Пристрій для визначення місць пошкоджень кабельних ліній

Устройство для определения мест повреждений кабельных линий, содержащее акустический преобразователь, первый и второй выводы которого соединены с первым входом первого усилителя и с первой шиной питания соответственно, индукционный преобразователь, первый и второй выводы которого соединены с первым входом второго усилителя и с первой шиной питания соответственно, второй и третий входы первого и второго усилителей соединены с первой и второй шинами питания соответственно, ключ и индикатор, первый вывод которого соединен с первой шиной питания, отличающееся тем, что в устройство дополнительно введен одновибратор, ключ выполнен на двух транзисторах, при этом эмиттер первого транзистора соединен с первой шиной питания, а его коллектор - с эмиттером второго транзистора, коллектор которого соединен с первым входом одновибратора, второй и третий входы которого соединены со второй, а четвертый - с первой шиной питания, выход одновибратора соединен со вторым выводом индикатора, базы первого и второго транзисторов соединены с выходами первого и второго усилителей соответственно. Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при поиске мест повреждений силовых кабелей акустическим методом. Известны устройства для определения мест повреждений кабельных линий, представляющие собой приемники электрических сигналов звуковой частоты. Такой приемник состоит из индукционного датчика, усилителя, индикатора и источника питания. Недостатками устройств являются значительные масса-габаритные показатели из-за требуемой большой мощности при поиске мест повреждений в условиях сильных электромагнитных индустриальных помех и глубоких залеганий кабеля в грунте (Проспект: Передвижная высоковольтная лаборатория ПВЛ-УК-10. - М.: СПО Союзтехэнерго, 1985). Известны также устройства для определения мест повреждений кабельных линий в виде акустических приемников сигналов, создаваемых в месте повреждения эффектом разряда импульсного конденсатора. Основным недостатком как первых, так и вторых устройств является невозможность в ряде случаев (до 50% от общего числа повреждений) четкого определения места повреждения, пользуясь только одним устройст вом. Кроме того, для применения индукционного приемника сопротивление в месте повреждения должно быть снижено до единиц Ом (в пределе до металлического контакта между жилами кабеля), что, в свою очередь, существенно снижает эффективность последующего применения акустического приемника, а также усложняет выполнение восстановительного ремонта кабеля. Использование только акустического приемника часто не дает ожидаемого эффекта из-за сильных акустических помех на трассах кабельных линий в городах и на промышленных предприятиях ("Энергетик", 1979, № 11, с 28, Проспекты: Передвижная высоковольтная лаборатория ПВЛУК-10, - М. СПО Союзтехэнерго, 1985, с. 1-2, Комплекс КАИ-80. - М.: СПО Союзтехэнерго, 1985, с. 1-2; Комплексная автоматизированная установка для выявления дефектной изоляции кабелей АУПК 3/10 - М • СПО Союзтехэнерго, 1987, с 1-2). Близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для определения мест повреждений кабельных линий КАИ-80, содержащее совмещенные индукционный и акустический приемники и состоящее из индукционного и акустического преобразователей, усилителя, индикатора и источника питания (Техническое ем О 1 о N. h* см < 5Г 27797 описание и инструкция по эксплуатации поискового комплекта КАИ-80. Завод "Электроавтоматика", Львов, 1988). Устройству присущи все вышеперечисленные недостатки такого рода устройств, так как индукционный и акустический приемники в нем используются раздельно с попеременным подключением к усилителю индукционного или акустического датчика в зависимости от того, какой генератор (тока звуковой частоты или импульсный) подключен к кабелю. Известно также предложение повысить помехоустойчивость акустического приемника путем использования двух каналов (акустического и индукционного) в устройстве (рис. 9.9 в книге Шалыт Г.М. Определение мест повреждений в электрических сетях. - М., 1982), содержащем акустический преобразователь, первый и второй выводы которого соединены с первым входом первого усилителя и с первой шиной питания соответственно, индукционный преобразователь, первый и второй выводы которого соединены с первым входом второго усилителя и с первой шиной питания соответственно, второй и третий входы первого и второго усилителей соединены с первой и второй шинами питания соответственно, ключ, индикатор, первый вывод которого соединен с первой шиной питания. Однако такое устройство, взятое в качестве прототипа, обладает по меньшей мере двумя серьезными недостатками. Во-первых, несмотря на сокращение времени включенного состояния акустического датчика, ложные срабатывания индикатора не исключаются, особенно на значительном удалении от места повреждения, то есть там, где этих срабатываний не должно быть. Вовторых, практически трудно обеспечить приемлемое схемо-техническое решение построения ключа, передающего сигналы малого уровня (не более сотых долей Вольта). Задачей изобретения