RU2688854C1 - Inductive-acoustic cable detector - Google Patents
Inductive-acoustic cable detector Download PDFInfo
- Publication number
- RU2688854C1 RU2688854C1 RU2018128865A RU2018128865A RU2688854C1 RU 2688854 C1 RU2688854 C1 RU 2688854C1 RU 2018128865 A RU2018128865 A RU 2018128865A RU 2018128865 A RU2018128865 A RU 2018128865A RU 2688854 C1 RU2688854 C1 RU 2688854C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- switch
- input
- amplifier
- damage
- Prior art date
Links
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract description 24
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims abstract description 19
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 104
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 abstract description 14
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 10
- 230000016507 interphase Effects 0.000 description 5
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 5
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 4
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 2
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 2
- 101000795918 Homo sapiens Testis-expressed protein 101 Proteins 0.000 description 1
- 102100031738 Testis-expressed protein 101 Human genes 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000011022 operating instruction Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Locating Faults (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для определения мест повреждения в силовых кабелях.The invention relates to electrical engineering and can be used to determine the location of damage in power cables.
Известен индукционный искатель повреждений в подземных кабельных линиях ИП-7, содержащий статический генератор звуковой частоты 1020 Гц и приемно-усилительное устройство в составе приемной ферритовой антенны, низкочастотного резонансного усилителя, настроенного на резонансную частоту 1020 Гц, батареи питания и высокоомных головных телефонов. Конструктивно усилитель выполнен в виде переносной трости, к нижнему концу которой крепится под углом 45° ферритовая антенна, а в верхней части трости расположен низкочастотный резонансный усилитель, батареи питания, гнезда для подключения головных телефонов и головные телефоны (Искатель повреждений в подземных кабельных линиях ИП-7. Техническое описание и инструкция по эксплуатации - Одесса, 1980., Г.А. Кириллов. Поиск отказов в кабельных линиях электропередачи / Учебное пособие. М: Мин-во обороны СССР, 1991.)Known induction seeker damage in underground cable lines IP-7, containing a static audio frequency generator of 1020 Hz and receiving and amplifying device as part of a receiving ferrite antenna, low-frequency resonant amplifier tuned to a resonant frequency of 1020 Hz, a power battery and high-resistance headphones. Structurally, the amplifier is made in the form of a portable cane, to the lower end of which a ferrite antenna is attached at an angle of 45 °, and in the upper part of the cane there is a low-frequency resonant amplifier, batteries, power jacks for connecting headphones and headphones (Finder of damage in underground cable lines IP- 7. Technical description and operating instructions - Odessa, 1980., GA Kirillov. Search for failures in cable power lines / textbook. M: USSR Ministry of Defense, 1991.)
Однако такой индукционный искатель ИП-7 обеспечивает только отыскание межфазных замыканий при малых переходных сопротивлениях в месте замыкания и не обеспечивает отыскание однофазных замыканий на оболочку силового кабеля, а также межфазных замыканий при больших переходных сопротивлениях из-за очень малого тока замыкания в месте повреждения силового кабеля и не позволяет точно определить место повреждения силового кабеля.However, such an IP-7 induction finder provides only finding interphase short circuits at low transient resistances at the fault location and does not ensure finding single-phase short circuits to the sheath of the power cable, as well as interfacial faults at high transient resistances due to the very low fault current and does not allow to accurately determine the location of damage to the power cable.
Кроме этого при определении места повреждения силового кабеля индукционным искателем повреждений ИП-7 по минимуму или максимуму прослушиваемого звукового сигнала в головных телефонах на выделении максимального или минимального звукового сигнала, определяющего место повреждения кабеля, негативно сказывается физиологическая особенность человеческого уха, не всегда способного выделить полезный звуковой сигнал на фоне помех при больших переходных сопротивлениях из-за очень малого тока замыкания в месте повреждения силового кабеля, что не позволяет фиксировать звуковой сигнал от этого тока в головных телефонах, а, следовательно, точно определить место повреждения кабеля.In addition, when determining the location of damage to the power cable by the induction searcher of damage to the IP-7, at the minimum or maximum of the audible signal heard in headphones, the physiological peculiarity of the human ear, which is not always able to distinguish the useful sound, affects the maximum or minimum sound signal that determines the cable damage location. Signal against the background of interference at high transition resistances due to a very small current circuit in the place of damage to the power cable, It does not allow recording the sound signal from this current in the headphones, and, therefore, accurately determine the location of the cable damage.
Известен также акустический прибор АКП-1 для приема акустических колебаний, создаваемыми электрическими разрядами, возникающими в месте повреждения силового кабеля при подаче в него импульсов высокого напряжения от генератора высоковольтных импульсов ГВИ (не входящего в состав акустического прибора АКП-1), содержащий переносную трость, в нижней части которой расположен узел акустического датчика, а в верхней части узел усилителя с гнездами для головных телефонов и головные телефоны (Акустический прибор АКП-1. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. - Кировоград, 1980., Г.А. Кириллов. Поиск отказов в кабельных линиях электропередачи / Учебное пособие. М.: Мин-во обороны СССР, 1991.).The AKP-1 acoustic device is also known for receiving acoustic oscillations generated by electrical discharges occurring at the site of damage to the power cable when high-voltage pulses are fed into it from the high-voltage generator HVI (not included in the AKP-1 acoustic device), in the lower part of which there is an acoustic sensor assembly, and in the upper part there is an amplifier unit with headphone jacks and headphones (Acoustic Device AKP-1. Technical description and ins ruktsiya manual -. Kirovograd, 1980, GA Kirillov failure Search in cable transmission lines / Tutorial M .: Min of Defense of the USSR, 1991)...
Акустический прибор АКП-1 используется только для отыскания однофазных замыканий фазы на оболочку силового кабеля, имеющих большое переходное сопротивление в месте замыкания он не обеспечивает достаточной точности определения места повреждения кабеля (однофазных замыканий фазы на оболочку силового кабеля), так как при определении места повреждения по максимуму звукового сигнала в головных телефонах акустическим прибором АКП-1 оператору не всегда удается зафиксировать этот максимум сигнала точно над местом повреждения, поскольку на точности фиксации этого максимума сигнала негативно сказывается физиологическая особенность человеческого уха, не всегда способного выделить полезный звуковой сигнал на фоне помех.Acoustic device AKP-1 is used only to find single-phase short circuits on the power cable sheath, having a large contact resistance at the fault location, it does not provide sufficient accuracy in determining the cable damage location (single phase short circuits to the power cable sheath), as maximum sound signal in the headphones acoustic device AKP-1, the operator is not always able to record this signal maximum just above the place of damage, because The accuracy of fixing this maximum signal is negatively affected by the physiological peculiarity of the human ear, which is not always able to distinguish a useful sound signal against the background of interference.
Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и принятым авторами за прототип является кабелеискатель, содержащий переключатель, первый, второй и третий усилители, первый и второй транзисторные ключи, управляющие статическим триггером с двумя устойчивыми состояниями, транзисторный импульсный ключ, ко входу которого подключен выход статического триггера, измеритель времени аналоговый с блоком оперативной памяти аналоговым, напряжение с которого подается на стрелочный индикатор, и гнезда для головных телефонов, установленные в одном корпусе, индукционный и акустический выносные датчики, головные телефоны, при этом вход третьего усилителя выполнен с возможностью подключения через переключатель к индукционному или акустическому датчикам, а выход выполнен с возможностью подключения к головным телефонам (Платонов В.В. Теоретические основы и методы выявления повреждений в силовых кабельных линиях. Дисс. д-ра техн. наук. Новочерк. политехн. ин-т им. Серго Орджоникидзе, г Новочеркасск, 1975 г.).The closest to the claimed invention to the technical nature and adopted by the authors for the prototype is a cable detector containing a switch, the first, second and third amplifiers, the first and second transistor switches controlling a static trigger with two stable states, a transistor pulse switch, to the input of which a static output is connected trigger, analog time meter with analog memory block, voltage from which is applied to the dial gauge, and headphone jacks, inductive and acoustic remote sensors installed in one case, headphones, while the input of the third amplifier is designed to be connected via a switch to an induction or acoustic sensor, and the output is connected to headphones to phones (Platonov VV Theoretical fundamentals and methods detection of damages in power cable lines. Diss. Doctor of Technical Sciences. Novocherk. Polytechnic Institute of Sergo Ordzhonikidze, Novocherkassk, 1975).
Таким кабелеискателем можно определять как межфазные замыкания при малых переходных сопротивлениях, так и однофазные замыкания фазы на оболочку силового кабеля при больших переходных сопротивлениях.Such a cable detector can define both interphase short circuits at low transient resistances and single phase short circuits to the sheath of a power cable at high transient resistances.
При больших переходных сопротивлениях в месте однофазного замыкания фазы на оболочку силового кабеля при периодически повторяющихся подачах в кабель импульсов высокого напряжения от генератора высоковольтных импульсов (ГВИ), возникают, также периодически повторяющиеся, электрические разряды в месте повреждения, которые создают акустические колебания, распространяющиеся в грунте в разные стороны со скоростью, значение которой не известно для различных грунтов, поэтому определение места повреждения по минимуму показаний стрелочного индикатора блока оперативной памяти (БОП) интервала времени между приходом электромагнитной и звуковой волны имеет достаточно большую погрешность, так как показания прибора не фиксируют значение расстояния от оператора, находящегося на кабельной трассе в зоне повреждения силового кабеля, до места повреждения в метрах, а контроль по минимальному значению промежутка времени между моментами прослушивания в головных телефонах звуковых сигналов, индуктируемыми сигналами, снимаемыми с выходов индукционного и акустического выносных датчиков, зависит от физиологических особенностей человеческого уха, не всегда способного выделить это минимальное значение на фоне помех.At high transition resistances in the place of single-phase phase closure to the power cable sheath with periodically repeated feeds of high voltage pulses into the cable from the high-voltage impulse generator (HVI), there are also periodically repeated electrical discharges at the damage site that create acoustic oscillations propagating in the ground in different directions with a speed, the value of which is not known for different soils, therefore the determination of the location of damage according to the minimum indication of a switch the indicator of the operative memory block (BOP) of the time interval between the arrival of electromagnetic and sound waves has a sufficiently large error, since the instrument readings do not fix the distance from the operator on the cable route in the damage zone of the power cable to the damage site in meters, and the control is the minimum value of the time interval between the moments of listening to headphones sound signals induced by the signals taken from the outputs of the induction and acoustic remote sensors s depends on the physiological characteristics of the human ear, are not always able to identify the minimum value on the background noise.
Таким образом, при использовании известного кабелеискателя точность определения места однофазного замыкания фазы на оболочку силового кабеля низка, что приводит к увеличению времени поиска повреждения и увеличению объема земляных работ по устранению этих повреждений.Thus, when using a well-known cable detector, the accuracy of determining the location of a single-phase phase circuit on the power cable jacket is low, which leads to an increase in the time of damage search and an increase in the volume of earthworks to eliminate these damages.
Задачей предлагаемого изобретения является усовершенствование кабелеискателя, обеспечивающее сокращение времени на устранение повреждения силового кабеля за счет уменьшения объема выполняемых работ по определению места его повреждения и повышение надежности кабелеискателя.The task of the invention is the improvement of the cable detector, which reduces the time to repair the damage to the power cable by reducing the amount of work performed to determine the location of its damage and increase the reliability of the cable detector.
Технический результат заявленного изобретения - повышение точности определения мест однофазного замыкания фазы на оболочку силового кабеля при больших переходных сопротивлениях в месте замыкания путем уменьшения погрешности определения места однофазного замыкания фазы на оболочку силового кабеля при больших переходных сопротивлениях.The technical result of the claimed invention is to improve the accuracy of determining the locations of single-phase phase closure on the power cable sheath for large transitional resistances in the location of the circuit by reducing the error in determining the location of the single-phase phase short circuit on the power cable sheath for large transient resistances.
Технический результат достигается тем, что в индукционно-акустическом кабелеискателе, содержащем переключатель, первый, второй и третий усилители, первый и второй транзисторные ключи, управляющие статическим триггером с двумя устойчивыми состояниями, транзисторный импульсный ключ, ко входу которого подключен выход статического триггера, и гнезда для головных телефонов, установленные в одном корпусе, индукционный и акустический выносные датчики, головные телефоны, при этом выход третьего усилителя выполнен с возможностью подключения к головным телефонам через гнезда, переключатель выполняется с первым и вторым входами и первым, вторым и третьим выходами, транзисторный импульсный ключ выполняется с первым и вторым входами и первым и вторым выходами, а в корпусе кабелеискателя дополнительно устанавливаются задающий генератор с регулируемой частотой посылки импульсов, выход которого подключается ко второму входу транзисторного импульсного ключа, измеритель расстояния до места повреждения цифровой, вход которого подключается к первому выходу транзисторного импульсного ключа, и измеритель времени цифровой, вход которого подключается ко второму выходу транзисторного импульсного ключа, блок сброса показаний с кнопкой «Сброс», первым и вторым выходами, при этом измеритель времени цифровой содержит цифровой индикатор времени, который подключается к первому выходу блока сброса показаний, а измеритель расстояния до места повреждения цифровой содержит цифровой индикатор расстояния, который подключается ко второму выходу блока сброса показаний, при этом вход третьего усилителя подключается ко второму выходу переключателя, который выполняется с возможностью поочередного подключения входа третьего усилителя к выходу индукционного выносного датчика, подключенного к первому выходу переключателя, и к выходу акустического выносного датчика, подключаемого ко второму выходу переключателя, при этом вход первого усилителя подключается к первому выходу переключателя, а вход второго усилителя подключается к третьему выходу переключателя.The technical result is achieved by the fact that in an induction-acoustic cable detector containing a switch, the first, second and third amplifiers, the first and second transistor switches controlling a static trigger with two stable states, a transistor pulse switch, to the input of which the output of a static trigger is connected, and a socket for headphones installed in one case, induction and acoustic remote sensors, headphones, and the output of the third amplifier is designed to be connected to the head phones through the jacks, the switch is performed with the first and second inputs and the first, second and third outputs, the transistor pulse switch is executed with the first and second inputs and the first and second outputs, and a master oscillator with an adjustable frequency of sending pulses is installed in the cable detector case, the output of which is connected to the second input of the transistor pulse switch, the digital distance meter to the fault location, the input of which is connected to the first output of the transistor pulse digital key, the input of which is connected to the second output of the transistor pulse key, the reset unit with the “Reset” button, the first and second outputs, while the digital time meter contains a digital time indicator, which is connected to the first output of the reset unit , and the digital distance meter to the fault location contains a digital distance indicator, which is connected to the second output of the reset unit, while the input of the third amplifier is connected to the second the output of the switch, which is performed with the possibility of alternately connecting the input of the third amplifier to the output of an inductive remote sensor connected to the first output of the switch, and to the output of an acoustic remote sensor connected to the second output of the switch, while the input of the first amplifier is connected to the first output of the switch, and the input The second amplifier connects to the third output of the switch.
