Спосіб і пристрій для визначення місця пошкодження кабелю у вигляді однофазного замикання жили на оболонку

1. Спосіб визначення місця пошкодження кабелю у вигляді однофазного замикання жили на оболонку, який включає пропущення між жилою і оболонкою періодичного імпульсного струму і реєстрацію сигналів електромагнітного поля, що випромінюється кабелем, і сигналів акустичної обстановки послідовно вздовж траси пролягання кабелю, який відрізняється тим, що з сигналів акустичної обстановки виділяють корисні акустичні сигнали, які формуються внаслідок динамічної взаємодії жили і оболонки кабелю, і які майже одночасні з сигналами електромагнітного поля, а місце пошкодження кабелю визначають по різкому загасанню амплітуди корисних акустичних сигналів. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що сигнали акустичної обстановки обробляють автокореляційним методом. C2 2 59888 1 3 59888 4 або скористатися заздалегідь любим іншим метоЗ патенту Росії №2078466 відомі спосіб і придом. При опорі місця пошкодження до 10м винахід стрій для визначення місць однофазного замиканне дозволяє визначити місце замикання жили на ня жили на оболонку, в якому місце замикання оболонку. визначається індукційним методом, по зростанню У основу винаходу поставлена задача розрозвукового сигналу поблизу зони замикання. бити спосіб і пристрій для визначення місця пошОднак точність даного способу не велика, кодження кабелю у вигляді однофазного замиканоскільки електромагнітні хвилі, що вловлюються ня жили на оболонку, які дозволять точно виявити датчиком електромагнітних сигналів, розповсюмісце замикання, а також глибину залягання кабеджуються від місця пошкодження вздовж жили на лю, при цьому, не вимагаючи додаткових зусиль значні відстані. по попередньому виявленню дільниці пошкодженВідомі також пристрої для визначення місць ня яким небудь іншим методом. пошкоджень кабельних ліній у вигляді акустичних Було виявлено, що при замиканні жили на приймачів сигналів, що створюються в місці пошоболонку пошкоджена дільниця кабелю, по якій кодження ефектом розряду імпульсного конденсапропускають періодичний імпульсний струм, вібрує тора [Енергетик, 1979, N 11, з. 28, Проспекти: Певнаслідок динамічної взаємодії жили і оболонки ресувна високовольтна лабораторія ПВЛ-УК-10, кабелю, і таким чином пошкоджена дільниця може М: СПО Союзтехенерго, 1985, з. 1-2; Комплексна бути визначена по виникаючих від вібрацій акустиавтоматизована установка для виявлення дефекчних сигналах. тної ізоляції кабелів АУПК 3/10. - М: СПО СоюзтеПоставлена задача вирішується тим, що в хенерго, 1987, з. 1-2]. способі визначення місця пошкодження кабелю у Акустичний сигнал, виникаючий в місці пошковигляді однофазного замикання жили на оболонку, дження, розповсюджується вздовж кабелю на знаякий включає пропущення між жилою і оболонкою чно меншу відстань, ніж електромагнітний сигнал, періодичного імпульсного струму і реєстрацію сигщо з одного боку дозволяє більш точно визначити налів електромагнітного поля, що випромінюється місце пошкодження, а з іншого боку вимагає бількабелем і сигналів акустичної обстановки послідошого числа вимірів сигналу вздовж кабелю для вно вздовж траси пролягання кабелю, з сигналів локалізації місця пошкодження. Крім того, корисакустичної обстановки виділяють ті, що формуний сигнал, що реєструється досить важко виділиються внаслідок динамічної взаємодії жили і оботи через сильні акустичні перешкоди, особливо в лонки кабелю корисні акустичні сигнали, майже міських умовах. При опорі місця пошкодження до 1 одночасні з сигналами електромагнітного поля. Ом описаний винахід не дозволяє визначити місце У відмінності акустичних сигналів виникаючих замикання жили на оболонку. в місці не короткого замикання, акустичні сигнали, Найбільш близьке рішення відоме з Патенту що формуються внаслідок динамічної взаємодії Росії №2010253 де описаний спосіб визначення жили і оболонки кабелю, майже одночасні з сигнамісця пошкодження