверхности земли вдоль кабельной линии магнитное поле и по изменению его параметров определяют место повреждения изоляции, а измерение магнитного поля осуществляют для каждого импульса после затухания переходных процессов во время существования его плоской вершины. Устройство, реализующее данный способ, включает в себя генератор 1 импульсов, приемный блок 2 индукционную рамку 3, интегратор 4, мультивибратор 5, электронный ключ 6, индикатор 7 2 с п ф-лы, 3 ил. (Л С

/

Фиг.1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для выявления места с дефектом изоляции кабеля.

Целью изобретения является повышение точности определения места поврежде- . ния изоляции жил кабеля.

Поставленная цель достигается тем, что в способе отыскания места повреждения изоляции жил кабельной линии, заключающемся в том, что по поврежденным жилам кабеля пропускают переменный ток, измеряют на поверхности земли вдоль кабеля магнитное поле и по изменению его параметров определяют место повреждения изоляции, переменный ток формируют в виде импульсов с участком с плоской вершиной и постоянной амплитудой, а измерение магнитного поля осуществляют для каждого импульса после затухания переходных процессов на его плоской вершине.

Кроме того, в устройстве для отыскания места повреждения изоляции жил кабельной линии, содержащем источник переменного тока и приемный блок с индукционной рамкой и индикатором, источник переменного тока выполнен в виде генератора импульсов с участком с плоской вершиной и постоянной амплитудой, а в приемный блок введен электронный ключ, выходом соединенный с индикатором. В приемный блок введены также интегратор и мультивибратор, входы которых подключены к выходу индукционной рамки, а выходы соединены с сигнальным и управляющим входами электронного ключа соответственно.

Способ реализуется при следующей последовательности операций.

Определяют в исследуемом кабеле поврежденные жилы. Если сопротивление перехода между жилами кабеля в месте повреждения изоляции превышает 3,0 кОм, изоляцию прожигают до получения сопротивления перехода 1-2,5 кОм.

Подключают генератор импульсов к поврежденным жилам кабеля и включают его. На поверхности земли вдоль трассы кабеля перемещают приемный блок и фиксируют наличие магнитного поля, созданного прохождением тока по поврежденным жилам кабеля. По исчезновению магнитного поля судят о месте повреждения кабеля.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 - схема замещения со.сосредоточенными параметрами; на фиг.З (а-е) - временные диаграммы.поясняющие работу устройства.

Устройство содержит генератор 1 импульсов с участком с плоской вершиной и постоянной амплитудой и приемный блок 2,

в который входит индукционная рамка 3, своим выходом соединенная с входами интегратора 4 и мультивибратора 5. Выход интегратора 4 соединен с сигнальным входом

электронного ключа 6, а выход мультивибратора 5 - с управляющим входом ключа 6. Индикатор 7 соединен с выходом ключа 6. Кабель 8 своими поврежденными жилами 9 подключен к выходу генератора 1.

0 Схема замещения устройства (фиг.2) выполнена без учета сопротивлений жил кабеля, которыми можно пренебречь. На фиг.2 показан генератор 1 с внутренней ЭДС Ег и внутренним сопротивлением Rr,

5 подключенный к поврежденным жилам 9 с сопротивлением R из изоляции в месте повреждения. Емкости Ci и Са отражают емкость линии до и за местом повреждения соответственно. На фиг.З показаны диаг0 раммы изменения параметров во время работы схемы: а - ЭДС Ег генератора 1 и напряжения UK в кабельной линии; б - ток г в генераторе 1; в - ток И, протекающий в жилах 9 до места повреждения; г - ток 12,

5 протекающий в жилах 9 за местом повреждения; д- напряжение (сигнал) U1 на выходе ключа 6 при измерении до места повреждения изоляции; е - напряжение (сигнал) U2 на выходе ключа 6 при измерении за местом

0 повреждения.

Способ реализуется следующим образом.

В исследуемом кабеле с помощью мега- омметра определяют поврежденные жилы 9

5 и замеряют их сопротивление с дефектным участком изоляции от конца, к которому подключают генератор 1. Если это сопротивление велико, свыше 3,0 кОм, прожигают место дефекта до сопротивления

0 перехода, например, 1 кОм. Подключают генератор 1 к поврежденным жилам 9 и генерируют в кабель 8. например, прямоугольные имп, ьсы. Приемный блок 2 перемещают над поверхностью земли вдоль

5 трассы кабеля и с помощью индукционной рамки 3 получают ЭДС, наводимую электромагнитным полем от переменного тока, протекающего по кабелю.

С выхода рамки 3 сигнал поступает в

0 ждущий мультивибратор 5 и вызывает его срабатывание. При этом сигнал с мультивибратора 5 поступает на управляющий вход электронного ключа 6, и он, срабатывая, размыкает цепь. Длительность работы

5 мультивибратора выбрана больше или равной времени затухания переходных процессов, обусловленных зарядом емкостей кабеля и возможных индукционных токов в близлежащих к кабелю металлических конструкциях. Возврат мультивибратора 5 в исходное состояние приводит к замыканию цепи ключом 6 и подключению выхода интегратора 4, получившего сигнал от рамки 3, к входу индикатора 7. В это время на индикатор 7 поступает сигнал, пропорциональный текущему значению магнитного поля, и, следовательно, пропорциональный текущему значению тока в жилах кабеля, который обусловлен только током через место повреждения изоляции. Этот ток протекает на участке от генератора до места повреждения, индикатор 7 фиксирует его наличие, За местом повреждения протекает только ток емкостной составляющей, который к моменту измерения полностью затухает и сигнал на индикаторе отсутствует. В точке повреждения происходит скачкообразное изменение показаний индикатора, по которому определяется место раскопки траншеи.

Описанные процессы происходят за время существования плоской вершины одного импульса. При этом время измерения

Тизм -« - Тмв. где Т - период работы генератора 1, а 1мв - время работы мультивибратора 5, т.е. время, необходимое для затухания всех переходных процессов, возникающих при воздействии импульсов на кабель. Затем процесс повторяется при отрицательном импульсе с генератора 1.

Частоту работы генератора 1 выбирают из условия

2 (tMB т 1изм}

где tMe + эм - время затухания переходных процессов, т.е. время срабатывания мультивибратора 5 и время измерения соответственно.

Если во время измерения на индикаторе 7 отсутствует сигнал, это указывает на наличие перехода приемного блока 2 через место повреждения. Формула изобретения

на поверхности земли вдоль кабельной линии магнитное поле и по изменению его параметров определяют место повреждения изоляции, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения

места повреждения изоляции, переменный ток формируют в виде импульсов с плоской вершиной и постоянной амплитудой, а измерение магнитного поля осуществляется для каждого импульса после затухания переходных процессов во время существования его плоской вершины.

приемный блок с индукционной рамкой и индикатором, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения места повреждения изоляции, источник переменного тока выполнен в виде генератора

импульсов с плоской вершиной и постоянной амплитудой, а в приемный блок введены электронный ключ, интегратор и мультивибратор, выход индукционной рамки соединен с входами интегратора и мультивибратора,

выход которого соединен с управляющим входом электронного ключа, вход которого соединен с выходом интегратора, выход электронного ключа соединен с входом индикатора.

тс

Фиг.ъ