EA008653B1 - Communication cable and method for controlling sheath integrity thereof - Google Patents

Communication cable and method for controlling sheath integrity thereof Download PDF

Info

Publication number
EA008653B1
EA008653B1 EA200501606A EA200501606A EA008653B1 EA 008653 B1 EA008653 B1 EA 008653B1 EA 200501606 A EA200501606 A EA 200501606A EA 200501606 A EA200501606 A EA 200501606A EA 008653 B1 EA008653 B1 EA 008653B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
cable
damage
conductors
sheath
location
Prior art date
Application number
EA200501606A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA200501606A1 (en
Inventor
Вадим Юрьевич Гужвин
Александр Иванович Васильев
Original Assignee
Тоо Казцентрэлектропровод
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Тоо Казцентрэлектропровод filed Critical Тоо Казцентрэлектропровод
Priority to EA200501606A priority Critical patent/EA008653B1/en
Publication of EA200501606A1 publication Critical patent/EA200501606A1/en
Publication of EA008653B1 publication Critical patent/EA008653B1/en

Links

Landscapes

  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)

Abstract

The invention relates to cable engineering, in particular, to communication cables for use in telephone communication lines for determining and detecting location of cable sheath damage. For detecting the location of cable sheath damage there proposed to use coaxial conductors embedded into the cable sheath isolated therebetween by the sheath material or a special insulation layer, one of them is earthed and the second is under high constant voltage relative to the other. There are several embodiments to use the device. The leakage current between the coaxial conductors is measured for controlling sheath integrity. In case of sound cable sheath, the current in conductors is stipulated by the insulation current leakage between them and is 1 mkA. When the cable sheath of the inner insulation layer is damaged, there happened an electric breakdown of an air gap between the conductors forming a conducting path on the insulation surface, the current appears in the chain, exceeding hundred times the current leakage signaling the cable damage. The resistance between points A, B, C, D is measured for detecting the location of the cable damage when the conductors are closed (fig.1). By the formulathe relation of the cable length from its ends to the damage location is determined independently from a contact resistance in a closure location. The electrical capacities are measured between the points A, B, C, D for detecting the cable damage with breakdown of one or both more conductors by the formula:the relation of the cable pieces length from its end to the damage location (drw.4).

Description

Изобретение относится к кабельной технике, а именно к проводам связи и применяется на линиях телефонной связи.

В процессе эксплуатации кабельных линий нередки случаи повреждения оболочек кабелей. Для контроля за целостностью оболочек существует способ постановки кабелей под избыточное воздушное давление, который на практике не позволяет оперативно определить возникшее нарушение целостности оболочки кабеля, т. к. изменение давления от утечки воздуха распространяется вдоль линии со скоростью не более 1 км в сутки, а определение места повреждения вообще невозможно. Авторам предлагаемого изобретения неизвестны аналоги, позволяющие оперативно и с высокой точностью определить возникновение повреждения и его местонахождение.

Для обнаружения повреждения оболочки кабеля предлагается использовать коаксиальные проводники, вмонтированные в оболочку кабеля, изолированные между собой материалом оболочки или специальным слоем изоляции, один из которых заземлен, а второй находится под высоким постоянным напряжением относительно другого.

Предлагаются несколько способов использования устройства.

Для контроля целостности оболочки измеряют ток утечки между коаксиальными проводниками. При неповрежденной оболочке кабеля ток в проводниках обусловливается током утечки изоляции между ними и составляет не более 1 мкА. При поврежденной оболочке кабеля во внутреннем изоляционном слое происходит электрический пробой воздушного зазора между проводниками с образованием на поверхности изоляции электропроводящей дорожки, при этом в цепи возникает ток, превышающий ток утечки в сотни раз, что будет сигнализировать о повреждении кабеля.

Для обнаружения места повреждения кабеля при замыкании проводников (фиг. 1) измеряют сопротивления между точками А, В, С, Ό. По формуле

АВ + АС + &СР + ^ВР /1 \ & АВ ~ ^АС + &СР + ВР определяют отношения длины кабеля от его концов до повреждения независимо от сопротивления контакта в месте замыкания.

Для обнаружения повреждения кабеля при обрыве одного или обоих проводников (фиг. 2) измеряют электрические ёмкости между точками А, В, С, Ό. По формуле

(фиг. 4) производится определение отношения длин отрезков кабеля от его концов до повреждения.

Возможный пример практической реализации предлагаемого устройства показан на фиг. 3, где 1 полиэтиленовая оболочка кабеля, 2 - наружный коаксиальный проводник, 3 - внутренние экструдированные полиэтиленовые слои, 4 - средний, 5 - внутренний коаксиальный проводник, 6 - поясная изоляция сердечника, 7 - экранный провод, 8 - сердечник кабеля. Коаксиальные проводники выполнены из алюмополимерной пленки. В целях электробезопасности внутренний и наружный проводники имеют нулевой потенциал относительно земли. На средний проводник подано высокое постоянное напряжение относительно земли.