Повышение точности определения места однофазного замыкания фазы на оболочку силового кабеля при больших переходных сопротивлениях в месте замыкания достигается за счет уменьшения погрешности определения места однофазного замыкания фазы на оболочку силового кабеля благодаря выполнению переключателя с первым и вторым входами и первым, вторым и третьим выходами, выполнению транзисторного импульсного ключа с первым и вторым входами и первым и вторым выходами и дополнительной установке в корпусе кабелеискателя задающего генератора с регулируемой частотой посылки импульсов, измерителя расстояния до места повреждения цифрового, содержащего цифровой индикатор расстояния, измерителя времени цифрового, содержащего цифровой индикатор времени, и блока сброса показаний с кнопкой «Сброс», первым и вторым выходами.Improving the accuracy of determining the location of a single-phase phase circuit on the power cable shell for large transitional resistances in the short circuit is achieved by reducing the error in determining the location of a single-phase phase circuit on the power cable shell by performing a switch with the first and second inputs and the first, second and third outputs, and performing transistor pulse key with the first and second inputs and the first and second outputs and the additional installation in the housing of the cable detector of the master oscillator with p adjust- able sending frequency pulses meter distance to the fault digital containing digital distance indicator, digital time meter comprising a digital time indicator, and a reset unit indications to the button "Reset", the first and second outputs.
Установка задающего генератора с регулируемой частотой посылки импульсов и подключение его выхода ко второму входу транзисторного импульсного ключа, позволяет настраивать частоту задающего генератора в соответствии со скоростью распространения звуковой волны в грунте, (определенной заранее известным геофизическим методом или взятой из таблиц), на местности прокладки трассы силового кабеля, где производится определение расстояния до места повреждения силового кабеля, и тем самым точно определять место повреждения по показаниям цифрового индикатора расстояния измерителя расстояния цифрового. Частота посылки импульсов задающего генератора должна быть численно равна скорости распространения звуковых волн в грунте, выраженная в м/с, а цифровой индикатор расстояния отградуирован в метрах. Показания цифрового индикатора расстояния пропорциональны расстоянию от второго оператора, находящегося на трассе поврежденного силового кабеля, до места повреждения.Setting the master oscillator with an adjustable frequency of sending pulses and connecting its output to the second input of the transistor pulse key allows you to adjust the frequency of the master oscillator in accordance with the speed of sound wave propagation in the ground (determined by a well-known geophysical method or taken from the tables) power cable, where the determination of the distance to the place of damage to the power cable, and thereby accurately determine the location of the damage according to the indications of numbers digital distance meter The frequency of sending pulses of the master oscillator must be numerically equal to the speed of propagation of sound waves in the ground, expressed in m / s, and the digital indicator of the distance should be calibrated in meters. The digital distance indicator is proportional to the distance from the second operator on the path of the damaged power cable to the fault site.
Установка измерителя расстояния цифрового и подключение его входа к первому выходу транзисторного импульсного ключа позволяет производить отсчет расстояния до места повреждения силового кабеля по цифровому индикатору расстояния непосредственно в единицах длины. Это исключает возможную ошибку второго оператора, находящегося на трассе повреждения силового кабеля, прослушивающего звуковые сигналы в головных телефонах и на слух определяющего минимальное значение промежутка времени между моментами прослушивания в головных телефонах звуковых сигналов, индуктируемых сигналами, возникающими в месте повреждения силового кабеля в результате электрического разряда вследствие посылки в силовой кабель периодически повторяющихся импульсов высокого напряжения от генератора высоковольтных импульсов (к существу изобретения не относится) и снимаемыми с выходов индукционного и акустического выносных датчиков, и снижает, таким образом, погрешность определения места повреждения силового кабеля и, следовательно, повышает точность определения места повреждения.Installing a digital distance meter and connecting its input to the first output of a transistor pulse key allows you to count the distance to the point of damage to the power cable using the digital distance indicator directly in units of length. This eliminates the possible error of the second operator, located on the path of damage to the power cable, listening to audio signals in the headphones and hearing the minimum value of the time interval between the moments of listening to headphones sound signals induced by signals that occur at the site of damage to the power cable as a result of electrical discharge due to sending periodic high-voltage pulses from the high-voltage pulse generator to the power cable (to the essence of the invention does not apply) and removed from the outputs of the induction and acoustic remote sensors, and thus reduces the error in determining the location of damage to the power cable and, consequently, increases the accuracy of determining the location of the damage.
Установка измерителя времени цифрового с цифровым индикатором времени и подключение его входа ко второму выходу транзисторного импульсного ключа, позволяет производить отсчет по цифровому индикатору времени, который подключен к первому выходу блока сброса показаний, значения минимальной разности времени между моментами прихода сигналов от индукционного и акустического датчиков в миллисекундах. Это исключает возможную ошибку второго оператора, прослушивающего звуковые сигналы в головных телефонах и на слух определяющего минимальное значение промежутка времени между моментами прослушивания звуковых сигналов, индуктируемых сигналами, возникающими в месте повреждения силового кабеля в результате электрического разряда вследствие посылки в силовой кабель периодически повторяющихся импульсов высокого напряжения от генератора высоковольтных импульсов (к существу изобретения не относится) и снимаемых с выходов индукционного и акустического выносных датчиков и позволяет ему дополнительно к показаниям цифрового индикатора расстояния измерителя расстояния цифрового фиксировать и уточнять место повреждения силового кабеля, что снижает, таким образом, погрешность определения места повреждения силового кабеля и, следовательно, повышает точность определения места повреждения.Setting the digital time meter with a digital time indicator and connecting its input to the second output of the transistor pulse key allows you to read the digital time indicator that is connected to the first output of the reset unit, the minimum time difference between the arrival of signals from the induction and acoustic sensors milliseconds. This eliminates the possible error of the second operator, listening to sound signals in the headphones and hearing the minimum value of the time interval between the moments of listening to sound signals induced by signals occurring at the site of damage to the power cable as a result of electrical discharge due to sending high-frequency periodic pulses to the power cable from the generator of high-voltage pulses (to the essence of the invention does not apply) and taken from the outputs of the induction and acoustic remote sensors and allows him in addition to the readings of the digital distance meter of the digital distance meter to fix and clarify the location of damage to the power cable, which reduces, therefore, the error in determining the location of damage to the power cable and, consequently, increases the accuracy of determining the location of damage.
Место повреждения определяется по минимальному значению промежутка времени между моментами прихода сигналов, снимаемых с выходов индукционного и акустического выносных датчиков и фиксируемых на цифровом индикаторе времени измерителя времени цифрового и по минимальному показанию расстояния от второго оператора, находящегося на трассе поврежденного силового кабеля, до места повреждения силового кабеля, фиксируемого на цифровом индикаторе расстояния цифрового измерителя расстояния.Damage location is determined by the minimum value of the time interval between the moments of arrival of signals taken from the outputs of the induction and acoustic remote sensors and fixed on the digital time indicator of the digital time meter and the minimum distance from the second operator located on the damaged power cable to the point of power damage cable fixed on a digital distance indicator of a digital distance meter.
