Способ определения места замыкания жилы в кабельной линии Советский патент 1980 года по МПК G01R31/08 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА ЗАМЫКАНИЯ ЖИЛЫ В КАБЕЛЬНОЙ ЛИНИИ

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для определения места повреждения изоляции жилы в силовых кабельных линиях при однофазных или междуфазовых замыканиях.

Наиболее близким по технической сущности является способ определения места замыкания жилы в кабельной линии,, включающий воздействие на одном из концов кабеля на поврежденную и неповрежденную жилы соответственно переменным током звуковой частоты и высокочастотными импульсами тока, посылаемыми через половину периода тока звуковой частоты, заземление неповрежденной жилы на другом конце кабеля, фиксацию сдвига фаз сигналов, наведенных электромагнитными полями переменных токовой определение места повреждения по изменению знака фазы тока звуковой частоты относительно посылок высокочастотных им- : пульсов тока flj

Недостатком этого способа является низкая чувствительность и точность определения места повреждения.

Цель изобретения - повышение чувст- вигтельнссти способа и точности определения места повреждения.

Это достигается тем, что в известном способе, включающем воздействие переменными токами на поврежденную и неповрежденную жилы на одном из концов кабеля, заземление неповрежденной жилы на другом конце кабеля, фиксацию сдвига фаз сигналов, наведенных электромагнитными полями переменных токов, частоты переменных токов выбирают разными с постоянной кратностью во времени, а сигналы, наведенные электромагнитными полями переменных токов преобразуют в сигналы с одинаковыми частотами.

На чертеже представлена структурная схема устройства, реализующего данный способ.

Устройство содержит источник 1 рабочего тока, источник 2 вспомогательного 75 тока и блок 3 приема, состояишй из приемников 4 и 5 рабочегх и вспомогательного сигналов, соответственно преобразователей 6 и 7 частоты и измерителя 8 фазы. Способ реализуется следующим образом. Пусть силовой электрический кабель 9 имеет повреждение - замыкание одной из жил на оболочку. Ток с частотой Д от источника рабочего тока 1 посылается в поврежденную жилу кабеля 9 по цепи жила-земля, а ток с частотой jfe от источника вспомогательного тока 2 посылается в неповрежденную жилу кабеля 9 по цепи жила-вемля. Для обеспечения лучшего прохождения вспомогательного тока неповрежденная жила на дальнем конце кабеля 9 соединена с землей. Частоты рабочего и вспомогательного токов связаны соотношениями i.n- t p B в Кратность частот источников 1 и 2 рабочего и вспомогательного токов должна быть постоянна и стабильна во времени, так как только при этом условии возмож но простое преобразование частот принятых сигналов (при постоянной кратности преобразования), необходимое для контро пя фазового сдвига рабочего тока. Блок 3 приема перемешают вдоль кабеля 9. В приемниках 4 и 5 рабочего и вспомогательного сигналов соответственн селективных к частотам /р и f Ьоз буждаются сигналы, наводимые магнитны Ми полями, созданными рабочим и вспом гательным токами, протекающими по жилам кабеля 9. Преобразователи 6 и 7 частоты преобразуют наведённые , сигналы с одинаковыми частотами fp - , а измеритель 8 фазы контролирует фазовы сдвиг между преобразованными сигналам Вспомогательный ток, протекающий п неповрежденной жипе, монотонно изменяе СБОЙ фазовый сдвиг вдоль кабеля 9 независимо от места повреждения. Поэтом в относительно небольшой зоне располож ния места повреждения в кабеле 9 изме нение фазы вспомогательного тока пренебрежимо мало и фазовый сдвиг может быть принят равным Ч Рабочий ток, протекающий в поврежденной жиле, изменяет свой фазовый сдвиг в месте повреждения. При наличии переходного сопротивления в месте повреждения за местом овреждения будет протекать ток, обусовленный емкостью жила-оболочка. Перед местом повреждения будет протекать умма токов: ток, обусловленный переходным сопротивлением повреждения, плюс ток, екущий за местом повреждения. Фазовый угол рабочего тока будет Q перед местом повреждения ©OMff 90 после места повреждения Мра . где ( - фазовый угол, обусловленный протеканием тока через переходное Сопротивление в местах повреждения. В приемниках 4 и 5 рабочего и вспомогаельного сигналов будут наведены сигнаы, фазовые сдвиги которых пропорциональны фазовым сдвигам рабочего и вспомогательного токов. Для преобразования частоты наведенных сигналов до значений fp в преобразователи 6 и 7 частоты должны иметь следующие коэффициенты преобразования:у преобразованных по частоте сигналов изменятся масштабы измерения фазо-вых углов, и фазовые углы будут иметь следующие значения: для рабочего тока до места повреждения-( (90 р после места повреждения р 90 р {ДЛЯ вспомогательного тока по всей длине линии Ув - J «/С Измеритель 8 фазы будет определять фазовые углы: до поврегкдения У -У после повреждения ) Изменение угла фазового сдвига у места повреждения кабеля 9 составит ) п- рЧеткое различие в величине контролируемых фазовых сдвигов до места и после места повреждения и резкое изменение угла фазового сдвига у места повреждения позволяют однозначно определить место повреждения - место замыкания жилы на оболочку кабеля 9, т.е. однофазное повреждение. Данный способ может быть применен также и для определения места повреждения при замыкании жилы с жклой. В этом случае изменяется только- включение источника 1 рабочего тока. Ток с частотой р посылается в поврежденные жилы по цепи жила-жила. Так как 575 жилы кабеля 9 имеют скрутку то магнитный поток, вызванный током, протекающим по цепи жила-жила, меняет свое направление в соответствии со структурой жид вдоль кабеля 9. Поэтому измеригель 8 фазы будет контролировать угол фазового сдвига У-t Чр который меняет свой знак каждые полшага скрутки жил. Изменение знака угла фазового сдвига гфекращается сразу за местом повреждения, так как далее не протекает ток по цепи поврежденных жил и, следовательно, место повреждения жила-жила (т. в, междуфазовое повреждение) определяется однозначно. Итак, описанный способ позволяет по наиболее резкому изменению угла фазового сдвига с высокой точностью определить место замыкания жилы в кабельной линии. 8 Формула изобретения Способ определения места замыкания жилы в кабельной линии, включающий воздействие переменнык-ш токами на поврежденную и неповрежденную. жилы на сздном из концов кабеля, заземление неповрежденной жилы на другом конце, кабеля, фиксацию сдвига фаз сигналов, наведенных электромагнитными полями переменных токов, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствит€ льности и точности определения места повреждения, частоты переменных токов-выбирают разными с постоянной кратностью во времени, а сигналы, наведенные электромагнитными полями переменных токов, преобразуют в сигналы с одинаковыми частотами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 5О4987, кл. Q 01 R 31/О8, 1973.