RU2691832C1 - Устройство для определения места повреждения силового кабеля - Google Patents
Устройство для определения места повреждения силового кабеля Download PDFInfo
- Publication number
- RU2691832C1 RU2691832C1 RU2018110449A RU2018110449A RU2691832C1 RU 2691832 C1 RU2691832 C1 RU 2691832C1 RU 2018110449 A RU2018110449 A RU 2018110449A RU 2018110449 A RU2018110449 A RU 2018110449A RU 2691832 C1 RU2691832 C1 RU 2691832C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- power cable
- phase
- frequency
- input
- Prior art date
Links
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 47
- KRQUFUKTQHISJB-YYADALCUSA-N 2-[(E)-N-[2-(4-chlorophenoxy)propoxy]-C-propylcarbonimidoyl]-3-hydroxy-5-(thian-3-yl)cyclohex-2-en-1-one Chemical compound CCC\C(=N/OCC(C)OC1=CC=C(Cl)C=C1)C1=C(O)CC(CC1=O)C1CCCSC1 KRQUFUKTQHISJB-YYADALCUSA-N 0.000 claims 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 25
- 230000009471 action Effects 0.000 description 9
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
-
- 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
- G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Locating Faults (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электротехнике. Технический результат заключается в повышении точности определения мест однофазного замыкания фазы на оболочку силового кабеля. Устройство содержит статический генератор звуковой частоты, на выходе которого установлен выполненный с возможностью подключения к силовому кабелю и имеющий выход «Тире», выход «Точка» и зажим «Общий» блок кодирования, который циклически переключает фазный выход подключенного к нему статического генератора звуковой частоты между выходами «Тире» и «Точка», при этом нулевой выход статического генератора звуковой частоты соединен с зажимом «Общий» блока кодирования, и приемную аппаратуру, содержащую антенну, избирательный усилитель и головные телефоны, статический генератор ультразвуковой частоты, блок кодирования имеет первый и второй входы, при этом фазный выход статического генератора звуковой частоты подключен к первому входу блока кодирования, фазный выход статического генератора ультразвуковой частоты подключен ко второму входу блока кодирования, а его нулевой выход соединен с зажимом «Общий» блока кодирования, приемная аппаратура дополнительно содержит первый и второй селекторы, входы которых подключены к антенне, преобразователь частоты, второй избирательный усилитель, при этом выход первого селектора подключен ко входу первого избирательного усилителя, выход второго селектора подключен ко входу преобразователя частоты, выход которого подключен ко входу второго избирательного усилителя, а выходы первого и второго избирательных усилителей подключены к головным телефонам. 3 ил.
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для определения мест повреждений в силовых кабелях.
Известен селективный индукционный кабелеискатель, содержащий генератор звуковой частоты 1000 Гц, приемное устройство, индукционный датчик (антенна), усилитель, индикатор (головные телефоны). (Красюк А.Я., Шалыт Г.М., Щедрин М.Б. Селективный индукционный кабелеискатель. - Тр. ВНИИЭ, 1977, вып. 52, С. 31-39.).
Однако такой кабелеискатель не обеспечивает отыскание однофазных замыканий фазы на оболочку силового кабеля, вследствие растекания одиночного тока замыкания «поврежденная фаза - оболочка силового кабеля - земля» на землю, что затрудняет выявление поля пары токов «поврежденная фаза - оболочка силового кабеля» в месте замыкания и не позволяет точно определить место повреждения.
Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и принятым авторами за прототип является комплект аппаратуры для определения мест повреждений в силовых кабельных линиях с рабочим напряжением до 10 кВ (В.В. Платонов. Аппаратура для выявления повреждений в силовых кабельных линиях. М.: «Энергия», 1972.), содержащий статический генератор звуковой частоты и приемную аппаратуру, содержащую антенну, избирательный усилитель и головные телефоны, при этом на выходе схемы генератора, имеющего частоту 300 Гц, с целью сообщения сигналу генератора дополнительных отличительных признаков и для создания искусственных схем токораспределения установлен блок кодирования, имеющий выход «Тире», выход «Точка» и зажим «Общий», выполненный с возможностью подключения к силовому кабелю, который циклически переключает фазный выход подключенного к нему статического генератора звуковой частоты между выходами «Тире» и «Точка», при этом нулевой выход статического генератора звуковой частоты соединен с зажимом «Общий» блока кодирования (длительность импульсов «точка» и «тире» составляет 0,2 и 0,8 с соответственно), при этом избирательный усилитель настроен на резонансную частоту 300 Гц.
