Спосіб визначення довжини електричної лінії передачі до місця пошкодження

Спосіб визначення довжини електричної лінії передачі до місця пошкодження, при якому генерують періодичну послідовність зондуючих імпульсів, приймають на вході лінії послідовність зондуючих і відбитих імпульсів, вимірюють затримку відбитих імпульсів відносно зондуючих і визначають довжину електричної лінії передачі за формулою, який відрізняється тим, що зондуючі імпульси вибирають однополярні, після вимірювання затримки відбитих імпульсів відносно зондуючих, вимірюють амплітуду зондуючих і відбитих імпульсів, а довжину електричної лінії передачі визначають за формулою: Корисна модель відноситься до контрольновимірювальної техніки і може бути застосована для визначення довжини електричної лінії до місця пошкодження зондуванням лінії однополярними імпульсами. Відомий спосіб визначення довжини електричної лінії до місця пошкодження [Скрипник Ю.О. Рефлектометричний прилад для визначення відстані до місця пошкодження електричних ліній передач / Ю.О. Скрипник, О.Ю. Кузнецов // ВІСНИК КНУТД, 2002 - №1. - С.157-160], оснований на вимірюванні затримки відбитих від пошкодженого місця коротких імпульсів відносно зондуючих, які подаються на вхід досліджуваної лінії. Довжину лінії до місця пошкодження визначають результатами вимірювання затримки і швидкості поширення імпульсів по лінії , яка досліджується. Проте швидкість поширення імпульсів змінюється в широких межах, залежить від конструкції лінії, параметрів ізоляції, температури І вологості середовища, по якому прокладено лінію. Через незнання точного значення швидкості поширення імпульсів виникають великі похибки (до 15-20%) в розрахунковому значенні довжини лінії до місця пошкодження. Відомий також спосіб визначення електричної лінії передачі до місця пошкодження [Патент на корисну модель №46231, МПК9 :G01R31/08, 2009р.] при якому генерують періодичну послідовність зондуючих імпульсів, приймають на вході лінії послідовність зондуючих і відбитих імпульсів, вимірюють затримку відбитих імпульсів відносно зондуючих і визначають довжину електричної лінії передачі до місця пошкодження за формулою. Крім того, відомий спосіб включає операції по блокуванню в прийнятій послідовності імпульсів зондуючих радіоімпульсів і перших відбитих радіоімпульсів, зміни частоти проходження радіоімпульсів, блокування третіх відбитих радіоімпульсів і визначення довжини лінії до місця пошкодження за формулою: LП , СПR2 П де  x - довжина випробувальної лінії передачі до місця пошкодження; t0 - затримка відбитих імпульсів відносно зондуючих; U і U0 - амплітуди напруг відповідно зондуючих та відбитих імпульсів; CП , RП , LП - ємність, опір, і індуктивність лінії на одиницю довжини (погонні значення параметрів). 1 t0 2 CПRПLn(U / U0 ) 56212 (11) UA (19) 0 , 4kf 0 де ℓX - довжина лінії до місця пошкодження; 0 - швидкість поширення імпульсів у вакуумі; k - коефіцієнт укорочення для досліджуваної лінії; f0 - частота повторення других відбитих радіоімпульсів. x (13) U x 3 56212 Коефіцієнт укорочення k, що входить в розрахункову формулу, рівний відношенню швидкості поширення імпульсів у вакуумі і швидкості поширення імпульсів в досліджувальній лінії. Значення коефіцієнта укорочення наводяться в довідковій літературі для різного типу ліній Але цей коефіцієнт досить приблизно визначає дійсну швидкість поширення імпульсів, так як він залежить від форми зондуючих імпульсів, розподілених параметрів лінії (ємності і індуктивності), типу ізоляції та її стану. Тому визначення довжини лінії до місця пошкодження тільки за одним параметром - затримкою імпульсів без врахування їх затухання в лінії призводить також до великих похибок. Для деяких типів ліній передач зовсім відсутня інформація про коефіцієнт укорочення. В основу корисної моделі покладена задача створити такий спосіб визначення довжини електричної лінії передачі до місця пошкодження, в якому введенням нових операцій і нової розрахункової формули забезпечилось би підвищення точності визначення довжини лінії передачі різних типів до місця пошкодження. Поставлена задача вирішується тим, що в способі визначення довжини лінії передачі до місця пошкодження, при якому генерують періодичну послідовність зондуючих імпульсів, приймають на вході лінії послідовність зондуючих та відбитих імпульсів, вимірюють затримку відбитих імпульсів відносно зондуючих і визначають довжину електричної лінії передачі до місця пошкодження за формулою, згідно з корисною моделлю, зондуючі імпульси обирають однополярні, після вимірювання затримки відбитих імпульсів відносно зондуючих, вимірюють амплітуду зондуючих і відбитих імпульсів, а довжину електричної лінії передачі визначають за формулою. x t0 1 2 CПRПLn(U / U0 ) LП СПR2 П , де  x - довжина випробувальної лінії передачі до місця пошкодження; t0 - затримка відбитих імпульсів відносно зондуючих; U і U0 - амплітуди напруг відповідно зондуючих та відбитих імпульсів; CП, RП, LП - опір, ємність і індуктивність лінії на одиницю довжини (погонні значення параметрів). Введення в спосіб визначення довжини електричної лінії передачі до місця пошкодження операції зондування випробувальної лінії однополярними імпульсами дозволяє використати явище поступового розрядження лінії, після її швидкого зарядження постійною складовою зондуючих імпульсів. Розрядження лінії відбувається через її розподілені параметри (погонні опір, ємність і індуктивність). Час розрядження визначається сталою часу лінії, яка при розподілених параметрах залежить від довжини лінії. Тому вимірюючи затримку відбитих імпульсів відносно зондуючих і оцінюючи зменшення амплітуди відносно зондуючих визначають довжину електричної лінії передачі до місця пошкодження за запропонованою формулою без знання швидкості поширення імпульсів по випро 4 бувальній лінії, що підвищує точність визначення місця пошкодження в лініях різних типів. На кресленні зображена схема зондування та вимірювання параметрів відбитих імпульсів при випробуваннях ліній передач запропонованим способом. Схем включає: генератор коротких імпульсів 1, формувач прямокутних імпульсів (одновібратор) 2, осцилограф 3, випробувальна лінія передачі 4, кінцеве узгоджене навантаження 5, відрізок випробувальної лінії до місця пошкодження 6. На екрані осцилографа 3 показані зондуючі імпульси і між ними відбиті від місця пошкодження імпульси. Генератор 1 вказаний з регульованим періодом слідування імпульсів. Спосіб визначення довжини електричної лінії передачі до місця пошкодження здійснюється наступним чином. Генератором 1 виробляються короткі імпульси, які збуджують одновібратор 2. Останній формує зондуючі прямокутні імпульси з постійною вольт-секундною площею (1) S=U t, де U і t - амплітуда і тривалість однополярних імпульсів. Реєстрацію однополярних імпульсів здійснюють осцилографом 3, а самі однополярні імпульси подають у випробувальну лінію передачі 4, в якості зондуючих. Період слідування зондуючих імпульсів вибирають за умови виявлення пошкодження лінії на самому кінці T (1,1 1,2)  , (2) де ℓ - повна довжина випробувальної лінії; - швидкість поширення імпульсів в лінії. При відсутності інформації про значення швидкості , приймають його приблизне значення: (3) 0, де 0 - швидкість поширення зондуючого імпульсу у вакуумі. Тривалість зондуючих імпульсів вибирають набагато меншою періоду їх слідування: (4) t