Блок сброса показаний обеспечивает при нажатии вторым оператором кнопки «Сброс» разблокирование цифрового индикатора расстояния путем подачи на него сигнала со своего второго выхода и цифрового индикатора времени путем подачи на него сигнала со своего первого выхода. Это осуществляется после снятия с цифровых индикаторов показаний и анализа полученной информации вторым оператором, находящимся на трассе поврежденного силового кабеля. Это позволяет второму оператору сравнить полученные показания с предыдущими, определить на основании этого направление дальнейшего перемещения по трассе поврежденного силового кабеля, включить цифровые индикаторы расстояния и времени для дальнейшей индикации расстояния и времени соответственно, и таким образом ускорить процесс поиска повреждения и повысить точность определения места повреждения силового кабеля.When the second operator presses the “Reset” button, the reset unit provides for unlocking the digital distance indicator by supplying it with a signal from its second output and digital time indicator by applying a signal to it from its first output. This is done after taking the readings from the digital indicators and analyzing the information received by the second operator on the path of the damaged power cable. This allows the second operator to compare the readings with previous ones, determine, on the basis of this, the direction of further movement along the damaged power cable, turn on the digital distance and time indicators to further indicate the distance and time, respectively, and thus speed up the damage search process and improve the accuracy of determining the location of damage. power cable.
Подключение входа третьего усилителя ко второму выходу переключателя, выполненного с возможностью поочередного подключения входа третьего усилителя к выходу индукционного выносного датчика, подключенного к первому выходу переключателя, и к выходу акустического выносного датчика, подключенного ко второму выходу переключателя, подключение входа первого усилителя к первому выходу переключателя, а входа второго усилителя - к третьему выходу переключателя обеспечивают автоматизацию прохождения и преобразования сигналов от индукционного и акустического выносных датчиков к цифровым индикаторам времени и расстояния, что исключает негативное влияние возможной ошибки второго оператора на точность определения места повреждения силового кабеля.Connecting the input of the third amplifier to the second output of a switch, made with the possibility of alternately connecting the input of the third amplifier to the output of an inductive remote sensor connected to the first output of the switch, and to the output of an acoustic remote sensor connected to the second output of the switch, connecting the input of the first amplifier to the first output of the switch and the input of the second amplifier to the third output of the switch ensures the automation of the passage and conversion of signals from induction go and acoustic remote sensors to digital indicators of time and distance, which eliminates the negative impact of a possible error of the second operator on the accuracy of determining the location of damage to the power cable.
Сокращение времени на устранение повреждения силового кабеля достигается повышением точности определения мест однофазного замыкания фазы на оболочку силового кабеля при больших переходных сопротивлениях в месте замыкания путем уменьшения погрешности определения места однофазного замыкания фазы на оболочку силового кабеля при больших переходных сопротивлениях и, соответственно, снижением объема земляных работ по определению и устранению этих повреждений силового кабеля.Reducing the time to repair damage to the power cable is achieved by improving the accuracy of determining single-phase short-circuit locations on the power cable sheath for large transition resistances at the fault location by reducing the error in determining the single-phase short circuit location on the power cable sheath for large transient resistances and, accordingly, reducing the volume of earthworks to identify and repair these damage to the power cable.
На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого индукционно-акустического кабелеискателя, на фиг. 2 - поврежденный силовой кабель с местом повреждения, генератор высоковольтных импульсов, индукционно-аккустический кабелеискатель с индукционным и акустическим выносными датчиками и головными телефонами.FIG. 1 shows the structural diagram of the proposed induction-acoustic cable detector; FIG. 2 - damaged power cable with a place of damage, high-voltage pulse generator, induction acoustic cable detector with induction and acoustic remote sensors and head phones.
Индукционно-акустический кабелеискатель содержит переключатель П 2, первый У-1 4, второй У-2 20 и третий У-3 19 усилители, первый ТК-1 7 и второй ТК-2 18 транзисторные ключи, управляющие статическим триггером СТ 8 с двумя устойчивыми состояниями, транзисторный импульсный ключ ТИК 9, ко входу которого подключен выход статического триггера ТС 9, и гнезда 6 для головных телефонов 5, установленные в одном корпусе 17, индукционный ИД 3 и акустический АД 1 выносные датчики, головные телефоны 5. Выход третьего усилителя У-3 19 выполнен с возможностью подключения к головным телефонам 5 через гнезда 6.The induction-acoustic cable detector contains a
Переключатель П 2 выполнен с первым и вторым входами и первым, вторым и третьим выходами. Транзисторный импульсный ключ ТИК 9 выполнен с первым и вторым входами и первым и вторым выходами. В корпусе 17 кабелеискателя дополнительно установлены задающий генератор с регулируемой частотой посылки импульсов ЗГРЧ 10, выход которого подключен ко второму входу транзисторного импульсного ключа ТИК 9, измеритель расстояния до места повреждения цифровой ИРЦ 15, вход которого подключен к первому выходу транзисторного импульсного ключа ТИК 9, и измеритель времени цифровой ИВЦ 11, вход которого подключен ко второму выходу транзисторного импульсного ключа ТИК 9, блок сброса показаний БСП 13 с кнопкой «Сброс» 14, первым и вторым выходами. Измеритель времени цифровой ИВЦ 11 содержит цифровой индикатор времени ЦИВ 12, который подключен к первому выходу блока сброса показаний БСП 13. Измеритель расстояния до места повреждения цифровой ИРЦ 15 содержит цифровой индикатор расстояния ЦИР 16, который подключен ко второму выходу блока сброса показаний БСП 13. Вход третьего усилителя У-3 19 подключен ко второму выходу переключателя П 2, который выполнен с возможностью поочередного подключения входа третьего усилителя У-3 19 к выходу индукционного выносного датчика ИД 3, подключенного к первому выходу переключателя П 2, и к выходу акустического выносного датчика АД 1, подключенного ко второму выходу переключателя П 2. Вход первого усилителя У-1 4 подключен к первому выходу переключателя П 2, а вход второго усилителя У-2 20 подключен к третьему выходу переключателя П 2.The
Определение мест повреждения силового кабеля 22 с помощью заявленного индукционно-акустического кабелеискателя осуществляется двумя операторами - первым, находящимся в электролаборатории, и вторым - находящимся на трассе силового кабеля.The location of damage to the power cable 22 using the stated induction acoustic cable detector is carried out by two operators - the first in the electrical laboratory and the second on the route of the power cable.
В случае повреждения силового кабеля срабатывает устройство релейной защиты и автоматики (РЗиА) (не относится к существу изобретения), которое автоматически отключает поврежденный силовой кабель от электрической сети.In the event of damage to the power cable, a relay protection and automation device (RPAA) is triggered (does not apply to the invention), which automatically disconnects the damaged power cable from the electrical network.
Один из операторов электролаборатории известным методом определяет характер повреждения силового кабеля: однофазное замыкание на оболочку силового кабеля или межфазное замыкание. Каждый вид повреждения может быть с большим или малым переходным сопротивлением в месте замыкания.One of the operators of the electrical laboratory known method determines the nature of the damage to the power cable: single-phase short circuit to the sheath of the power cable or interphase short circuit. Each type of damage can be with large or small transient resistance at the location of the circuit.