Однако этот комплект аппаратуры также не обеспечивает точного определения места однофазного замыкания фазы на оболочку силового кабеля вследствие большого растекания одиночного тока замыкания «поврежденная фаза - оболочка силового кабеля - земля» частотой 300 Гц на землю через оболочку силового кабеля, что затрудняет выявление поля пары токов той же частоты «поврежденная фаза - оболочка силового кабеля» в месте замыкания и не позволяет точно определить место повреждения.
Задачей предлагаемого изобретения является усовершенствование устройства для определения мест повреждения в силовых кабелях.
Технический результат заявленного изобретения состоит в повышении точности определения мест однофазного замыкания фазы на оболочку силового кабеля за счет уменьшения погрешности определения места однофазного замыкания фазы на оболочку силового кабеля с одновременным уменьшением объема выполняемых работ по устранению повреждения силового кабеля.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для определения места повреждения силового кабеля, содержащем статический генератор звуковой частоты, на выходе которого установлен выполненный с возможностью подключения к силовому кабелю и имеющий выход «Тире», выход «Точка» и зажим «Общий», блок кодирования, который циклически переключает фазный выход подключенного к нему статического генератора звуковой частоты между выходами «Тире» и «Точка», при этом нулевой выход статического генератора звуковой частоты соединен с зажимом «Общий» блока кодирования, и приемную аппаратуру, содержащую антенну, избирательный усилитель и головные телефоны, дополнительно установлен статический генератор ультразвуковой частоты, настроенный на частоту 60000 Гц, а блок кодирования имеет первый и второй входы, при этом фазный выход статического генератора звуковой частоты подключен к первому входу блока кодирования, фазный выход статического генератора ультразвуковой частоты подключен ко второму входу блока кодирования, а его нулевой выход соединен с зажимом «Общий» блока кодирования, при этом статический генератор звуковой частоты настроен на частоту 1000 Гц, а приемная аппаратура дополнительно содержит первый и второй селекторы, входы которых подключены к антенне, преобразователь частоты 60000/3000 Гц, второй избирательный усилитель, при этом первый селектор и первый избирательный усилитель настроены на частоту 1000 Гц, а второй селектор настроен на частоту 60000 Гц, при этом выход первого селектора подключен ко входу первого избирательного усилителя, выход второго селектора 6 подключен ко входу преобразователя частоты 60000/3000 Гц, выход которого подключен ко входу второго избирательного усилителя, настроенного на частоту 3000 Гц, а выходы первого и второго избирательных усилителей подключены к головным телефонам.
Повышение точности определения места однофазного замыкания фазы на оболочку силового кабеля достигается за счет уменьшении погрешности определения места однофазного замыкания фазы на оболочку силового кабеля путем дополнительной установки статического генератора ультразвуковой частоты, настройки его на частоту 60000 Гц, настройки статического генератора звуковой частоты на частоту 1000 Гц, подключения выходов статических генераторов звуковой и ультразвуковой частоты к первому и второму входам блока кодирования, установки первого и второго селекторов, настройки их на частоты 1000 и 60000 Гц, соответственно, и подключения их входов к антенне, установки преобразователя частоты 60000/3000 Гц, установки второго избирательного усилителя, настройки его на частоту 3000 Гц и подключения его входа к выходу преобразователя частоты 60000/3000 Гц.
Установка статического генератора ультразвуковой частоты и настройка его на частоту 60000 Гц позволяет значительно снизить ток растекания в земле за счет того, что токи высоких частот меньше растекаются в земле и вытесняются к электроду, т.е. к оболочке силового кабеля, и увеличить значение индукции магнитного поля пары токов «поврежденная фаза - оболочка силового кабеля» и, следовательно, точнее определить место однофазного замыкания фазы на оболочку силового кабеля.
Настройка статического генератора звуковой частоты, подключаемого к неповрежденной фазе силового кабеля, на частоту 1000 Гц позволяет по сравнению с настройкой на частоту 300 Гц (как в прототипе) повысить вероятность распознавания оператором звукового сигнала, полученного путем преобразования напряжения частотой 1000 Гц, генерируемого статическим генератором звуковой частоты, поступающего в головные телефоны и прослушиваемого оператором (так как человеческое ухо лучше воспринимает звуковой сигнал частотой 1000 Гц, чем звуковой сигнал частотой 300 Гц - физиологическая особенность человека). Это позволяет оператору точнее определить трассу силового кабеля по минимальной громкости звукового сигнала в головных телефонах, соответствующей минимальному значению ЭДС, наводимой в вертикально расположенной над трассой силового кабеля антенне приемной аппаратуры, и, следовательно, точнее выделить на фоне этого минимального звукового сигнала звуковой сигнал, соответствующий ЭДС, наводимой магнитным полем пары токов «поврежденная фаза - оболочка силового кабеля», и точнее определить, таким образом, место замыкания фазы на оболочку силового кабеля.
