Устройство для определения местоположения повреждений в кабеле Советский патент 1992 года по МПК G01R31/08 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для определения и уточнения мест повреждений в кабелях.

Целью изобретения является повышение точности опреоеления места повреждения и помехоустойчивости устройства путем введения дополнительных узлов и блоков, обеспечивающих компенсацию и подавление помех и преобразование измеряемого напряжения в звуковую частоту.

На Фиг.1 показано предлагаемое устройство и схема проведения измерения; на фиг.2 - структурнач схема устройства измерения; на фиг.З вариант выполнения сумматора, блока

компенсации и схема подключения датчиков.

На фиг.1п обозначены: Rn - переходное сопротивление в месте повреждения, 1х - расстояние от места подключения генератора до места повреждения. На фиг.16 проиллюстрирован принцип проведения измерения и характеристика изменения рззно.стч потенциалов UH вдоль трассы кабеля от тока, растекающегося по земле в Mf-те поорежпенич и. ппяции обо- лочки кабели, а показаны т с-м ки 1-2, 2-3,..., 7-8 на трассе кабеля, между которыми осуществляется измерение разности потенциалов.

О;

w-Јw

3. 1707578 На фиг.З представлен вариант вырещи

полнения сумматора, блока компенсации и подключения к ним электрических датчиков (0 - начало обмотки X- конец обмотки), Устройство компенсации устраняет некоторое отличие переходного сопротивления в месте контакта штыря с грунтом (в общем случае может быть выполнено в виде переменного резистора). На фиг.З обозначены: I - III - обмотки трансформатора, - направление токов помех, ---- - направление paбОЧИХ ТОКОВ.

Устройство содержит генератор 1 (фиг.1) и устройство измерения (фиг.2), содержащее три электричес-. ких датчика 2 - Ц, схему 5 компенсация, сумматор 6, усилитель 7, преобразователь 8 напряжения в звуковую частоту, акустический индикатор 9 магнитным датчик 10, переключатель 11. На фиг.З обозначено устройство 12 компенсации.

Электрические датчики 2 - k и магнитный датчик 10 расположены и закреплены на общем основании, которое необходимо перемещать по трассе ка- белч вдоль него при поиске и уточнении места повреждения. При этом генератор 1 подключается к. цепи металлическая оболочка кабеля - земля, электрические датчики 2 и 4 подключены к схеме.5 компенсации, выход которой соединен с первым входом сумматора 6 на другой вход которого подключен электрический датчик 3, на вход усилителя 7 через переключатель 11 подключаются либо югнитный датчик 10, либо выход сумматора 6, первый выход усилителя 7 соединен с входом преобразователя 8 напряжения в частоту, акустический индикатор 9 подключается через вторую полорииу либо к второму выходу усилителя 7, либо к выходу преобразователя 8 напряжения в частоту.

Устройство работает следующим образом.

В режиме поиска трайсы кабеля, а также оси кдбеля переключатель 11 установлен в положение 1. При этом сигнал поднимается нн ук ционнь м датчиком 10, усиливается усилителем 7 и индицируется головными телефонами -(акустическим индикатором 9).

«

j

;.

, 10

15

20

25

30

35

40

45

50

В режиме определения место повреждения устройство работает следующим образом.

Предположим, что оператор с устройством, находится достаточно далеко от места повреждения, т.е. на таком расстоянии, когда над кабелем присутствует только внешнее поле кабеля, вызванное током, протекающим, от ге- , нерйтора 1 к месту повреждения и токами помех. В этом случае токи, поступающие от датчиков 2 - на сумматор 6, взаимно компенсируются. Дополнительная компенсация обеспечивается схемой 5 компенсации.

Если устройство находится на достаточном удалении от места повреждения, токи помех, вызванные внешним воздействием и внешним полем кабеля, имеют одинаковое направление в I и II обмотках, а поскольку эти дбмотки включены встречно, в обмотке III эти токи помех взаимно компенсир5 ются. Дополнительная компенсация, обусловленная некоторым отличием переходного сопротивления в месте контакта штырей с грунтом, производится схемой 5 компенсации. Таким образом, на входе усилителя 7 сигнал,.поступающий о сумматора 6 через переключатель 11 положение II), практически отсутствует.

В месте повреждения, когда датчики 2 и 1 располагаются на эквипотен- циали в точках V и 6, а датчик 3 - в точке $ (фиг.1), рабочие токи имеют разное направление в обмотках I и II, а значит в обмотке III эти рабочие токи складываются (фиг.З) и на вход усилителя; 7 (через переключатель 11 - положение II) поступает удвоенный по амплитуде сигнал.

С первого выхода усилителя 7 этот сигнал поступает на преобразователь 8 напряжения в частоту. I

По мере приближения оператора к месту повреждения увеличивается амплитуда сигнала, при этом увеличивается и частота сигнала в головных телефонах 9, за местом повреждения амплитуда сигнала уменьшается.уменьшается и частота. В месте погребения - чстс- -а сигнала .я. о этому признаку определяют место повреждения с погрешностью, не превышающей 10 - 15 см.

Формула изобретения

Устройство для определения местоположения повреждений в кабеле, содержащее генератор, подключенный к цепи металлическая оболочка кабеля - земля, первый и второй электрические контактные датчики, индукционный датчик, усилитель и акустический индикатор, при этом выход индукционного датчика соединен с входом усилителя, выход усилителя соединен с акустическим индикатором, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения места повреждения, повышения помехоустойчивости устройства, введены третий электрический датчик, схема компенсации, сумматор, преобразователь напряжения в частоту, переключптель, причем выходы первого и второго электрических датчиков соединены соответственно с первым и вторым входами схемы компенсации, выход которой сое- цинен с первым входом сумм-этора, второй вход которого соединен с выходом

третьего электрического датчика, вход усилителя через переключат ель подключен к выходу сумматора и выходу индукционного датчика, первый пыход усилителя соединен с входом прсобразоаэтеля напряжения в час готу., второй выход усилителя и выход преобрз- зователя напряжения в частоту через переключатель подключены к входу акустического индикатора.

Изобретение может быть использовано для определении повреждения изоляции металлической оболочки кабеля. Цель изобретения - повышение точности .и помехозащищенности при определении места повреждения. Устройство содержит генерлторуподклю- ченный к цепи оболочка кзбеля - земля, три электрических датчика (контактные штыри), схему компенсации, сумматор, усилитель, преобразователь напряжения в частоту, акустический индикатор, магнитным датчик, переключат: )ь. Рабата устройства основана на прослеживании вдоль трзссм прокладки кабеля изменения напряжения сигнала, преобразованного в зпу- ковую частоту и фиксируемую акустическим индикатором (головным телефоном) . 3 ил. 3

Металлическая о5олочна I кабеля (экран)

/ О

г

V

Фиг. 2

п

о s л

J

V

Фиг.З

} V