кабелю, який включає пропулами електромагнітного поля можуть бути зафікщення між жилою і оболонкою періодичного імпусовані в будь-якій точці протягом всієї дільниці льсного струму і реєстрацію сигналів електромагкабелю, по якому проходить імпульсний струм, а нітного поля, що випромінюється кабелем і місце пошкодження кабелю визначають по різкому сигналів акустичної обстановки послідовно вздовж загасанню амплітуди корисних акустичних сигнатраси пролягання кабелю, при цьому з сигналів лів. Таким чином, для виявлення місця замикання акустичної обстановки виділяють акустичні сигнапотрібно лише декілька вимірювань, при цьому ли що формуються в місці пробою. Місце пошковідпадає необхідність в попередньому виявленні дження визначають по збігу що формуються в міспошкодженої дільниці яким небудь іншим спосоці пошкодження виділених акустичних сигналів з бом. сигналами електромагнітного поля. Сигнали акустичної обстановки обробляють Пристрій для визначення місця пошкодження переважно автокореляційним методом. кабелю складається з генератора імпульсного Глибину залягання кабелю визначають по веструму, виконаного з можливістю підключення до личині затримки корисних акустичних сигналів від жили і оболонки кабелю, блоку реєстрації сигналів сигналів електромагнітного поля. електромагнітного поля з датчиком електромагнітІнша задача вирішується тим, що в пристрої них сигналів, блоку реєстрації акустичних сигналів для визначення місця пошкодження кабелю у виз акустичним датчиком і блоку обробки сигналів, гляді однофазного замикання жили на оболонку, який виконаний у вигляді пристрою для виділення яке складається з генератора імпульсного струму, з акустичних сигналів блоку реєстрації акустичних виконаного з можливістю підключення до жили і сигналів акустичних сигналів, що формуються в оболонки кабелю, і вимірювального блоку, що місці пошкодження. складається з блоку реєстрації сигналів електроНедоліком описаного способу і пристрою є те, магнітного поля з датчиком електромагнітних сигщо для реєстрації сигналів електромагнітного поля налів, блоку реєстрації акустичних сигналів з акусопір в місці пошкодження повинен бути мінімальтичним датчиком і блоку обробки сигналів, блок ним, що в свою чергу істотно знижує ефективність обробки сигналів виконаний у вигляді пристрою подальшої реєстрації акустичних сигналів. Крім для виділення з акустичних сигналів блоку реєсттого, пристрій спрацьовує лише в точці збігу акусрації акустичних сигналів корисних акустичних тичного і електромагнітного сигналів, тобто для сигналів, що формуються внаслідок динамічної локалізації дільниці пошкодження необхідно зровзаємодії жили і оболонки кабелю, які майже одбити велике число вимірів сигналу вздовж кабелю ночасні з сигналами електромагнітного поля, а до ня. 5 59888 6 виходу блоку обробки сигналів підключений індита виводить їх середнє значення. Таким чином, катор рівня корисних акустичних сигналів після проходження кількох імпульсів на дисплеї Блок обробки сигналів може додатково містити відображається осцилограма середнього значення пристрій вимірювання затримки корисних акустичакустичного сигналу. Корисний сигнал, що прихоних сигналів від електромагнітних сигналів, вихід дить синхронно з електромагнітним імпульсом, якого підключений до індикатора величини затрипідсумовується від кадру до кадру. При цьому стомки. ронні сигнали, що приходять не синхронно з елекПерелік графічних матеріалів. тромагнітним імпульсом, підсумовуються значно На Фіг.1 зображений один з варіантів підклюгірше. Типова осцилограма зображена на Фіг.4. чення пристрою для визначення місця пошкоПристрій працює таким чином. дження кабелю у вигляді однофазного замикання Генератор імпульсного струму 1 підключають жили на оболонку. до жили 2 і оболонки З пошкодженого кабелю. Над На Фіг.2 зображена функціональна схема випошкодженою дільницею встановлюють вимірюмірювального блоку. вальний блок 4. При пропущенні між жилою і обоНа Фіг.3 зображена