Установка в приемной аппаратуре первого и второго селекторов, настройка их на частоты 1000 Гц и 60000 Гц соответственно, и подключение их входов к антенне приемной аппаратуры позволяет отделить сигнал антенны, индуктируемый магнитным полем, создаваемым в силовом кабеле током, протекающим под действием напряжения, генерируемого статическим генератором звуковой частоты, от сигнала антенны, индуктируемого магнитным полем, создаваемым в силовом кабеле током, протекающим под действием напряжения, генерируемого статическим генератором ультразвуковой частоты, и осуществить последующую подачу сигнала частотой 1000 Гц к входу первого избирательного усилителя, а сигнала частотой 60000 Гц к входу преобразователя частоты 60000/3000 Гц.
Установка преобразователя частоты 60000/3000 Гц и подключение его входа к выходу второго селектора, а его выхода ко входу второго избирательного усилителя, настроенного на частоту 3000 Гц, позволяет преобразовать сигнал ультразвуковой частоты 60000 Гц, невоспринимаемый человеческим ухом, в сигнал звуковой частоты 3000 Гц, достаточно хорошо воспринимаемый человеческим ухом, но имеющий другой (более высокий) тон по сравнению с сигналом частотой 1000 Гц и, следовательно, позволяет путем сравнения оператором на слух тонов сигналов двух частот, легче выделить максимум полезного сигнала «точка», индуктируемого магнитным полем пары токов «поврежденная фаза - оболочка силового кабеля» частотой 60000 Гц, преобразованная затем в преобразователе частоты в сигнал «точка» частотой 3000 Гц, на фоне минимума сигнала «тире», индуктируемого одиночным током «неповрежденная фаза-земля» частотой 1000 Гц, и точнее определить место повреждения типа «однофазное замыкание силового кабеля».
Подключение фазных выходов статических генераторов звуковой и ультразвуковой частоты к первому и второму входам блока кодирования соответственно позволяет попеременно подключать генератор звуковой частоты к неповрежденной фазе силового кабеля на время 0,8 с для создания сигнала «тире», и генератор ультразвуковой частоты к поврежденной фазе силового кабеля на время 0,2 с для создания сигнала «точка». Эти сигналы создают вокруг неповрежденной и поврежденной фаз кабеля магнитные поля соответствующей частоты, которые воспринимаются антенной, разделяются в приемной аппаратуре первым и вторым селекторами, усиливаются первым и после преобразования преобразователем частоты - вторым избирательными усилителями и подаются на головные телефоны, обеспечивая возможность более точного выделения на фоне минимального звукового сигнала «тире», индуктируемого магнитным полем одиночного тока «неповрежденная фаза-земля», протекающего по цепи: фазный выход генератора звуковой частоты, первый вход блока кодирования, выход «Тире» блока кодирования, неповрежденная фаза силового кабеля, удаленный заземлитель, установленный на удаленном от блока кодирования конце силового кабеля, полное сопротивление участка земли между удаленным заземлителем и заземлителем, установленным на ближнем к блоку кодирования конце силового кабеля, оболочка силового кабеля, контактирующая с землей, зажим «Общий», нулевой выход генератора звуковой частоты; звукового сигнала «точка», индуктируемого магнитным полем пары токов «поврежденная фаза - оболочка силового кабеля», протекающего по цепи: фазный выход генератора ультразвуковой частоты, второй вход блока кодирования, выход «Точка» блока кодирования 3, поврежденная фаза силового кабеля, место повреждения, оболочка силового кабеля, зажим «Общий», нулевой выход генератора ультразвуковой частоты; следовательно, более точного определения места однофазного замыкания силового кабеля.
Подключение выходов первого и второго избирательных усилителей к головным телефонам позволяет оператору прослушивать звуковые сигналы, полученные путем преобразования магнитных полей 1000 Гц и 60000 Гц.
Усовершенствование устройства для определения места повреждения силового кабеля позволяет повысить точность определения места однофазного замыкания фазы на оболочку силового кабеля, что позволяет уменьшить объем выполняемых земляных работ по устранению этого повреждения.
