Устройство для определения местоположения повреждения кабелей Советский патент 1980 года по МПК G01R31/08 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при создааии устройств для определения местоположения повреждения кабелей.

Известно устройство для определения местоположения повреждения кабелей, содержащее генератор звуковой частоты, индукционную рамку, первый усилитель, выход которого соединен с первым входом преобразователя частоты, второй усилитель, индикатор, генератор опорной частоты, вЫход которого соединен с вторым входом преобразователя частоты 1.

Недостатком этого устройства является низкая селективность по частоте,

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для определения местоположения повреждения в кабелях, содержащее генератор звуковой частоты, две индукционные рамки, первый, второй и третий усилители, первый, второй и третий трансформаторы, четыре диода собранных по схеме кольцевого модулятора, вольтметр 2 .

Недостатком этого устройства является низкая точность определения местоположения повреждения кабелей.

Цель изобретения - повышение точности определения местоположения повреждения.

Для этого в устройство, содержащее генератор звуковой частоты, выход которого соединен с жилой кабе0ля, первую индукционную рамку, магнитная ось которой перпендикулярна жлле кабеля, а выход соединен со вхолq первого усилителя, вторую индукдаонную рамку, магнитная ось которой

5 перпендикулярна магнитной оси первой индукционной рамки и расположена в плоскости, перпендикулярной жиле кабеля, а выход соединен со входом второго усилителя, индикатор, вход ко0торого соединен с выходом третьего усилителя, введены кратный преобразователь частоты и смеситель, причем выход первого усилителя соединен .с первым входом смесителя, втоной .

5 вход которого через кратный преобразователь частоты соединен с выходом второго усилителя, а выход смесителя соединен со входом третьего усилителя ,

iia фиг.1 чертежа представлена структурная схема устройства; на фиг, 2 - зависимости, иллюстрирующие его работу.

Устройство содержит генератор звуковой частоты 1, первую индук-5

ционную рамку 2, первый усилитель 3, смеситель 4, второй усилитель 5, индикатор 6, вторую индукционную ра.мку 7, третий усилитель 8 и кратный преобразователь частоты 9.tO

Резонансная частота рамки 7 ( f). значение коэффициента К кратного реобразования частоты, осуществляеого кратным преобразователем частоы 9, могут быть различны. Так, рам- 5 а 7 может быть настроена на первую (f f ) , третью (f-, 3f ) или пяую (f-, 1 ) гармоники частоты геератора 1, а коэффициент К при этом может быть равен, например, соответ- 20 ственно 3/4, 3/8 и 1/4. Возможны и ругие сочетания значений К и f;r/f. частности, работа предлагаемого устройства описывается ниже для случая fj, - 3f, и К 1/4.

Устройство работает следующим об- разом.

Генератор 1 посылает в кабельную линию квазипрямоугольные колебания частотой fj . Ток, протекакщий от генератора 1 по цепи поврежденная жи- 30 ла - земля, в силу индуктивного характера нагрузки, имеет форму, близкую к треугольной, и создает электромагнитное поле, которое улавливается рамками 2 и 7. Причем рамка 2 настро- 35 ена на первую гармонику тока генератора и наведенное в ней напряжение имеет частоту f и амплитуду Е, которая, в зависимости от X, т.е. зависимости от отклонения оси рамки 2 от дд жилы кабеля, изменяется в соответствии с кривой на фиг. 2а (над жилой кабеля минимум, при незначительном отклонении в обе стороны от жилы кабеля, т.е. при ,Э.ДС резко возрастает. Рамка 7 настроена на третью . гармонику тока генератора 1 И наводимое в рамке 7 напряжение имеет частоту 3f и амплитуду, которая в зависимости от X изменяется как показано на фиг. 26 (над жилой кабеля максимум, 50 .при небольших отклонениях в обе стороны от жилы кабедя ЭДС остается близкой к максимальному значению Напряжение с рамки 2 усиливается первым усилителем 3 и подается на первый55

ВХОД), смесителя 4. Напряжение, снимаемое с рамки 7, после прохождения через усилитель 5 и кратный преобразователь 9 частоты подается на второй вход смесителя 4. Усилитель 8 вы- Q деляет напряжение разностной часто. ты з которое подается на индикатор 6. Так как в месте повреждения (замыкание жилы на оболочку) происходит, увеличение (всплывание ) минимума ЭДС, соответствующего точке X О на фиг. 2а, то эффективность поискового устройства определяется его способностью фиксировать именно это всплывание минимального уровня. Иными словами, при отыскании однофазных повреждений приходится тщательно исследовать зону X - OtA (.|1)иг.2а) , т.е. рабочей является область малых (близких к нулю) и резко изменяющихс с изменением X напряжений, наводимых в рамке 2. Поэтому существенно, чтобы напряжение, подаваемое на второй вход смесителя 4, формировалось независимо от сигнала, снимаемого с рамки 2. Устройство не только обеспечивает эту независимость, но и в той же рабочей зоне Х 0±Л, т.е. в зоне, где напряжение основного канала (рамка 2) является малым и резко изменяется при изменении л, позволяет получить практически неизменное, причем на максимальном уровне (фиг. 26) напряжение, поступающее на второй вход смесителя 4. То обстоятельство, что устройство выявляет незначительное всплывание нуля над жилой кабеля на уровне мешающего фона, создаваемого помехами (мешающим является уровень фиг. 2а) , обуславливает повышение точности определения местоположения повреждения кабелей. Кроме того, устройство дает возможность увеличить рабочую частоту f, до 6000-8000 Гц, отдалившись от гармоник промышленной частоты, и при этом позволяет реализовать узкую полосу пропускания (т.е. обеспечить высокую избирательность), не заботясь о нестабильности частоты f(см. фиг. 1), которая определяется уходом частоты f. При этом следует отметить, что полоса пропускания в устройстве может быть значительно меньше ухода частоты f В частности, если уход частоты -f. 6000 Гц составляет 120 Гц, то например, для случая когда f., К 1/4, будет осуществляться уход частоты f на 150 Гц, но полоса пропускания усилителя 5 и, следовательно устройства в целом может быть уменьшена до 30 Гц.

Формула изобретения

Устройство для определения местоположения повреждения кабелей, содержащее генератор звуковой частоты, выход которого соединен с жилой кабеля, первую индукционную рамку, магнитная ось которой перпендикулярна жиле кабеля, а выход соединен со входом первого усилителя, вторую индукционную рс1мку, магнитная ось которой перпендикулярна магнитной оси первой индукционной рамки и расположена в плоскости, перпендикулярной жиле кабеля, а выход соединен со входом второго усилителя, индикатор, вход которого соединен с выходом третьего усилителя, о т л и чающеес я тем, что, с целью повклиения точности определения местположения повреждения, в него введены кратный преобразователь частоты и смеситель, причем выход первого усилителя соединен с первьм входом смесителя второй вход которого через кратный преобразователь частоты соединен с выходом второго усилителя, а выход смесителя соединен со входом третьего усилителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.VEBRET Messelehtronik ОТТОSCHON, Дрезден, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР № 523368,. G 01 R 31/08, 1976.