Устройство для определения места повреждения в кабельных линиях Советский патент 1980 года по МПК G01R31/08 

а выход которого через пороговый элемент соединен с первым входом первого логического элемента И и входам первого логического элемента НЕ, выход которого соединен с первым ВХОЛ10М второго логического элемента И, второй вход которого соединен с выходам счетчйка импульсов,вых1од .которого соединен через второй усилитель с первым входом блока управления, выход которого соединен с первым входом регулятора тока, выход которого соединен с первым входом датчика тока, выход которого соединен со вторым входом блока управления и входом второго логического элемента НЕ, второй вход блока управления соединен с первым входом коммутатора, выход которого соединен свторым электродом разрядника, а второй вход которого соединен с первым входом регулятора тока, второй вход которого соединен с входом управляемого коммутатора и первым входом счетчика импульсов, второй которого соединен с выходом первого логического элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго логического элемента НЕ, вход которого соединен с управляющим входом управляемого контактора, выход которого соединен с входом источника постоянного тока.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Схема содержит источник пострянного тока /, контактор 2 с блоком управления 3, конденсатор 4, разрядник 5, кабель 6, акустический датчик 7, усилитель 8, преобразователь 9, коммутатор 10, регулятор тока //, датчик тока 12, датчик напряжения 13, пороговый элемент 14, элементы НЕ 15 и 16, элементы И 17 и 18, счетчик импульсов 19, усилитель 20, блок управления 21 регулятором тока //и -коммутатором 10.

. Источник постоянного тока / подключается к сети через контактор 2 и через разрядник 5 подключается к поврежденной жиле (кабеля 6. Конденсатор 4 одним выводом соединен с источником постоянного тока, а друпим выводом соединен с магистралью заземления и служит для накопления энергии во время его заряда. К поврежденной жиле кабеля подключены регулятор тока 11 VI коммутатор 10, которые служат для разрушения места спая жилы с оболочкой кабеля в результате прохождения большого тока по поврежденной жиле.

Для управления процессом включения регулятора тока 11 и коммутатора 10 слу.жат логические элементы НЕ 15, НЕ 16 и 17, И 18 и соответствующие датчики 12 и 1/5. Датчик тока 12 в цепи регулятора тока i// контролирует его величину тока, выход которого соединен оо входом элемента НЕ 16, блока управления 21 и коммутатора 10 и блока управления 3 контактором 2. Датчик напрйжения 1/5 контролирует напряженно, ия KriHnPHfaTnnp 4 кптпппр ВП.ЧПЯГТЯРТ

В течение времени по экспоненте. Выход датчика 13 соединен с входом элемента И 17 через пороговый элемент 14 и элемент . НЕ 15.

5 К источнику переменного тока подключен счетчик импульсов 19, служащий для формирования команды на подключение регулятора тока 11 через определенные интервалы времени.

Выход счетчика нмпульсов 19 соединен с входом элемента И 17, а выход этого элемента соединен с входом усилителя 20, выход которого подключен к входу блока управления 21. Элемент И 18 имеет два входа, соединенные с пороговым элементом 14 и элементом НЕ 16, а выход элемента И соединен со счетчикам 19, производя его сброс.

Работает устройство следующим обра0 зом.

При включении контактора 2 от блока управления 3 источник постоянного тонка / заряжает конденсатор 4 до напряжения, при котором возникает пробюй разрядника

5 5 Импульс высокого напряжения порядка 1-5 кВ проходит по цепи поврежденная жила - оболочка кабеля 5 и в месте нару.. щения изоляции Ж1илы импульс создает характерные звуковые колебания, которые

0 улавливаются с помощью датчика 7 через усилитель 8 и преобразователь 9. Импульсы высокого напряжения проходят по кабелю с низкой частотой вследствие большой постоянной времени заряда конденсатора 4.

5 В момент разряда конденсатора 4 на вход логического элемента И /7 поступает сигнал с выхода элемента НЕ ,15. Однако иа выходе элемента И 17 сигнал равен нулю, так как на втором входе этого элемента 17 сигнал

0 отсутствует в связи с незаполнением счетчика импульсов 19. Поэтому сигнал не поступает в блок управления 21, следовательно регулятор тока 11 и кюммутатор 10 отключены.

45 После заполнения последнего разряда счетчика 19 импульсами от источника питания на его выходе появляется сигнал, поступающий на вход элемента И 17. После разряда конденсатора 4 и отсутствия сигнала

50 на входе датчика напряжен1ия J- с выхода элемента НЕ 15 поступит сигнал на другой вход элемента И 17, который открывается, с его выхода поступит сигнал в усилитель 20 и на вход блока управления 21.

55 Регулятор тока 1.1 и коммутатор 10, вклюЧИ1В|ЩИ|СЬ, подают иаоряжение от мощного И1сточ1ника Еита,н1ия на повреждениую жилу квбеля 6. Величина этого напряжения ,на порядок меныше 1велич1ины импульса разря0 да (КОнденсатора 4, а частота 1Соот1ветаТ(Венно на .порядок выще. Поэтому в течение заряда ко.нд-ен€атара 4 -на ловрежденную жилу 1кабеЛЯ 5 поступит несколько импульсов от репулятора тока . Если в еличина со65 пппт.иялвния ияоляЕии в месте по-воеждения.