На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для определения места повреждения силового кабеля с подключенным силовым кабелем, имеющим повреждение типа «межфазное короткое замыкание», на фиг. 2 - структурная схема устройства для определения места повреждения силового кабеля с подключенным силовым кабелем, имеющим повреждение типа «однофазное замыкание фазы на оболочку силового кабеля», на фиг. 3 - кривые ЭДС в антенне, расположенной вертикально к оси кабеля при повреждении типа «однофазное замыкание фазы на оболочку силового кабеля».
Устройство для определения мест повреждений в силовых кабельных линиях, содержит (фиг. 1, 2) статический генератор звуковой частоты 1, настроенный на частоту 1000 Гц, статический генератор ультразвуковой частоты 2, настроенный на частоту 60000 Гц, блок кодирования 3 и приемную аппаратуру 17.
Блок кодирования 3 имеет первый и второй входы. Он выполнен с возможностью подключения к силовому кабелю 4 и имеет выход «Тире», выход «Точка» и зажим «Общий».
Фазный выход статического генератора звуковой частоты 1 подключен к первому входу блока кодирования 3, фазный выход статического генератора ультразвуковой частоты 2 подключен ко второму входу блока кодирования 3, а нулевые выходы статических генераторов звуковой 1 и ультразвуковой 2 частоты соединены с зажимом «Общий» блока кодирования 3.
Приемная аппаратура 17 содержит антенну 5, первый 7 и второй 6 селекторы, входы которых подключены к антенне 5, преобразователь частоты 60000/3000 Гц 9, первый 8 и второй 10 избирательные усилители и головные телефоны 11. Первый селектор 7 и первый избирательный усилитель 8 настроены на частоту 1000 Гц, а второй селектор 6 настроен на частоту 60000 Гц. Выход первого селектора 7 подключен ко входу первого избирательного усилителя 8, выход второго селектора 6 подключен ко входу преобразователя частоты 60000/3000 Гц 9, выход которого подключен ко входу второго избирательного усилителя 10, настроенного на частоту 3000 Гц. Выходы первого 8 и второго 10 избирательных усилителей подключены к головным телефонам 11.
На фиг 1, 2 изображен также поврежденный силовой кабель 4 с местом повреждения 16, содержащий оболочку 12, фазы А - 13 (повреждена на фиг.1, не повреждена на фиг.2), В - 14 (не повреждена), С - 15 (повреждена), заземлитель 18, установленный на ближнем к блоку кодирования 3 конце силового кабеля 4, удаленный заземлитель 19, установленный на удаленном от блока кодирования 3 конце силового кабеля 4.
На фиг. 1, 2 также обозначено: IА - ток фазы 13 (А) (повреждена на фиг. 1, не повреждена на фиг. 2), IC - ток фазы 15 (С) (повреждена).
На фиг. 2 также обозначено: I01 - ток пары токов (IC-I01) «поврежденная фаза 15 (С) - оболочка 12 силового кабеля 4», протекающий по оболочке 12 силового кабеля 4 от места повреждения 16 через зажим «Общий» блока кодирования 3 к статическому генератору ультразвуковой частоты 2; I02 - одиночный ток, протекающий по оболочке 12 силового кабеля 4 от места повреждения 16 к удаленному заземлителю 19 и стекающий с оболочки 12 в землю.
На фиг. 3 обозначено: 20 - кривая изменения звукового сигнала «точка», индуктированного магнитным полем одиночного тока I02 «поврежденная фаза 15 - место повреждения 16 - оболочка 12 силового кабеля 4 - земля»; 21 - кривая изменения звукового сигнала «тире», индуктированного магнитным полем одиночного тока IА неповрежденной фазы 13 (А); 22 - кривая изменения звукового сигнала «точка», индуктированного магнитным полем пары токов (IC-I01) «поврежденная фаза 15 (С) - оболочка 12 силового кабеля 4».
Устройство для определения места повреждения силового кабеля может работать в двух режимах: в режиме определения межфазных коротких замыканий и в режиме определения однофазного замыкания фазы на оболочку силового кабеля.
Определение мест повреждения силового кабеля осуществляется двумя операторами. Предварительно с помощью любого импульсного искателя повреждений известным способом определяется зона повреждения на трассе кабеля.
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. Первый оператор электролаборатории известным методом определяет характер повреждения фаз силового кабеля: межфазное короткое замыкание или однофазное замыкание фазы на оболочку силового кабеля.
