SU1285409A1 - Method of detecting location of faulted metal sheath of cable - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано в устройствах дистанционного измерени  рассто ни  до места повреждени  металлической оболочки кабел  св зи. Цель изобретени  повышение точности обнаружени  места повреждени  - достигаетс  за счет измерени  фаз сигнаша разностной частоты. Способ предусматривает также определение коэффициента укорочени  длины волны в одной из цепей оболочки кабел , возбуждаемой электромагнитным полем вдоль трассы .ка бел , путем подачи переменного тока в оболочку кабел . Устройство, реализующее способ, содержит измерительный прибор 1,.оболочку 2 кабел , центральную жилу 3 кабел , генераторы 4 . 1 и 4.2 контрольных сигналов, согласующую нагрузку 5, в качестве которой используетс  сопротивление. Рассто ние до места повреждени  определ етс  по математической формуле , приведенной в описании изобретени . Способ упрощает процесс измерений , поскольку все измерени  прово д т только с одного конца кабел . 1 ил. аThe invention relates to a measuring technique and can be used in devices for remote measurement of the distance to the damage site of the metallic sheath of a communication cable. The purpose of the invention is to improve the accuracy of detecting the location of damage — achieved by measuring the phases of the signal of the difference frequency. The method also provides for determining the coefficient of shortening the wavelength in one of the chains of the cable sheath, excited by the electromagnetic field along the route. It is white by applying alternating current to the cable sheath. A device that implements the method contains a measuring device 1,. Shell 2 cable, the Central core 3 cable, generators 4. 1 and 4.2 control signals, matching load 5, for which resistance is used. The distance to the fault is determined by the mathematical formula given in the specification. The method simplifies the measurement process, since all measurements are conducted at only one end of the cable. 1 il. but

Description

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано в устройствах дистанционного измерени  рассто ни  до места повреждени  металлической оболочки кабел  св зи.The invention relates to electrical measuring equipment and can be used in devices for remote measurement of the distance to the damage site of the metallic sheath of a communication cable.

Цель изобретени  - повьшение точности обнаружени  места повреждени  оболочки кабел  путем измерени  фаз сигнала разностной частоты,The purpose of the invention is to improve the detection accuracy of the cable sheath damage location by measuring the phases of the difference frequency signal,

На чертеже приведена схема измерений и распространени  измерительных сигнапов по контролируемому кабелю ,The drawing is a diagram of the measurement and distribution of measuring signals through a monitored cable,

Схема содержит измерительный при-- бор 1, оболочку 2 кабел , центральную жилу 3 кабел , генераторы 4,1 и 4,2 контрольных сигналов, согласующую нагрузку 5 (сопротивление),The scheme contains measuring instrument 1, sheath 2 cable, central core 3 cables, generator 4.1 and 4.2 control signals, matching load 5 (resistance),

Измерительный прибор 1 подключен своим входом 1, к оболочке 2 кабел  А вход 1,2 измерительного прибора подключен к центральной жиле 3 кабел . Генераторы 4,1 и 4,2 контрольных сигналов с Ч1астотой f и fg подключегда к оболочке 2 кабел  и через согласующее сопротивление 5 к земле, Ц{гнтральиа  жила 3 кабел  через согласзпющее сопротивление 6 подключена к земле.The measuring device 1 is connected to its input 1, to the sheath 2 of the cable A and the input 1.2 of the measuring device is connected to the central core 3 of the cable. Generators 4.1 and 4.2 control signals with a frequency of f and fg are always connected to the sheath 2 of the cable and through matching resistance 5 to the ground, C {ntralnya 3 cables through matching resistance 6 connected to the ground.

При распространении по оболочке 2 контро торуемого кабел  двух контрольных сигналов с частотой fj .и f от генераторов 4,1 и 4,2, фазовый сдвиг сигнала с разностной частотой в произвольном сечении оболочки кабел  на рассто нии 1 от ближнего конца относительно этого же сигнала на ближнем, конце кабел  равенWhen two control signals with a frequency fj. And f from generators 4.1 and 4.2 propagate through the sheath 2 of the cable being controlled, the phase shift of the signal with the difference frequency in an arbitrary section of the cable sheath at a distance of 1 from the near end relative to the same signal near end cable equals

% - f,).% - f,).

(О(ABOUT

где С - скорость света в вакууме; KO - коэффициент укорочени  длины волны в оболочке кабел . При н,аличии повреждени  в оболочке кабел  на рассто нии 1. от ближнего конца сигнал, распростран ющийс  по 50 оболочке 2 кабел  проникает в одну из цепей йнутри оболочки кабел  (центральна  зкила 3) и возвращаетс  на ближний конец. Сдвиг фазы сигнала с разностной частотой, пришедшего на ближний конец кабел  по цепи, наход щейс  внутри оболочки кабел , от- ,иосительно этого же сигнала в месте повреждени  оболочки кабел  равенwhere C is the speed of light in a vacuum; KO is the coefficient for shortening the wavelength in the cable sheath. When there is damage to the cable sheath at a distance of 1. from the near end, a signal propagating through 50 sheath 2 of the cable penetrates one of the circuits inside the cable sheath (central 3) and returns to the near end. The phase shift of the signal with the difference frequency, which came to the near end of the cable along the circuit inside the cable sheath, corresponding to the same signal at the damage site of the cable sheath is

(f. - f). (2) (f. - f). (2)

где Кц - коэффициент укорочени  длины волны в цепи внутри оболочки.where Kc is the coefficient for shortening the wavelength in the circuit inside the shell.