Затем с помощью любого импульсного искателя повреждений известным способом определяется зона повреждения на трассе силового кабеля 22. Далее известным геофизическим методом или по геофизическим таблицам определяется скорость распространения звука в определенной импульсным искателем (не относится к существу изобретения) зоне повреждения силового кабеля 22.Then using any pulse finder damage in a known manner is determined by the damage zone on the path of the power cable 22. Next, the sound propagation speed in a certain pulse finder (does not apply to the invention) damage zone of the power cable 22 is determined using a well-known geophysical method or geophysical tables.
В зависимости от характера повреждения силового кабеля 22 предлагаемый индукционно-акустический кабелеискатель может работать в одном из четырех режимов.Depending on the nature of the damage to the power cable 22, the proposed induction-acoustic cable detector can operate in one of four modes.
1. Первый (основной) режим - режим определения места повреждения силового кабеля (однофазного замыкания фазы на оболочку силового кабеля с большим переходным сопротивлением) индукционно-акустическим методом.1. The first (main) mode is the mode of determining the location of damage to the power cable (single-phase phase closure to the power cable shell with a large transient resistance) by the induction-acoustic method.
2. Второй (основной) режим - режим определения места повреждения силового кабеля (межфазного замыкания с малым переходным сопротивлением) индукционным методом.2. The second (main) mode - the mode of determining the location of damage to the power cable (interfacial circuit with low transient resistance) by the induction method.
3. Третий (резервный) режим - режим определения места повреждения силового кабеля (однофазного замыкания фазы на оболочку силового кабеля с большим переходным сопротивлением) индукционно-акустическим методом при выходе из строя одного или нескольких элементов цепей прохождения сигналов от переключателя через первый и второй усилители на измерители времени и расстояния цифровые.3. The third (backup) mode is the mode of determining the location of damage to the power cable (single-phase phase closure to the power cable sheath with high transient resistance) by the induction-acoustic method when one or more elements of the signal passage circuits from the switch through the first and second amplifiers fail digital time and distance meters.
4. Четвертый (резервный) режим - режим определения места повреждения силового кабеля (однофазного замыкания фазы на оболочку силового кабеля с большим переходным сопротивлением) акустическим методом при выходе из строя одного или нескольких элементов цепей прохождения сигналов от переключателя через первый и второй усилители на измерители времени и расстояния цифровые, а также канала индукционного выносного датчика.4. The fourth (backup) mode is the mode of determining the location of damage to the power cable (single-phase short circuit to the power cable sheath with high transient resistance) by the acoustic method when one or more elements of the signal transmission circuits from the switch through the first and second amplifiers to the time meters fail and digital distance, as well as channel induction remote sensor.
При однофазном замыкании на оболочку силового кабеля при малом переходном сопротивлении в месте замыкания предлагаемое устройство не применяется.When a single-phase circuit on the sheath of the power cable with a small transition resistance in the place of the circuit of the proposed device does not apply.
В случае однофазного замыкания на оболочку силового кабеля 22 с большим переходным сопротивлением в месте замыкания устройство работает в первом (основном) режиме определения места повреждения силового кабеля индукционно-акустическим методом. В этом случае первый оператор, находящийся в электролаборатории, подключает генератор высоковольтных импульсов ГВИ 21 к поврежденной фазе и оболочке силового кабеля 22 (фаза А на фиг. 2). Второй оператор перемещается в зону повреждения силового кабеля 22 с индукционно-акустическим кабелеискателем и переключателем П 2 подключает выход индукционного выносного датчика ИД 3 через первый вход и первый выход переключателя П 2 ко входу первого усилителя У-1 4, выход акустического выносного датчика АД 1 через второй вход и третий выход переключателя П 2 - ко входу второго усилителя У-2 20, а затем устанавливает частоту задающего генератора регулируемой частоты ЗГРЧ 10 в соответствии с заранее определенной скоростью распространения звука в грунте - установленная в Гц частота должна быть численно равна скорости распространения звука в грунте в м/с, например, при скорости распространения звука в грунте 1500 м/с должна быть установлена частота задающего генератора ЗГРЧ 10-1500 Гц. После этого он докладывает о готовности первому оператору. Первый оператор включает генератор высоковольтных импульсов ГВИ 21 и дает команду второму оператору на поиск места повреждения. По этой команде второй оператор включает электропитание заявляемого кабелеискателя, включая его в работу. Перемещаясь по трассе силового кабеля 22, второй оператор удерживает над трассой поврежденного кабеля 22 индукционный выносной датчик ИД 3 и периодически устанавливает акустический выносной датчик АД 1 на землю для фиксации акустических колебаний. При этом он постоянно контролирует поступающие с выходов индукционного ИД 3 и акустического АД 1 выносных датчиков через переключатель П 2 и третий усилитель У-3 19 на входы головных телефонов 5 путем прослушивания соответствующих им звуковых сигналов.In the case of single-phase shorting to the sheath of the power cable 22 with a high transition resistance at the location of the fault, the device operates in the first (main) mode of determining the location of damage to the power cable by the induction-acoustic method. In this case, the first operator in the electrolaboratory connects the generator of high-voltage impulses GVI 21 to the damaged phase and the sheath of the power cable 22 (phase A in Fig. 2). The second operator moves to the damage zone of the power cable 22 with an induction acoustic cable detector and switch
Генератор высоковольтных импульсов ГВИ 21 подает импульсы высокого напряжения в поврежденный силовой кабель 22, в результате чего в месте повреждения МП 23 силового кабеля 22 возникает электрический разряд. В результате электрического разряда возникают электромагнитная и звуковая волны, распространяющиеся от места повреждения МП 23 силового кабеля 22 во все стороны.The generator of high-voltage pulses GVI 21 delivers high voltage pulses to the damaged power cable 22, as a result of which an electrical discharge occurs at the point of damage to the MP 23 of the power cable 22. As a result of the electric discharge, electromagnetic and sound waves occur, propagating from the site of damage to the MP 23 of the power cable 22 in all directions.