В случае межфазного короткого замыкания первый оператор включает устройство для определения мест повреждения в силовых кабелях в первый режим: подключает фазный выход статического генератора звуковой частоты 1 к первому входу блока кодирования 3, а его нулевой выход соединяет с зажимом «Общий» блока кодирования 3, подключает выход «Тире» блока кодирования 3 к одной из поврежденных фаз (например, к фазе А, поз. 13, фиг. 1), подключает зажим «Общий» блока кодирования 3 ко второй поврежденной фазе (например, к фазе С, поз. 15, фиг. 1).
При этом устройство для определения мест повреждения в силовых кабелях работает следующим образом (фиг. 1): статический генератор звуковой частоты 1 генерирует напряжение частотой 1000 Гц, которое поступает на первый вход блока кодирования 3. Блок кодирования 3 с выхода «Тире» и зажима «Общий» подает напряжение частотой 1000 Гц импульсами длительностью 0,8 с паузой в 0,2 с на поврежденные фазы 13 и 15. Под действием этого напряжения по поврежденным фазам 13 и 15 протекает электрический ток (пара токов (IA-IC) поврежденных фаз 13 и 15 силового кабеля 4). Под действием этой пары токов вокруг поврежденных фаз 13 и 15 индуктируется магнитное поле, которое наводит в антенне 5 приемной аппаратуры 17 ЭДС, создавая сигнал типа «тире». Эта ЭДС с выхода антенны 5 поступает на входы первого 7 и второго 6 селекторов. Настроенный на частоту 1000 Гц первый селектор 7 выделяет сигнал напряжения частотой 1000 Гц и подает его на вход первого избирательного усилителя 8, который усиливает это напряжение и подает его на вход головных телефонов 11. Головные телефоны 11 преобразуют напряжение, усиленное первым избирательным усилителем 8, в звуковой сигнал частотой 1000 Гц. Второй оператор, перемещаясь с приемной аппаратурой 17 в зоне повреждения по трассе поврежденного силового кабеля 4, прослушивает в головных телефонах 11 звуковой сигнал «тире», индуктированный магнитным полем пары токов поврежденных фаз 13 и 15, громкость которого периодически увеличивается и уменьшается вследствие скрутки жил силового кабеля 4. В месте повреждения 16 силового кабеля 4 - межфазного короткого замыкания - громкость звукового сигнала увеличивается на величину, значительно превышающую перепад громкости звукового сигнала, связанный со скруткой жил силового кабеля, в связи с тем, что ток в месте повреждения 16 (межфазного короткого замыкания) изменяет свое направление и протекает по диполю замыкания перпендикулярно осям поврежденных жил силового кабеля 4. Затем звуковой сигнал полностью исчезает, так как в месте повреждения 16 (межфазного короткого замыкания) электрическая цепь замкнута, и после места повреждения 16 (межфазного короткого замыкания) электрический ток по фазам силового кабеля 4 не протекает. Место перехода от максимальной громкости звукового сигнала в головных телефонах 11 до его полного исчезновения является местом повреждения 16 (межфазного короткого замыкания).
В случае однофазного замыкания фазы 15 на оболочку 12 силового кабеля 4 первый оператор включает устройство для определения мест повреждения в силовых кабелях во второй режим: подключает фазный выход статического генератора звуковой частоты 1 к первому входу блока кодирования 3, фазный выход статического генератора ультразвуковой частоты 2 ко второму входу блока кодирования 3, нулевые выходы статических генераторов звуковой 1 и ультразвуковой 2 частоты соединяет с зажимом «Общий» блока кодирования 3 и подключает выход «Тире» блока кодирования 3 к неповрежденной фазе (фаза А поз. 13 на фиг. 2) (при этом выход «Тире» блока кодирования 3 может быть подключен к неповрежденной фазе В, поз.14 на фиг. 2), подключает выход «Точка» блока кодирования 3 к поврежденной фазе (например, к фазе С, поз. 15, фиг. 2), замкнутой на оболочку 12 силового кабеля 4, подсоединяет зажим «Общий» к оболочке 12 силового кабеля 4. Оболочку 12 силового кабеля 4 отсоединяют от заземлителей 18 и 19, неповрежденную фазу А 13 силового кабеля 4 на удаленном от блока кодирования 3 конце силового кабеля 4 соединяют с удаленным заземлителем 19. Таким образом, выход статического генератора звуковой частоты 1 через блок кодирования 3 подключен к неповрежденной фазе 13 и удаленному заземлителю 19, а фазный выход статического генератора ультразвуковой частоты 2 через блок кодирования 3 подключен к поврежденной фазе 15 и оболочке 12 силового кабеля 4.