Сдвиг фазы сигна та с разностной частотой, пришедшего по цепи, наход щейс  внутри оболочки кабел , на его ближний конец относительно этого же сигнала на ближнем конце кабел , пришедшего по оболочке при наличии повреждени  оболочки, рйвенThe phase shift of the signal with the difference frequency, which came along the circuit inside the cable sheath, at its near end relative to the same signal at the near end of the cable, came along the sheath in the presence of a sheath damage,

1515

дУ ч; %doh; %

(3)(3)

2020

Рассто ние до места повреждени  оболочки кабел  в соответствии с формулой (3) равноThe distance to the point of damage to the cable sheath in accordance with formula (3) is equal to

5five

00

5five

0 0

(4)(four)

1 ..I1 ..I

i 2ТГ(Ко + Кц)( - fg)i 2TG (Ko + Kts) (- fg)

Таким образом, дл  определени  места повреждени  металлической оболочки кабел  согласно предлагаемому способу от генераторов 4,1 и 4,2 контрольных сигналов с частотой f j и fJ. подают напр жение между оболочкой 2 кабел  и землей. При этом частоты гене1 аторов выбирают примерно одинаковыми. Измер ют коэффициенты, згкорочени  длиш волны в оболочке и в измерительной цепи (одной нэ жнл) внутри оболочки кабел , определ ют :сдвиг фаз контрольного сигнала разностной частоты на входе оболочки и на согласованной нагрузке измери- тельной цепи и по формуле (4) определ ют рассто ние до места поврежде- .НИН оболочки кабе л .Thus, to determine the location of damage to the metal cable sheath according to the proposed method from generators 4.1 and 4.2 control signals with a frequency fj and fJ. supply voltage between cable sheath 2 and earth. In this case, the frequencies of the generators are approximately the same. The coefficients that shorten the longitudinal waves in the shell and in the measuring circuit (one cable) inside the cable jacket are measured, the phase difference of the control signal of the difference frequency at the input of the shell and on the matched load of the measurement circuit is determined and by formula (4) distance to the place of damage- .ININ sheath cable l.

Предлагаемый способ по сравнению с известным позвол ет повысить точность обнаружени  места повреждени , так как основан на измерении разности фаз контрольных сигнапов. Кроме того, в данном способе упрощаетс  процесс измерений, поскольку измерени  провод т только с одного конца кабел .The proposed method, in comparison with the known, allows to increase the accuracy of detecting the damage site, as it is based on measuring the phase difference of the control signals. In addition, this method simplifies the measurement process, since measurements are taken from only one end of the cable.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ обнаружени  места повреждени  металлической оболочки кабел , состо щий в том, что возбуждают электромагнитное поле вдоль трассы кабел  путем подачи переменного тока в оболочку кабел  и измер ют параметры электромагнитного пол  на ближнем конце оболо11ки кабел , о т- личающийс  тем, что, с целью повьшени  точности, определ - ют коэффициенты укорочени  длины волны в оболочке кабел  и в одной из цепей внутри оболочки кдбел  из мер ют сдвиг фаз сигнала разностной частоты на-согласованной нагрузке ближнего конца цепи внутри оболочки кабел  относительйо сигнала разностной частоты в оболочке кабел  на ближнем конце, а рассто ние 1 до места повреждени  определ ют по формулеThe method of detecting the damage site of the metal cable sheath is that it excites an electromagnetic field along the cable path by applying an alternating current to the cable sheath and measures the parameters of the electromagnetic field at the near end of the cable sheath, so that accuracy, determine the wavelength shortening factors in the cable envelope and measure the phase shift of the difference frequency signal in one of the circuits inside the cdbel sheath to a consistent load of the near end of the circuit inside the envelope the cable of the relative signal of the difference frequency in the sheath of the cable at the near end, and the distance 1 to the point of damage is determined by the formula 1 one ТГСКо + Кц)( - fj),.TGSKo + Kts) (- fj) ,. де ДУ - сдвиг фаз сигнала разностной частоты на согласованной нагрузке ближнего конца цепи внутри оболочки ка бел  относительно сигнала разностной частоты в оболочке кабел  на ближнем конце;de DN is the phase shift of the difference frequency signal at the matched load of the near end of the circuit inside the cable shielding relative to the difference frequency signal in the cable jacket at the near end; С - скорость света в вакууме; К - коэффициент укорочени  длины волны в оболочке кабел ;C is the speed of light in a vacuum; K is the coefficient for shortening the wavelength in the cable sheath; Кц - коэффициент укорочени  длины волны в цепи внутри оболочки;Kc is the shortening coefficient for the wavelength in the circuit inside the shell; fj ,fj частоты передаваемых контрольных сигналовfj, fj frequency of transmitted control signals