При включении индукционно-акустического кабелеискателя в работу статический триггер СТ 8 автоматически устанавливается в первое (закрытое) устойчивое состояние.When the induction-acoustic cable detector is activated, the
Электромагнитная волна, распространяющаяся по сравнению со звуковой волной мгновенно, воспринимается индукционным выносным датчиком ИД 3. Сигнал с выхода индукционного выносного датчика ИД 3 одновременно поступает через первый вход и второй выход переключателя П 2 на вход третьего усилителя У-3 19 и через первый вход и первый выход переключателя П 2 - на вход первого усилителя У-1 4, с выхода которого усиленный сигнал поступает на вход первого транзисторного ключа ТК-1 7, а с его выхода усиленный сигнал поступает на первый вход статического триггера СТ 8, переводя его во второе (открытое) устойчивое состояние. При этом с выхода статического триггера СТ 8 усиленный первым усилителем У-1 4 сигнал поступает на первый вход транзисторного импульсного ключа ТИК 9, который открывается, своим выходным сигналом запускает измеритель времени цифровой ИВЦ 11 и открывает канал прохода импульсов установленной частоты от задающего генератора регулируемой частоты ЗГРЧ 10 на измеритель расстояния до места повреждения цифровой ИРЦ 15, который начинает осуществлять отсчет расстояния от второго оператора до места повреждения 23 силового кабеля 22, преобразуя импульсы установленной частоты в значение расстояния, фиксируемое на цифровом индикаторе расстояния ЦИР 16 в метрах.An electromagnetic wave propagating instantaneously as compared to a sound wave is sensed by an inductive
Звуковая волна от места повреждения МП 23 до акустического выносного датчика АД 1 (т.е. до места положения второго оператора на трассе поврежденного кабеля) приходит по сравнению с электромагнитной волной с запаздыванием на времяThe sound wave from the damage site of the MP 23 to the acoustic remote sensor BP 1 (i.e. to the position of the second operator on the damaged cable route) comes in comparison with the electromagnetic wave with a delay of
где t - время запаздывания, tзв - время прихода звуковой волны, tэм - время прихода электромагнитной волны, 
Эта звуковая волна воспринимается установленным на землю вторым оператором акустическим выносным датчиком АД 1, который преобразует звуковую волну в электрический сигнал и одновременно подает его через второй вход и второй выход переключателя П 2 на вход третьего усилителя У-3 19 и через второй вход и третий выход переключателя П 2 на вход второго усилителя У-2 20, с выхода которого усиленный сигнал поступает на вход второго транзисторного ключа ТК-2 18, а с его выхода усиленный сигнал поступает на второй вход статического триггера СТ 8, находящегося во втором (открытом) устойчивом состоянии, переводя его в первое (закрытое) устойчивое состояние. При этом с выхода статического триггера ТС 8 на первый вход транзисторного импульсного ключа ТИК 9 поступает сигнал, закрывающий транзисторный импульсный ключ ТИК 9. После закрытия транзисторного импульсного ключа ТИК 9 индикация отсчета времени на цифровом индикаторе времени ЦИВ 12 измерителя времени цифрового ИВЦ 11 и индикация отсчета расстояния от места повреждения до второго оператора на цифровом индикаторе расстояния ЦИР 16 измерителя расстояния цифрового ИРЦ 15 прекращается, а показания на цифровых индикаторах времени ЦИВ 12 и расстояния ЦИР 16 самоблокируются до поступления последующих импульсов от ГВИ 21, воспринимаемых индукционным ИД 3 и акустическим АД 1 выносными датчиками, и нажатия вторым оператором кнопки «Сброс» 14 блока сброса показаний БСП 13.This sound wave is perceived by the second operator installed on the ground by the acoustic
До следующего электрического разряда, возникающего вследствие подачи очередного импульса от генератора высоковольтных импульсов ГВИ 21, также прекращается звуковой сигнал в головных телефонах 5. Частоту подачи импульсов от ГВИ 21 устанавливает первый оператор, согласуя ее со вторым оператором.Until the next electric discharge arising due to the supply of the next impulse from the high-voltage
Для анализа последующих замеров при передвижении второго оператора по трассе силового кабеля 22 в сторону места его повреждения МП 23 с целью уточнения его местоположения второй оператор нажимает кнопку «Сброс» 14 блока сброса показаний БСП 13, при этом цифровые индикаторы времени ЦИВ 12 и расстояния ЦИР 16 разблокируются, и их работа продолжается, как описано выше.To analyze subsequent measurements while moving the second operator along the route of the power cable 22 towards the place of its damage MP 23 in order to clarify its location, the second operator presses the
При движении второго оператора в сторону к месту повреждения МП 23 силового кабеля 22 показания цифровых индикаторов времени ЦИВ 13 и расстояния ЦИР 16 уменьшаются, а при удалении от места повреждения - увеличиваются. Таким образом, место повреждения МП 23 силового кабеля 22 определяется по минимальному значению показаний цифрового индикатора времени ЦИВ 12, а также по минимальному показанию цифрового индикатора расстояния цифрового ЦИР 16. Это показание не должно быть более одного метра, т.е. примерной глубины залегания силового кабеля 22.When the second operator moves sideways to the place of damage, the MP 23 of the power cable 22 readings of the digital indicators of the
В случае межфазного замыкания (например между фазами В и С (фиг. 2) с малым переходным сопротивлением в месте замыкания индукционно-акустический кабелеискатель работает во втором режиме - режиме определения места повреждения силового кабеля индукционным методом. В этом случае первый оператор, находящийся в электролаборатории, импульсным искателем повреждений известным способом определяет зону повреждения силового кабеля на трассе кабеля и подключает генератор звуковой частоты ГЗЧ 24 (не относится к существу изобретения и не входит в предлагаемое устройство) к поврежденным фазам В и С силового кабеля 22 (фиг. 2). Второй оператор перемещается в зону повреждения с индукционно-акустическим кабелеискателем и переключателем П 2 подключает выход индукционного выносного датчика ИД 3 через первый вход и второй выход переключателя П 2 ко входу третьего усилителя У-3 19, и докладывает первому оператору, находящемуся в электролаборатории, о готовности к работе.In the case of interfacial closure (for example, between phases B and C (Fig. 2) with low transient resistance at the circuit site, the induction-acoustic cable detector works in the second mode - the mode of determining the location of damage to the power cable by the induction method. In this case, the first operator in the electrical laboratory , a pulse damage finder in a known manner determines the zone of damage to the power cable on the cable route and connects the sound frequency generator GZCH 24 (does not apply to the essence of the invention and is not included in The attached device) to damaged phases B and C of power cable 22 (Fig. 2). The second operator moves to the damage zone with an inductive acoustic cable detector and switch
После доклада первый оператор, находящийся в электролаборатории, включает генератор звуковой частоты ГЗЧ 24 и дает команду второму оператору, находящемуся на трассе в зоне повреждения силового кабеля 22, начать поиск межфазного замыкания.After the report, the first operator in the electrolaboratory turns on the sound
Под действием напряжения, снимаемого с выхода генератора звуковой частоты ГЗЧ 24 по поврежденным фазам В и С протекает электрический ток. Этот ток протекает только до места повреждения МП 23 силового кабеля 22, при этом вокруг поврежденных фаз В и С от их начала до места повреждения МП 23 возникает электромагнитное поле. Это электромагнитное поле воспринимается индукционным выносным датчиком ИД 3, преобразуется в нем в электрический сигнал, который подается через первый вход и второй выход переключателя П 2 на вход третьего усилителя У-3 19, усиливается и с выхода третьего усилителя У-3 19 через гнезда 6 подается на вход головных телефонов ТЛФ 5, которые преобразуют усиленный электрический сигнал в звуковой.Under the action of the voltage taken from the output of the
Второй оператор, передвигаясь по трассе кабеля с выносным индукционным датчиком ИД 3, прослушивает в головных телефонах ТЛФ 5 звуковые сигналы, создаваемые электромагнитным полем электрического тока, протекающего по поврежденным жилам В и С силового кабеля 22 от генератора звуковой частоты ГЗЧ 24 до места повреждения МП 23. Индикация расстояния и времени на цифровых индикаторах ЦИР 16 расстояния и ЦИВ 12 времени при этом не осуществляется. При передвижении по трассе силового кабеля 22 второй оператор через головные телефоны ТЛФ 5 периодически слышит как минимальные, так и максимальные по громкости звуковые сигналы, зависящие от шага скрутки жил силового кабеля 22. Минимальные и максимальные по громкости звуковые сигналы, зависящие от шага скрутки жил силового кабеля, будут прослушиваться только до места повреждения МП 23 силового кабеля 22 - места межфазного замыкания, а за местом повреждения МП 23 периодическое чередование минимальных и максимальных по громкости звуковых сигналов в головных телефонах ТЛФ 5 прослушиваться не будет, так как ток от генератора звуковой частоты ГЗЧ 24 протекает только до места повреждения МП 23. Исчезновение периодически возникающего максимального и минимального звукового сигнала в головных телефонах ТЛФ 5 является фактом наличия в данном месте повреждения силового кабеля 22 - места межфазного замыкания МП 23. Кроме этого точно над местом повреждения МП 23 в головных телефонах ТЛФ 5 возникнет звуковой сигнал, превышающий максимальный по громкости звуковой сигнал, зависящий от шага скрутки жил силового кабеля 22 и связанный с изменением направления электрического тока через мостик проводимости в месте повреждения МП 23, а затем произойдет резкий спад звукового сигнала, что также является фактом нахождения второго оператора над местом повреждения МП 23 силового кабеля 22.The second operator, moving along the cable with the remote
Таким образом, место повреждения при межфазном замыкании определяется по двум факторам: исчезновение сигнала, связанного с шагом скрутки жил и максимальное увеличение громкости звукового сигнала в головных телефонах ТЛФ 5 точно над местом повреждения МП 23 и резкого его исчезновения за местом повреждения МП 23.Thus, the place of damage during interfacial closure is determined by two factors: the disappearance of the signal associated with the core strand spacing and the maximum increase in the volume of the audio signal in
В случае межфазного замыкания с большим переходным сопротивлением в месте замыкания первый оператор известным способом уменьшает переходное сопротивление (путем прожигания изоляции в месте повреждения) до малого значения переходного сопротивления. После этого осуществляется работа предлагаемого кабелеискателя в режиме определения места повреждения МП 23 силового кабеля 22 индукционным методом, как описано выше.In the case of an interphase circuit with a large transition resistance at the location of the circuit, the first operator in a known manner reduces the transition resistance (by burning the insulation at the fault site) to a small value of the transition resistance. After that, the work of the proposed cable detector is carried out in the mode of determining the location of damage to the MP 23 of the power cable 22 by the induction method, as described above.