При этом устройство для определения мест повреждения в силовых кабелях работает следующим образом (фиг. 2): статический генератор звуковой частоты 1 генерирует напряжение частотой 1000 Гц, которое поступает на первый вход блока кодирования 3. Блок кодирования 3 с выхода «Тире» и зажима «Общий» подает напряжение частотой 1000 Гц импульсами длительностью 0,8 с паузой 0,2 с на неповрежденную фазу 13. Под действием этого напряжения по неповрежденной фазе 13 протекает одиночный электрический ток 1А, стекающий с удаленного заземлителя 19 в землю. Под действием этого одиночного тока вокруг неповрежденной фазы 13 индуктируется магнитное поле, которое воспринимается антенной 5 приемной аппаратуры 17 наводит в ней ЭДС, создавая сигнал типа «тире» (кривая 21, фиг. 3). Эта ЭДС с выхода антенны 5 поступает на входы первого 7 и второго 6 селекторов. Настроенный на частоту 1000 Гц первый селектор 7 выделяет сигнал напряжения частотой 1000 Гц и подает его на вход первого избирательного усилителя 8, который усиливает это напряжение и подает его на вход головных телефонов 11. Головные телефоны 11 преобразуют напряжение, усиленное первым избирательным усилителем 8, в звуковой сигнал частотой 1000 Гц, который прослушивается оператором как сигнал «тире».
Одновременно статический генератор ультразвуковой частоты 2 генерирует напряжение частотой 60000 Гц, которое поступает на второй вход блока кодирования 3. Блок кодирования 3 с выхода «Точка» и зажима «Общий» подает напряжение частотой 60000 Гц импульсами длительностью 0,2 с паузой 0,8 с на поврежденную фазу 15. Под действием этого напряжения по поврежденной фазе 15 протекает электрический ток IC. Под действием этого тока вокруг поврежденной фазы 15 индуктируется магнитное поле, которое наводит в антенне 5 приемной аппаратуры 17 ЭДС, создавая сигнал типа «точка» (кривые 20, 22, фиг. 3). Эта ЭДС с выхода антенны 5 поступает на входы первого 7 и второго 6 селекторов. Настроенный на частоту 60000 Гц второй селектор 6 выделяет сигнал напряжения частотой 60000 Гц и подает его на вход преобразователя частоты 9, который преобразует напряжение частотой 60000 Гц в напряжение частотой 3000 Гц и подает его на вход второго избирательного усилителя 10, который усиливает это напряжение и подает его на вход головных телефонов 11. Головные телефоны 11 преобразуют напряжение, усиленное вторым избирательным усилителем 10, в звуковой сигнал частотой 3000 Гц, который прослушивается оператором как сигнал «точка».
Так как токи высокой частоты (60000 Гц), протекающие под действием генерируемого статическим генератором ультразвуковой частоты 2 напряжения, практически не растекаются в земле, а вытесняются к электроду, т.е. к оболочке 12 силового кабеля 4, значение индукции магнитного поля пары токов (IC-I01) «поврежденная фаза 15 - оболочка 12 силового кабеля 4» велико.
При этом в головных телефонах 11 поочередно будут прослушиваться сигнал звуковой частоты 1000 Гц «тире» длительностью 0,8 с и сигнал звуковой частоты 3000 Гц «точка» длительностью 0,2 с. Сигнал звуковой частоты 3000 Гц, достаточно хорошо воспринимается человеческим ухом, и имеет другой (более высокий) тон по сравнению с сигналом частотой 1000 Гц, что позволяет оператору путем сравнения на слух тонов сигналов двух частот, легче выделить максимум полезного сигнала «точка» (кривая 22, фиг. 3), индуктируемого магнитным полем пары токов (IC-I01) «поврежденная фаза 15 - оболочка 12 силового кабеля 4» частотой 60000 Гц, преобразованного в сигнал «точка» частотой 3000 Гц, на фоне минимума сигнала «тире» (кривая 21, фиг. 3), индуктируемого магнитным полем одиночного тока IА «неповрежденная фаза 13 - земля» частотой 1000 Гц.
Сигнал «тире» длительностью 0,8 с индуктируется магнитным полем одиночного тока IА, протекающего по неповрежденной фазе 13 и земле по всей длине силового кабеля 4, как до места повреждения 16 силового кабеля 4, так и после него. По минимуму этого сигнала (кривая 21, фиг. 3) ориентируют ось антенны 5, устанавливая ее точно над осью трассы силового кабеля 4 и вертикально.
