(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ
И КОНТРОЛЯ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ ПРОВОДОВ И КАБЕЛЕЙ Предложенный спосхэб откосится к области электротехники и предназначен для определения места повреждения в проводах и кабелях. Известен способ определения места повреждения изоляции кабельной линии, заключающийся в том, что конденсатор заряжают до потенциала искровохх) заряда, разряжают на линию, измеряют пром жуток врет-1ени между падающими и отраженными волнами, причем« разряд конденсатора на линию осуществляют с задержкой, а измерение врем€5Ш однократного процесса производят между фронтами падающей и отраженной волн 1. Недостаток - недостаточная точность определения места повреждения кабель ной линии. Наиболее близким по технической сущ ности является способ определения места повреждения и контроля неоднородностей проводов и кабелей, включакжщй зондирование линии электрическим воздействиет 1, прием и анализ отраженного carнала, регулировку формы зондирующего электрического воздействия путем изменения его амплитуды до получения мини-мальной дш тельности фронта отраженного сигнала, иэмере1шя времени пробет а и амплитуды о-фаженного сигнала (д}. Недостаток способа - его плохие локализирующие (выделяющие) свойства поиска повреждения, т.е. нельзя отличить импульсы, отраженные от повреждения (обрыва, короткого замьпсания, утечки) от импульсов отраженных от реактивностей (муфт, различных включений и Т.Д.). Цель способа - повысить надежность и точность определеш1я места повреждения на фоне реактивных неоднородностей. Для этого в известном способе определения места повреждения и контроля неоднородностей проводов и кабелей, включающем зондирование линии электриViecKHM воздействием, прием и анализ отражешюго сигнала, регулировку формы зондирующего эпекгрк-гческого воздействия путем изменения его а лнлитуды до полу чения минимальной длительности фрбта отраженного сигнал а зондирующее эпектри шсЕое воздействие выбирают однополяриым в виде суттерпозиции единичного нереиада напряжения и прямоугощэного импульса, а регупировтсу формы зондирующего электри геского воздействия осуществлшот путем изменения д.шггвльности пр51моугольного импу;тьса. На фиг. 1 представлен спектр S (UJ зондщггующего единичного перепада и спекф S, ( -J j едгшичного перепада в точке X Линии; на . 2 - блок-схем устройства дяя реализации способа определения места повреждения и неоднородностей хфоводов кабелей; на фиг. 3 - зарисовки с 1шдлкатора импуль ных характеристшс зондирования кабеля, -шл1острирующие гфимер осуществления. Извэзпю, что измеренная импу;тьсная характеристика получается тождественной фактическому распределешоо неоднородностей вдоль линий при условии использования зондир пюшего ш лпулъса, близкого к ед.шинюму перепаду нащ)яжения. Поэтому наилучшие результаты локашшапии повреждения на фоне реактивностей достигается при аойдироваяии линии 9Д1Ш5йкьш перепадом напряжения. Однако, кз-эа сильной деформа7: ии спектральной плотности зондирующег-о с.тетт-шла в области высоких частот центр (тяжести смещается в область низких частот, что приводит к ухудшению разрешающей способности на длинных лшшя и линиях с большим затуханием. Введение д полнительного снтнала-.ввдеоимпульса поз воляет корректировать спектр суммарного отражештого сигнала (ввдео1-пу1пульса и единичного перепада напряжения) jjo мак снмальнсго подобия един1иному перепаду При распространении зондирующего по линии комплексный коэсЬфициент передачи определяется по формуле где (ujltib(uj) - постоянная распро- странения (ш) частотнозавис 1мая постоянная затухани ь (U)) - частотнозависимая фазовая постоянная Длина линии определяется по формуле V,,,(uj)-i, - частотно- зависи лая фазо где V(u,) вая скорость время задержки время (прохождения по линии). Выражение ( 1) преобразуется следующим образом К-е ) ., - ) Vo, ((Jj) t о где К е I Ч. J частотно. зависимый коэффициент затухания, а-(ш1Уф(ш) - частотно зависимая величшта, характеризующая смещение спектра сигнала в область низ7ШХ частот. Для зондирующего сигнала в начале инкя сгфаведливо ралзенство Uo-4t)( 1 ) где и о - значение амплитуды сигналов при t , где t начало отсчета. Спектр такого сигнала 3 { Uj ). Для: сигнала в тогке Ч линии справедтаво выражение - с )-He ( 3 ). Спектр такого сигнала вьфажается формулой 5;(ш)-К5()( ) Т.