Устройство для определения повреждения изоляции кабеля Советский патент 1991 года по МПК G01R31/08 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для определения места повреждения изоляции в кабельных линиях, преимущественно высокого напряжения, в шахтах, взрывоопасных помещениях и полевых условиях открытых горных разработок.

Целью изобретения является упрощение устройства для определения повреждения изоляции кабеля.

На фиг,1 приведена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг.2 и 3 - временные диаграммы токов, иллюстрирующие работу устройст ва соответственно при отсутствии и наличии повреждения изоляции.

Устройство (фиг.1) содержит генератор 1 импульсных напряжений, индикатор 2 повреждений. Генератор 1 импульсных напряжений содержит источник 3 постоянного тока, токоогра- ничительный резистор 4, накопительный конденсатор 5, коммутирующий тиристор 6 с добавочным резистором 7 конденсатором 8, кнопкой 9 в цепи управляющего электрода, а также импульсный трансформатор 10, первичная обмотка которого подключена через коммутирующий тиристор 6 к накопительному конденсатору 5. Индикатор 2 повреждения включает датчик 11 тока со схемой индикации, образованной интегрирующим звеном, состоящим из последовательно соединенных порогового элемента 12 и конденсатора 13, нагруженного сигнальным элементом 14 Для контроля подачи импульсов используется дополнительный сигнальный элемент (сигнализатор) 15, подключенный к пороговому элементу 12.

В качестве датчика 11 тока используется трансформатор тока с разорванным магнитопроводом. Пороговый элемент 12 образован из двух последовательно и встречно соединенных полупроводниковых стабилитронов либ из двух кремниевых диодов, соединенных параллельно и встречно. Сигнальным элементом 14 может служить микро амперметр или сигнальная лампа, например светодиод с транзисторным усилителем напряжения и тока. Сигнальный элемент 15 реагирует на импульсное напряжение на пороговогом элементе 12. Генератор 1 импульсных напряжений выходом соединен с клеммами для подключения контролируемого

0

5

0

5

С

5

0

5

0

5

кабеля, индикатор 2 повреждения накладывается датчиком 11 тока на оболочку контролируемого кабеля.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 импульсных напряжений подключается вторичной обмоткой трансформатора 17 через клеммы для подключения контролируемого кабеля к жилам кабеля 16, Накопительный конденсатор 5 через токограничительный резистор 4 заряжается от источника 3 постоянного тока. Индикатор 2 повреждения накладывается датчиком 11 тока на оболочку контролируемого кабеля. При нажатии на кнопку 9 тиристор 6 открывается и конденсатор 5 разряжается на первичную обмотку импульсного трансформатора- 10. Во вторичной обмотке трансформатора 10 индуцируется высокое импульсное напряжение, которое прикладывается к изоляции контролируемого кабеля 16. При отсутствии повреждения изоляции в кабеле протекает ток затухающего колебательного процесса. В датчике 11 наводится ЭДС, под действием которой через пороговый элемент 12 и интегрирующий конденсатор 13 протекает ток, пропорциональный току в кабеле. Величина ЭДС датчика 11 тока значительно превышает максимальное напряжение на пороговом элементе и интегрирующем конденсаторе. Проинтегрированный сигнал (UK) на конденсаторе 13 поступает на сигнальный элемент 14 с большим внутренним сопротивлением, например, микроамперметр, имеющий значительную индуктивность. i

Так как при исправной изоляции

кабеля токи заряда и разряда равны, то напряжение U« на интегрирующем конденсаторе после затухания колебательного процесса будет равно нулю и сигнальный элемент 14 покажет на отсутствие повреждения изоляции кабеля на участке за местом наложения датчика тока. На любом участке кабеля за местом повреждения гок носит затухающий симметричный характер по отношению к оси времени, поэтому при установке здесь датчика 11 тока и подаче испытательного напряжения в кабель схема работает, как при отсутствии посреждения, т,е. включается только сигнализатор подачи импульса. На участке между

местом подключения генератора 1 импульсного напряжения и местом повреждения изоляции кабеля ток 1К имеет иной характер и представляет собой колебательный затухающий процесс с апериодической составляющей. При установке датчика 11 тока на этом участке в конце колебательного процесса на интегрирующем конденсаторе возникает напряжение, пропорциональное апериодической составляющей тока в кабеле, и сигнальный элемент 14 указывает на пробой изоляции в кабеле. Для определения точного места повреждения изоляции кабеля датчик 11 тока перемещают вдоль кабеля, например в направлении от места подключения генератора 1 импульсных напряжений до момента исчезновения сигнала на сигнальном элементе 14, что будет соответствовать месту пробоя.

Формула изобретения

1.Устройство для определения повреждения изоляции кабеля, содержащее генератор импульсных напряжений, выходом соединенный с клеммами для подключения контролируемого кабеля, и индикатор повреждения, включающий датчик тока и сигнальный элемент, вход которого шунтирован интегрирующим конденсатором, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, индикатор повреж-

5 дения снабжен пороговым элементом, включенным последовательно в цепь датчика тока и интегрирующего конденсатора.

2.Устройство по п.1, о тли - чающееся тем, что оно содержит дополнительный сигнальный элемент, включенный параллельно пороговому элементу.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для испытания и определения места повреждения изоляции в кабельных линиях. Цель изобретения - упрощение устройства. Устройство содержит генератор 1 импульсных напряжений (ГИН) и индикатор 2 повреждений (ИП). ГИН содержит источник 3 постоянного тока, накопительный конФиг1 денсатор 5 ч импульсный трансформатор 10, вторичная обмотка которого подсоединяется к жилам кабеля. ИП содержит индуктивный датчик тока (ИДТ) 11 с интенгрирующим звеном, состоящим из последовательно соединенных порогового элемента (ПЭ) 12 и конденсатора 13, нагруженного сигнальным элементе1, (СЭ) 14. ИДТ накладывается на обопо - ку кабеля, и накопительный конденсатор 5 ГИН разряжается на первичную оболочку импульсного трансофсрматора 10. Высокое импульсное напряжение через вторичную обмотку прикладывается к изоляции кабеля. При наличии на участке кабеля повреждения изоляции на конденсаторе 13 напряжение, пропорциональное апериодической составляющей тока в кабеле, и СЭ 14 укажет на пробой изоляции. ИЗ 12 обеспечивает стабилизацию входных напряжений. Точное место повреждения определяется путем перемещения ИДТ вдоль трассы кабеля. 1 з,п. ф-лы, 3 ил в LL i w 00 зэ 1 Јъ

Мк

Фиг.2

Составитель В.Гайнов Редактор М.Циткина Техред С.Мигунова

Заказ 927

Тираж 426

НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

V,

фиг.З

Корректор С.Черни

Подписное