Сигнал «точка» длительностью 0,2 с, индуктируемый магнитным полем одиночного тока I02, протекающего по поврежденной фазе 15, имеет несколько меньшую амплитуду по сравнению с сигналом «тире» и растекается в месте повреждения 16 оболочки 12 силового кабеля 4 в землю (кривая 20, фиг. 3). Этот сигнал прослушивается в паузах между сигналами «тире» и до места повреждения 16 вместе с сигналом «тире» создает в головных телефонах 11 общий фон.
Сигнал «точка» длительностью 0,2 с (кривая 22, фиг. 3) индуктируется магнитным полем пары токов (IC-I01), протекающих по поврежденной фазе 15 и оболочке 12 силового кабеля 4. Этот сигнал фиксируется при точной ориентации антенны 5 над осью силового кабеля 4. В месте повреждения 16 в головных телефонах 11 за счет наличия диполя замыкания громкость сигнала «точка», индуктируемого магнитным полем пары токов (IC-I01) (кривая 22, фиг. 3) по сравнению с сигналом «точка», индуктируемого одиночным током I02 (кривая 20, фиг. 3), в связи с изменением направления тока увеличивается, а затем этот сигнал пропадает ввиду отсутствия пары токов (IC-I01) за местом повреждения 16 силового кабеля 4.
Место перехода от максимальной громкости звукового сигнала в головных телефонах 11 до его полного исчезновения является местом повреждения 16 (однофазного замыкания фазы на оболочку силового кабеля).
Claims (1)
- Устройство для определения места повреждения силового кабеля, содержащее статический генератор звуковой частоты, на выходе которого установлен выполненный с возможностью подключения к силовому кабелю и имеющий выход «Тире», выход «Точка» и зажим «Общий» блок кодирования, который циклически переключает фазный выход подключенного к нему статического генератора звуковой частоты между выходами «Тире» и «Точка», при этом нулевой выход статического генератора звуковой частоты соединен с зажимом «Общий» блока кодирования, и приемную аппаратуру, содержащую антенну, избирательный усилитель и головные телефоны, отличающееся тем, что дополнительно содержит статический генератор ультразвуковой частоты, настроенный на частоту 60000 Гц, блок кодирования имеет первый и второй входы, при этом фазный выход статического генератора звуковой частоты подключен к первому входу блока кодирования, фазный выход статического генератора ультразвуковой частоты подключен ко второму входу блока кодирования, а его нулевой выход соединен с зажимом «Общий» блока кодирования, при этом статический генератор звуковой частоты настроен на частоту 1000 Гц, а приемная аппаратура дополнительно содержит первый и второй селекторы, входы которых подключены к антенне, преобразователь частоты 60000/3000 Гц, второй избирательный усилитель, при этом первый селектор и первый избирательный усилитель настроены на частоту 1000 Гц, а второй селектор настроен на частоту 60000 Гц, при этом выход первого селектора подключен ко входу первого избирательного усилителя, выход второго селектора подключен ко входу преобразователя частоты 60000/3000 Гц, выход которого подключен ко входу второго избирательного усилителя, настроенного на частоту 3000 Гц, а выходы первого и второго избирательных усилителей подключены к головным телефонам.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018110449A RU2691832C1 (ru) | 2018-03-23 | 2018-03-23 | Устройство для определения места повреждения силового кабеля |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018110449A RU2691832C1 (ru) | 2018-03-23 | 2018-03-23 | Устройство для определения места повреждения силового кабеля |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2691832C1 true RU2691832C1 (ru) | 2019-06-18 |
Family
ID=66947958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018110449A RU2691832C1 (ru) | 2018-03-23 | 2018-03-23 | Устройство для определения места повреждения силового кабеля |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2691832C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2754183C1 (ru) * | 2020-11-23 | 2021-08-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Устройство для определения места повреждения силового кабеля |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU924631A1 (ru) * | 1980-06-25 | 1982-04-30 | Новочеркасский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.Серго Орджоникидзе | Устройство дл определени мест замыкани в силовых кабел х |
| US5210497A (en) * | 1989-06-29 | 1993-05-11 | Radiodetection, Ltd. | Cable fault tracing systems |