Третий (резервный) режим второй оператор включает при однофазном замыкании с большим переходным сопротивлением в месте замыкания в случае отказа каналов первого и/или второго усилителей У-1 4 и У-2 20 или цифровых измерителей времени ИВЦ 11 и/или расстояния ИРЦ 15.The third (backup) mode includes the second operator in a single-phase circuit with a high transition resistance at the circuit in the event of failure of the first and / or
В этом случае первый оператор, находящийся в электролаборатории, подключает генератор высоковольтных импульсов ГВИ 21 к поврежденной фазе и оболочке силового кабеля (фаза А на фиг. 2). Второй оператор перемещается в зону повреждения силового кабеля с индукционно-акустическим кабелеискателем и переключателем П 2 через первый вход и второй выход переключателя П 2 подключает выход индукционного выносного датчика ДИ 3 ко входу третьего усилителя У-3 19, а через второй вход и второй выход переключателя П 2 подключает ко входу третьего усилителя У-3 19 выход акустического выносного датчика ДА 1.In this case, the first operator in the electrolaboratory connects the generator of high-voltage impulses GVI 21 to the damaged phase and the sheath of the power cable (phase A in Fig. 2). The second operator moves to the damage zone of the power cable with an induction-acoustic cable detector and switch
Генератор высоковольтных импульсов ГВИ 21 подает импульсы высокого напряжения в поврежденный силовой кабель 22, в результате чего в месте повреждения МП 23 силового кабеля 22 возникает электрический разряд. В результате электрического разряда возникают электромагнитная и звуковая волны, распространяющиеся от места повреждения МП 23 силового кабеля 22 во все стороны.The generator of high-voltage pulses GVI 21 delivers high voltage pulses to the damaged power cable 22, as a result of which an electrical discharge occurs at the point of damage to the MP 23 of the power cable 22. As a result of the electric discharge, electromagnetic and sound waves occur, propagating from the site of damage to the MP 23 of the power cable 22 in all directions.
Электромагнитная волна воспринимается индукционным выносным датчиком ИД 3, который второй оператор держит над кабельной трассой, преобразуется им в электрический сигнал, который с выхода индукционного выносного датчика ИД 3 через первый вход и второй выход переключателя П 2 поступает на вход третьего усилителя У-3 19, усиливается, а затем с выхода третьего усилителя У-3 19 усиленный электрический сигнал через гнезда 6 поступает на вход головных телефонов 5, преобразующих усиленный электрический сигнал в звуковой, который прослушивается вторым оператором.The electromagnetic wave is perceived by the inductive
Пришедшая с запозданием по сравнению с электромагнитной волной звуковая волна воспринимается периодически устанавливаемым вторым оператором на землю акустическим выносным датчиком ДА 1, который преобразует звуковую волну в электрический сигнал и через второй вход и второй выход переключателя П 2 передает его на вход усилителя У-3 19. Усиленный третьим усилителем У-3 19 электрический сигнал через гнезда 6 подается на вход головных телефонов 5, преобразуется ими в звуковой сигнал, который прослушивается вторым оператором. Перемещаясь в сторону предполагаемого места повреждения МП 23 силового кабеля 22, второй оператор периодически устанавливает акустический датчик АД 1 на землю и на слух фиксирует разницу прихода во времени сигналов от индукционного ИД 3 и акустического АД 1 выносных датчиков. По мере приближения к месту повреждения МП 23 разница между моментами прихода сигналов, индуктируемых электромагнитной и звуковой волнами во времени уменьшается. Кроме того, громкость звукового сигнала в головных телефонах 5, полученного путем преобразования сигнала, снимаемого с выхода акустического выносного датчика АД 1, точно над местом повреждения МП 23 будет намного выше, чем вдали от него.A sound wave that arrived late with respect to an electromagnetic wave is perceived by an acoustic
Точное место повреждения МП 23 определяется по минимальной разнице прихода электромагнитного и звукового сигналов во времени или по их слиянию в один сигнал.The exact location of damage MP 23 is determined by the minimum difference in the arrival of electromagnetic and sound signals in time or by their merging into one signal.