о. Sx всегда меньше S ( « ). На фиг. 1 представлены спектр 3 (u)).зондирующего едики пюго перепада и, спектр Sj { О) ) единичного перепа да в точке х линии. Из фиг, 1 следует, что первоначальную спектральную плотность можно восстановить в точке X Л1ШИИ, Для этого необходдцую увеллчить s ; (ш.) на некоторую вел1ГЧ1Шу А . Это моншо сделать с помо щью одиночного короткого импульса произвольной формыг спектральная плотность которого может быть выражена приближенно постоянной величиной, npof. лрциональный площади импульса в пределах гап-ервала частот UjTl/ « 1. Для суМмарно1о сигнала справедливо равенство ,,,/. , , / U(0r-l,(l)fjt), (5) где ( t ) короткий импртьс; 1,(Л° А при о -с - длительность короткого им пульса , N - амплитуда короткого импул { М- единичный препад напряжен Т. J 1 I при t о . Спектр суммарного сигнала равен сумме спектров составляющих функций (Л4) определяется по формуле: (ЬУф. (6) Спектр короткого импульса произвол ной- формьь { Л 4) равен; /5Ди;)/ Кт:при « ( 7 Спектр единичного перепада напряжения равен „„f tju( 8 Т.о. спектр суммы зондирующих сигналов равен /SJa) + i . : Из выражен гя ( 9 ) следует, что увеличивая А -t (амплитуду и длительность короткого импульса) на величину Л (фиг.1) можно добиться увеличения спектральной плотности суммарного сигнала в области высоких частот для точки X линии и добиться в первом приближении максимального подобия спектральной плотности суммы сигнало в точке X линии спектральной плотност единичного перепада в начале линии - спектральная плотнос единичного перепада в точке X линии - спектральная плотность единичного пер пада в начале линии. Для восстановления спектральной плотности сигнала в точке х линии необходимоА .т -S, Отсюда A-t К1 )+ t си(из+л) { А ) где величины К и Л в общем случае определяются вьфажением ( 2 т.е. типом и длиной люши. Подбор (регулировка) величины А-т, (амплитуды и длзательности импульса)йрйЬодит к восстановлению спектральной плотности в точке х линии, т.е. к ,:восстановлешпо длительности фронта, а следовательно, к улучшению локализирующих свойств и восстановлению разреша юшей способности и точности отсчета. Способ определения места повреждения и контроля неоднородности проводов и кабелей иллюстрируется примером. В кабеле на расстоянии включают ем1сость С - ЗОО пФ; на расстоянии - 6ОО м вкшочена утечка - 60 Ом Волновое сопротивлеште кабеля 80 Ом, t (з.и.) О,1 МКС, длительность импульса 3 МКС, Соотношение амплитуд .изч-гпульса иперепада - 2; ЬдИ ty,n - соответственно отрансения от екпсости и утечки. О - импульсная характеристика кабеля при soHfliqpoBaHiiH видеокмпульсок ;при эонд1фовании единичным пер епадом напряжения; при зонд фовании короткимвидеоймпульсом с переменной ам плиту до и и длительностью, и единичным перепадом напряжения. Отсюда следует, что лучшие результаты получень при реалихзашш данного способа, определения места поврежде- ния и контроля кеоднородностей проводов и кабелей. Формула изобретения Способ определения места повреждеты и контроля неоднородностей проводов и кабелей, иктоочающий зонд1фование линии электрическим воздействием, прием и анализ отраженного сигнала, -регушфовку формы зонд}фу1ощего электрического воздействия путем изменения его амплитуды до получения минимальной длительности фронта отраженного сигнала, измеретшя времени пробега и амплитуды отраженного сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и точности определения места поБрехсдения на фоне реактивных неоднородностей зондирующее электрическое воздействие выбирают однополярным в виде суперпозишш единичного перепада напряжения и прямоугольного импуга са, а регуоотровку формы зондирующего электрического воздействия осуществляют путем IIЗ eнeIШЯ длительности прямоугольного О/5Пу71ЬСа. Источнлкн информашти, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 1О4356, Kn.QOlR 31/О8, 1954. 2.Авторское свидетельство СССР № 534708, 1Ш. G 01 R 31/11, 197-1 (прототип).
{(}
,{aj)
ae.2
JL
Fl
.