| JP3138663B2 (ja) * | 1997-06-06 | 2001-02-26 | 国際ケーブル・シップ株式会社 | 海底ケーブルの障害点検出方法 |
| RU2190234C1 (ru) * | 2001-01-10 | 2002-09-27 | ООО Компания "МИР" | Способ определения места повреждения электрического кабеля и устройство для его осуществления |
| RU2361229C1 (ru) * | 2007-12-10 | 2009-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Омский государственный университет путей сообщения | Способ определения места повреждения кабеля |
| RU97830U1 (ru) * | 2010-05-11 | 2010-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Омский государственный университет путей сообщения | Устройство определения места повреждения изоляции кабеля |
| RU2535241C1 (ru) * | 2013-05-08 | 2014-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный университет путей сообщения" (ОмГУПС (ОмИИТ)) | Способ определения повреждения кабеля электроснабжения |
-
2018
- 2018-03-23 RU RU2018110449A patent/RU2691832C1/ru active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU924631A1 (ru) * | 1980-06-25 | 1982-04-30 | Новочеркасский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.Серго Орджоникидзе | Устройство дл определени мест замыкани в силовых кабел х |
| US5210497A (en) * | 1989-06-29 | 1993-05-11 | Radiodetection, Ltd. | Cable fault tracing systems |
| JP3138663B2 (ja) * | 1997-06-06 | 2001-02-26 | 国際ケーブル・シップ株式会社 | 海底ケーブルの障害点検出方法 |
| RU2190234C1 (ru) * | 2001-01-10 | 2002-09-27 | ООО Компания "МИР" | Способ определения места повреждения электрического кабеля и устройство для его осуществления |
| RU2361229C1 (ru) * | 2007-12-10 | 2009-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Омский государственный университет путей сообщения | Способ определения места повреждения кабеля |
| RU97830U1 (ru) * | 2010-05-11 | 2010-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Омский государственный университет путей сообщения | Устройство определения места повреждения изоляции кабеля |
| RU2535241C1 (ru) * | 2013-05-08 | 2014-12-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный университет путей сообщения" (ОмГУПС (ОмИИТ)) | Способ определения повреждения кабеля электроснабжения |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2754183C1 (ru) * | 2020-11-23 | 2021-08-30 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") | Устройство для определения места повреждения силового кабеля |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107918079B (zh) | 基于扫频注入的配电网单相接地故障定位方法及*** | |
| Razzaghi et al. | Fault location in multi-terminal HVDC networks based on electromagnetic time reversal with limited time reversal window | |
| CA2476030A1 (en) | A power signaling based technique for detecting islanding conditions in electric power distribution systems | |
| CN107624209B (zh) | 直流电距离保护***的改进或其相关改进 | |
| CN101504436B (zh) | 一种半波直流电流的探测方法 | |
| RU2008109491A (ru) | Способ определения места однофазного замыкания на землю в разветвленной воздушной линии электропередач, способ определения места междуфазного короткого замыкания в разветвленной воздушной линии электропередач и устройство контроля тока и напряжения для их осуществления | |
| WO1990013041A1 (en) | Method and apparatus for localizing from above the ground or water the position of or cable fault in a cable buried underground or underwater | |
| RU2691832C1 (ru) | Устройство для определения места повреждения силового кабеля | |
| CN107329050B (zh) | 一种线路故障检测方法、检测装置及检测*** | |
| CN109387751B (zh) | 一种线路故障监测装置 | |
| KR880011598A (ko) | 전선의 위상 확인용 장치 및 그 방법 | |
| EP1599738B1 (en) | Detection of earth faults in three phase systems | |
| CN105005086A (zh) | 一种电缆路径寻测装置 | |
| RU2649090C1 (ru) | Устройство для отыскания места с поврежденной изоляцией монтажа в сетях | |
| RU2754183C1 (ru) | Устройство для определения места повреждения силового кабеля | |
| KR102343931B1 (ko) | 지중전력 케이블 활선 회선 탐사 장치 및 방법 | |
| CN102830327A (zh) | 小电流接地***单相接地故障线的判别方法和装置 | |
| US11933833B2 (en) | System and method for detecting faults in medium voltage circuits | |
| JP2001305178A (ja) | パターン認識型部分放電検知器 | |
| US2176756A (en) | Conductor exploring coil | |
| Lee et al. | Application of inductive coupler for diagnosis of live cable system | |
| RU2539736C2 (ru) | Способ и устройство диагностики мест повреждения кабельных линий электроснабжения | |
| CN105353262A (zh) | 一种电缆短路接地查寻方法 | |
| RU177833U1 (ru) | Устройство сигнализации при однофазных замыканиях на землю | |
| JP3098818B2 (ja) | 送電用ケーブル接続装置の部分放電測定装置 |