жилы ка-беля 6 осталась дастаточяо высокой, TiO ток будет иметь незначительную величину и соот1вет1С1;венно сиглал с датчика тока 12 будет недостаточен для .срабатывания блока улравлеиия 3, 21 и элемента НЕ , с выхода которого .сигнал поступает на один из .входов элемента И 18. По/сле заряда конде.ноато;ра 4 сдатчика напряжения 13 через по рогавый элемент 14 сигнал noiCTyпит на другой вход эламента И 18, с вЫхода которого сигнал поступит на вход счетчи1ка Ii9, 11,роизво(Д-я его оброс в нулевое положение.

На выходе элемента И 17 сигнал принимает нулевое здаачение, реятулятор тока },1 и коммутатор 10 отключаются. Через разрядник 5 noiCTyinaeT «мпульс выоакого .напряжения на поврежденную жилу кабеля 6, и прОЦеос по;вт,0|ряется.

Долустим, что изоляция в месте повреждения жилы окончательно .повредилась и произ.ошло спаввание Ж1илы с оболочкой кабел-я. В этом случае кюммутатар 10, включившись, дропускает через регулятор тока 1(1 ПО жиле и оболочке кабеля 6 ток величиной 150-.300 А, котюрый поддерживается «а заданном уровне в соответствии с сигналом обратной связи по току от датчика 12. .Контактор 2 от1ключает1ся, снимая напряжение с источника постоянного тока /. Элемент И 18 остается в отключенном состоянии в ювязи с отсутстшием выходного сигнала от элемента НЕ 16, а поэтому счетчик импулысав :19 не обрйсывается -в нулевое .положение. По истечении в|ремен.и (не болеэ 3 мин) место 1слая жилы с оболочкой разрушается, сопротивление в месте повреждения жилы увеличпивается, ток ло жиле резко уменьшается, поэтому отключаются регулятор тока 11 я коммутатор JO, счетчик 19 сбра.сьгеается в нулевое положение. Контактор 2 включается и от источника тока начи.нает1ся процеос заряда конденсатора 4 для создания высокав.ольтных импульсов, поступаюших на жилу кабеля 6.

Тамим образом весь процесс отыс1ка.ния места повреждения ка.беля заключается в чередаваНИи подачи высоковольтных импульсов от источника постоянного тока, в одной из пауз между этими импульсами,, включения мош/ного источиика переменного тока.

Введение элементов - регулятора тока, коммутатора, логических элементов, .счетчика импулысов, датчикюв тока и напряжения позволит значительно повысить надежность усТ|ройс11ва и произ;в.одительность пруда при отыскании места повреждения в кабельной ЛИ.Н.ИИ акустическим способам, так как используется постоян.ный контроль изоляции поврежденной Ж1илы.

Формула .и зОбр етен и я

Устройство для олределен1ия места повреждения в кабельных .я.иниях. .гтр..

щее источник тостоянноло тока, первый полюс которого соединен с обшей шиной, с к.оторой соединена первая обклал/ка .конденсатора, вторая обкладка которого соединеS на с вторым полюсом источни1ка постоянного тока и первым электродом раз1рядника, второй электрод которого соединен с поврежденной жилой и-опыты ваемого кабеля, оболочка которого соединена с общей ш.и0 ной, акустический датчик, вых.од которого через первый усилитель соединен с индикатором, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства и овижения затрат -времени на поиск повреждения, в него введены управляемый контактор, коммутатор, регулятор тока, датчик тока, датчик напряжения, пороговый элемент, первый и второй ло.пические элементы НЕ, первый и второй Ло1пиче1ские элементы И, ючетчик импульсов, вторОЙ усилитель, блок управления, причем второй полюс источника ПОСТОЯН.ВОГО тока соединен с первым входом датчи,ка напряжения, второй вход которого сое динен с общей щиной, а выход которого через пороговый элемент соединен с первым входам первого логического элемента И и входом первого логического элемента НЕ, (выход KOTOtporo соединен с первы1М входом второго логического

элемента И, второй вход которого соедине1Н с выходам .очетчика импульсов, а .выход которого соединен через втор.ой усилитель с первььм входом блока управления, выход которого соединен с первым входом регулятора тока, выход которого соединен с первым (ВХОДОМ тока, выход .которого соединен с вторым входом блока управления, и входом .второго логического элемента НЕ, второй вход блока управления соединен с .первым входом каммутатора, выход которого соединен с вторым электродом разрядника, а второй вход которого соед/и- .нен с первым входом регулятора тока, второй вход .кюторого соединен с входом управляемого 1ком1мутатора и первым входом счетчика импульсов, 1второй вход которОГО соединен с выходом первого Л|ОПического элемента И, второй вход (которого соединен .с выходом второго логического элемента

НЕ, вход которого соединен с управляющим 1входом управляемого контактора, вььход которого соединен со входом источника постоя нного тока.

Источн1ики информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.В. В. Платонов. Аппаратура для выя.вления повреждений в сидовых кабельных

ЛИ.НИЯХ,,, М., «Энергия, 1072, с. 140-155 (анал.ог).

2.Справочник то наладке электроустановок, М., «Энергия, 1976, с. 108-109 (протптттгт