Четвертый (резервный режим) второй оператор включает также только для поиска места однофазного замыкания фазы на оболочку силового кабеля, имеющих большое переходное сопротивление в месте замыкания в случае отказа каналов первого и/или второго усилителей У-1 4 и У-2 20 или цифровых измерителей времени ИВЦ 11 и/или расстояния ИРЦ 15, а также в случае отказа канала индукционного выносного кабеля ДИ 3.The fourth (standby mode) second operator also includes only for searching for a single-phase phase fault location on the power cable jacket with high transition resistance at the fault location in case of failure of the first and / or
В этом режиме используются только акустический выносной датчик АД 1, третий усилитель У-3 19 и головные телефоны 5. В этом случае первый оператор, находящийся в электролаборатории, подключает генератор высоковольтных импульсов ГВИ 21 к поврежденной фазе и оболочке силового кабеля 22 (фаза А на фиг. 2). Второй оператор перемещается в зону повреждения МП 23 силового кабеля 22 с индукционно-акустическим кабелеискателем и переключателем П 2 подключает выход акустического выносного датчика АД 1 через второй вход и второй выход переключателя П 2 ко входу третьего усилителя У-3 к выходу которого через гнезда 6 подключены головные телефоны ТЛФ 5.In this mode, only the acoustic
Генератор высоковольтных импульсов ГВИ 21 подает импульсы высокого напряжения в поврежденный силовой кабель 22, в результате чего в месте повреждения МП 23 силового кабеля 22 возникает электрический разряд. В результате электрического разряда возникают электромагнитная и звуковая волны, распространяющиеся от места повреждения МП 23 силового кабеля 22 во все стороны. Акустический выносной датчик АД 1 воспринимает звуковую волну, преобразует ее в электрический сигнал и через второй вход и второй выход переключателя П 2 подает его на вход третьего усилителя У-3 19. Усиленный третьим усилителем У-3 19 электрический сигнал подается через гнезда 6 на вход головных телефонов ТЛФ 5, преобразуется в них в звуковой сигнал, который прослушивается вторым оператором. По мере приближения к месту повреждения МП 23 силового кабеля 22 звуковой сигнал в головных телефонах усиливается и становится максимальным над местом повреждения МП 23 силового кабеля 22.The generator of high-voltage pulses GVI 21 delivers high voltage pulses to the damaged power cable 22, as a result of which an electrical discharge occurs at the point of damage to the MP 23 of the power cable 22. As a result of the electric discharge, electromagnetic and sound waves occur, propagating from the site of damage to the MP 23 of the power cable 22 in all directions. The acoustic
Возможность работы заявленного индукционно-акустического кабелеискателя в резервных режимах в дополнение к основным повышает надежность его работы.The ability to work declared induction-acoustic cable detector in standby modes in addition to the main increases the reliability of its work.
Предлагаемое изобретение, выполняя функцию известного устройства, принятого за прототип - поиска места повреждения силового кабеля, - в то же время в отличие от него позволяет сократить время на устранение повреждения силового кабеля за счет повышения точности определения мест однофазного замыкания фазы на оболочку силового кабеля при больших переходных сопротивлениях в месте замыкания путем уменьшения погрешности определения предполагаемого места однофазного замыкания фазы на оболочку силового кабеля при больших переходных сопротивлениях и, соответственно, уменьшения объема выполняемых земляных работ по определению места его повреждения и устранению повреждения.The present invention, performing the function of a known device, taken as a prototype - searching for a place of damage to a power cable - at the same time, in contrast, reduces the time to repair damage to a power cable by improving the accuracy of determining single-phase short-circuit locations on the power cable sheath for large contact resistances at the fault location by reducing the error in determining the expected location of a single-phase phase fault on the power cable sheath for large transient resistors claimed and, accordingly, reduce the volume of excavation performed to determine its site of injury and remove damage.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018128865A RU2688854C1 (en) | 2018-08-06 | 2018-08-06 | Inductive-acoustic cable detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018128865A RU2688854C1 (en) | 2018-08-06 | 2018-08-06 | Inductive-acoustic cable detector |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2688854C1 true RU2688854C1 (en) | 2019-05-22 |
Family
ID=66636943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018128865A RU2688854C1 (en) | 2018-08-06 | 2018-08-06 | Inductive-acoustic cable detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2688854C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2773980C1 (en) * | 2021-11-29 | 2022-06-14 | Павел Анатольевич Прилепко | Method for measuring the speed of sound in a liquid |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2010253C1 (en) * | 1992-01-13 | 1994-03-30 | Владимир Васильевич Назаров | Device for location of faults in cable lines |
| RU2046363C1 (en) * | 1992-08-10 | 1995-10-20 | Краснодарское краевое производственное электроэнергетическое объединение арендных предприятий "Краснодаркрайэлектро" горэлектросетей | Method and device for cable routing and fault finding unaffected by commercial frequency current interference |
| US5608328A (en) * | 1994-11-18 | 1997-03-04 | Radar Engineers | Method and apparatus for pin-pointing faults in electric power lines |
| RU2190234C1 (en) * | 2001-01-10 | 2002-09-27 | ООО Компания "МИР" | Procedure locating fault in electric cable and device for its implementation |
| US8810254B2 (en) * | 2010-11-03 | 2014-08-19 | Hagenuk Kmt Kabelmesstechnik Gmbh | Arrangement for eliminating interference from acoustic signals in a ground-borne sound locating process |
-
2018
- 2018-08-06 RU RU2018128865A patent/RU2688854C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2010253C1 (en) * | 1992-01-13 | 1994-03-30 | Владимир Васильевич Назаров | Device for location of faults in cable lines |
| RU2046363C1 (en) * | 1992-08-10 | 1995-10-20 | Краснодарское краевое производственное электроэнергетическое объединение арендных предприятий "Краснодаркрайэлектро" горэлектросетей | Method and device for cable routing and fault finding unaffected by commercial frequency current interference |
| US5608328A (en) * | 1994-11-18 | 1997-03-04 | Radar Engineers | Method and apparatus for pin-pointing faults in electric power lines |
| RU2190234C1 (en) * | 2001-01-10 | 2002-09-27 | ООО Компания "МИР" | Procedure locating fault in electric cable and device for its implementation |
| US8810254B2 (en) * | 2010-11-03 | 2014-08-19 | Hagenuk Kmt Kabelmesstechnik Gmbh | Arrangement for eliminating interference from acoustic signals in a ground-borne sound locating process |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2773980C1 (en) * | 2021-11-29 | 2022-06-14 | Павел Анатольевич Прилепко | Method for measuring the speed of sound in a liquid |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106443353B (en) | Traveling wave-based GIL discharge fault positioning method and device | |
| EP0390034B1 (en) | Portable detector device for detecting partial electrical discharge in live voltage distribution cables and/or equipment | |
| JPH05505672A (en) | An exploration device that explores the underground using transient signals of electromagnetic measurements | |
| Islam et al. | Locating underground cable faults: A review and guideline for new development | |
| CN100430743C (en) | Directional and positioning testing device for fault of direct application type cable sheath | |
| RU2688854C1 (en) | Inductive-acoustic cable detector | |
| JP5020508B2 (en) | Ground fault direction detector | |
| KR20130003424A (en) | System and method for detecting fault point of electrical power transmission line | |
| EP0090482A1 (en) | Apparatus for measuring defects in insulation coatings | |
| CN203405561U (en) | Direct current power source grounding fault searching device | |
| RU2681416C1 (en) | Device for searching for damages of insulation of high-voltage cable | |
| KR100538018B1 (en) | A new measurement equipment for the shieth currents of grounding power cables | |
| US11933833B2 (en) | System and method for detecting faults in medium voltage circuits | |
| KR102343931B1 (en) | Active underground power cable line tester and testing method | |
| RU2691832C1 (en) | Device for determination of power cable fault location | |
| CN111965493A (en) | Cable fault point positioning system | |
| JP3308157B2 (en) | Cable detector | |
| CN110687380A (en) | Ground grid shunting vector testing system based on GPS source meter synchronization and application method thereof | |
| EP3106888B1 (en) | Method and system for partial discharge measurement on a power cable | |
| RU205414U1 (en) | HIGH-VOLTAGE DEVICE FOR REGISTRATION OF DAMAGE PLACES OF INSULATING MATERIALS OF POWER CABLE LINES BY REMOTE METHOD OF DIRECT CONNECTION TO THE CABLE LINE | |
| JP2670426B2 (en) | Method and apparatus for locating position of partial discharge of power cable | |
| CN1123779C (en) | Failure tester for electric power cable | |
| CN211123114U (en) | Cable fault testing device | |
| RU2468377C2 (en) | Ground fault directional lock | |
| SU1075199A1 (en) | Device for locating power supply line damage |