является повышение надежности и эффективности поиска мест повреждений на основе применения только акустического метода. Для решения поставленной задачи в устройстве для определения мест повреждений кабельных линий, содержащем акустический преобразователь, первый и второй выводы которого соединены с первым входом первого усилителя и с первой шиной питания соответственно, индукционный преобразователь, первый и второй выводы которого соединены с первым входом второго усилителя и с первой шиной питания соответственно, второй и третий входы первого и второго усилителей соединены с первой и второй шинами питания соответственно, ключ, индикатор, первый вывод которого соединен с первой шиной питания, согласно изобретению, дополнительно введен одновибратор, ключ выполнен на двух транзисторах, при этом эмиттер первого транзистора соединен с первой шиной питания, коллектор первого транзистора соединен с эмиттером второго транзистора, коллектор второго транзистора соединен с первым входом одновибратора, второй и третий входы которого соединены со второй, а четвертый - с первой шиной питания, выход одновибратора соединен со вторым выводом индикатора, база первого и база второго транзисторов соединены с выходами первого и второго усилителей соответственно. В заявляемом устройстве использованы индукционный и акустический преобразователи, подключенные к двухканальному усилителю (например, микросхема К 548 УН I А) с общим питанием, на выходе которого реализуется логическая операция «И», и сигнал через одновибратор поступает на вход индикатора места повреждения. Так как оба преобразователя фиксируют различные проявления (акустическое и индукционное) одного и того же сигнала от импульсного блока, срабатывание индикатора возможно только при совпадении этих сигналов в моменты разряда импульсного блока или при одновременном совпадении электромагнитного сигнала и акустической помехи. Следует отметить, что полезный сигнал воспринимается индукционным датчиком по всей длине линии (продолжительность импульса 1-3 мс) и условия для срабатывания индикатора повреждения создаются при размещении акустического датчика в месте повреждения или при воздействии акустической помехи. При практическом определении вероятности совпадения помехи и сигнала от индукционного датчика использовалось отношение суммарной продолжительности воздействия помех к промежутку времени между двумя смежными разрядами (менее 0,02). Поэтому срабатывание индикатора в зоне повреждения кабельной линии гарантируется с вероятностью не ниже 0,98 даже при наличии помех, уровни которых могут превышать уровень полезного сигнала. В предлагаемом устройстве впервые использован принцип фиксации совпадения во времени различных сигналов от одного и того же источника, что позволяет повысить эффективность поиска мест повреждений в условиях помех. На чертеже приведена схема предлагаемого устройства. Устройство подключается к источнику питания и содержит акустический преобразователь (пьезоэлемент) 1, первый усилитель 2, индукционный преобразователь (антенна) 3, второй усилитель 4, первый транзистор 5, второй транзистор 6, одновибратор 7, индикатор 8 повреждения (светодиод), первую и вторую шины 9 и 10 питания. Устройство работает следующим образом. При подключении к поврежденной кабельной линии акустического блока электромагнитный сигнал фиксируется индукционным преобразователем 3 по всей длине кабельной линии и поступает на вход второго усилителя 4. Этот сигнал на выходе второго усилителя открывает второй транзистор 6. Однако вдали от места повреждения сигнал акустическим преобразователем 1 не фиксируется, отсутствует сигнал на выходе первого усилителя 2, первый транзистор 5 закрыт и индикатор 8 не срабатывает. При помещении акустического датчика в зону повреждения сигнал на выходе первого усилителя 2 открывает первый транзистор 5, соединенный со вторым транзистором 6, который открывается своим сигналом с выхода второго усили 27797 теля 4, и по логической схеме «И» происходит срабатывание одновибратора 7 и индикатора 8. Необходимость использования одновибратора вызвана небольшой продолжительностью разрядного импульса (1-3 мс). Продолжительность сигнала на выходе одновибратора 7 устанавливается в пределах 0,2-0,3 с. Первый и второй усилители 2 и 4 представляют собой отдельные каналы усилителя с общим питанием. При совпадении воздействий акустической помехи с импульсным сигналом на выходе второ го усилителя 4 может также произойти срабатывание устройства, но вероятность такого совпадения не превышает 0,02 и, следовательно, надежная работа устройства гарантируется с вероятностью не ниже 0,98. Таким образом, предлагаемое устройство имеет более высокие эксплуатационные характеристики, надежно работает в условиях помех и позволяет существенно повысить эффективность использования акустического метода определения мест повреждений кабельных линий. Фиг. ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42,295-61-97 Підписано до друу 2001 p. Формат 60x84 1/8. д д друку p р 03? Обсяг 0-3?обл.-вид. арк. Тираж50 прим. Зам. УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22