осциллограмма корисних лонкою періодичного імпульсного струму реєструакустичних сигналів. ють сигнали електромагнітного поля, що На Фіг.4 зображена осцилограма після підсувипромінюється кабелем і сигнали акустичної обмовування корисних акустичних сигналів, що становки, з сигналів акустичної обстановки видіотримані внаслідок декількох вимірювань. ляють ті, що формуються внаслідок динамічної Зображений на Фіг.1 пристрій для визначення взаємодії жили і оболонки кабелю корисні акустимісця пошкодження кабелю у вигляді однофазного чні сигнали 12, майже одночасні з сигналами елекзамикання жили на оболонку, складається з генетромагнітного поля. ратора імпульсного струму 1, який підключений до При проходженні імпульсу струму на усьому жили 2 і оболонки 3 кабелю, і вимірювального блопротязі кабелю від місця підключення генератору ку 4. до місця пошкодження буде виникати імпульсний Зображений на Фіг.2 вимірювальний блок 4 акустичний сигнал завдяки електродинамічним складається з блоку реєстрації сигналів електрозусиллям між жилою кабелю та його оболонкою. магнітного поля 5 з датчиком електромагнітнихКрім того, проходження струму по кабелю виклисигналів 6 і підсилювачем електромагнітних сигнакає виникнення імпульсу електромагнітного поля. лів 7, блоку реєстрації акустичних сигналів 8 з акуЕлектромагнітний сигнал, що виникає при розтістичним датчиком 9 і підсилювачем акустичних канні току по ґрунту, наводить імпульс у електросигналів 10, і блоку обробки сигналів 11. магнітному датчику 6 та вмикає "запам'ятовуючій Блок обробки сигналів 11 виконаний у вигляді пристрій" блоку обробки сигналу 11, який запам'япристрою для виділення з акустичних сигналів товує у цифровому вигляді сигнал з акустичного блоку реєстрації акустичних сигналів корисних датчика 9, що проходить через підсилювач 10 у акустичних сигналів 12, що формуються внаслідок блок обробки сигналу. Після цього "запам'ятовуюдинамічної взаємодії жили 2 і оболонки кабелю 3, чій пристрій" блоку обробки сигналу виводить інякі майже одночасні з сигналами електромагнітноформацію на дисплей у вигляді осцилограми акусго поля. До виходу блоку обробки сигналів підклютичного сигналу. Осцилограма корисних чений індикатор рівня корисних акустичних сигнаакустичних сигналів зображена на Фіг.3. лів 13. При великому рівні акустичних перешкод доціОсновою блоку обробки сигналів 11 є мікропльно виробити декілька вимірювань. На Фіг.4 зороцесор цифрової обробки сигналу, вихідний сигбражена осцилограма після підсумовування коринал з якого відображається на індикаторі рівня сних акустичних сигналів отриманих внаслідок корисних акустичних сигналів 13. Індикатор рівня декількох вимірювань. корисних акустичних сигналів 13 представляє соМісце замикання 14 визначають по різкому забою рідкокристалічний графічний дисплей. До гасанню амплітуди корисних акустичних сигналів. блоку обробки сигналів 11 підключені кожен через Як показано на Фіг.1, на дільниці за місцем пошкосвій підсилювач 7 та 10 акустичний датчик 9 та дження корисні акустичні сигнали 12 відсутні, і датчик сигналів електромагнітного поля 6. Електвідповідно відсутній сигнал на індикаторі 13. ромагнітний імпульс, що виникає при протіканні Спосіб і пристрій для визначення місця пошкоструму по оболонці кабелю 3 наводить сигнал та дження кабелю у вигляді однофазного замикання запускає мікропроцесор цифрової обробки сигнажили на оболонку дозволяють виявити точне місце лу, який запам'ятовує у цифровому вигляді сигнал замикання, а також глибину залягання кабелю за з акустичного датчика 9. Після цього мікропроцекороткий проміжок часу, при цьому, не вимагаючи сор виводить інформацію на дисплей у вигляді додаткових зусиль по/попередньому виявленню осцилограми акустичного сигналу. Блок обробки пошкодженої дільниці будь-яким іншим способом. сигналів 11 підсумовує наступні акустичні сигнали 7 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 59888 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601