Предлагаемый способ применения устройства при помощи прибора для контроля целостности оболочки кабеля и обнаружения места ее повреждения показан на фиг. 4. Центральный контроллер производит управление через Р1С контроллеры коммутаторами, которые в зависимости от режима работы производят подключение к контролируемым слоям блоков измерения электрической ёмкости (блоки С), измерителя электрического сопротивления (блоки К), блока высокого напряжения. Сигналы с блоков поступают в процессор напрямую или через Р1С контроллеры. Контроллер производит обработку сигналов с блоков и выводит результаты и сигнал тревоги на блок индикатора.

В режиме охраны производятся контроль электрического сопротивления наружного алюмополимерного слоя и измерение тока утечки в среднем алюмополимерном слое от воздействия высокого напряжения (4000 В). При изменении какой-либо из величин контроллер выдаёт на индикатор сигнал тревоги, коммутатором отключает блок высокого напряжения и переходит в режим определения места повреждения. В режиме определения места повреждения процессор поочерёдно через коммутатор производит подключение к линии блоков К и С, получает с них результаты измерений, вычисляет характер повреждения и расстояние до места повреждения. Затем процессор выдает на индикатор сведения о характере повреждения и расстояние до места повреждения. После ликвидации повреждения кабеля прибор переводится в режим охраны.

The invention relates to cable technology, namely to the wires of communication and is used on telephone lines.

During the operation of cable lines there are frequent cases of damage to the cable sheaths. To control the integrity of the sheaths, there is a way to put cables under excess air pressure, which in practice does not allow to quickly determine the resulting integrity violation of the cable sheath, since the pressure change due to air leakage propagates along the line at a speed not exceeding 1 km per day, and damage site is generally impossible. The authors of the present invention do not know the analogs that allow promptly and with high accuracy to determine the occurrence of damage and its location.

To detect damage to the cable sheath, it is proposed to use coaxial conductors embedded in the cable sheath, insulated between them by a sheath material or a special insulation layer, one of which is grounded, and the second is at a high constant voltage relative to the other.

There are several ways to use the device.

To control the integrity of the shell measure the leakage current between the coaxial conductors. When the cable sheath is intact, the current in the conductors is caused by the leakage current of the insulation between them and is no more than 1 μA. When the cable sheath is damaged in the inner insulating layer, an electrical breakdown of the air gap between the conductors occurs with the formation of an electrically conductive track on the insulation surface, while a circuit produces a current exceeding the leakage current hundreds of times that will signal cable damage.

To detect the damage of the cable when the conductors are closed (Fig. 1), resistances between points A, B, C, are measured. According to the formula

AB + AC + & CP + ^ BP / 1 \ & AB ~ ^ AC + & CP + BP determine the relationship of the cable length from its ends to damage, regardless of the contact resistance at the circuit.

To detect cable damage when one or both of the conductors are broken (Fig. 2), capacitances between points A, B, C, Ό are measured. According to the formula

(Fig. 4) is the determination of the ratio of the lengths of the cable segments from its ends to damage.

A possible example of the practical implementation of the proposed device is shown in FIG. 3, where 1 is the polyethylene cable sheath, 2 is the outer coaxial conductor, 3 is the inner extruded polyethylene layers, 4 is the middle, 5 is the inner coaxial conductor, 6 is the waist insulation of the core, 7 is the shield wire, 8 is the cable core. Coaxial conductors are made of alumopolymer film. For electrical safety purposes, the inner and outer conductors have zero ground potential. A high DC voltage is applied to the middle conductor.

The proposed method of using the device with a device for monitoring the integrity of the cable sheath and detecting the place of its damage is shown in FIG. 4. The central controller controls the P1C controllers with switches, which, depending on the operating mode, connect to the monitored layers of the capacitance measuring blocks (blocks C), the electrical resistance meter (blocks K), and the high voltage block. The signals from the blocks enter the processor directly or through P1C controllers. The controller processes the signals from the blocks and outputs the results and an alarm to the indicator block.

In the protection mode, the electrical resistance of the outer alumina polymer layer is measured and the leakage current in the middle alumina polymer layer is measured against the effects of high voltage (4000 V). When changing any of the values, the controller issues an alarm signal to the indicator, switches off the high voltage unit with the switch and switches to the fault location mode. In the mode of determining the location of damage, the processor alternately through the switch makes connection to the line of blocks K and C, receives measurement results from them, calculates the nature of the damage and the distance to the damage. The processor then provides information on the nature of the damage and the distance to the damage site to the indicator. After the elimination of cable damage, the device is transferred to the protection mode.

Claims (4)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Кабель связи, содержащий сердечник, изоляцию и оболочку, отличающийся тем, что в его оболочку вмонтированы коаксиальные относительно сердечника и относительно друг друга трубчатые проводники, при этом указанные проводники изолированы друг от друга материалом оболочки или специальным слоем изоляции и находятся под высоким постоянным напряжением относительно друг друга.1. Communication cable containing core, insulation and sheath, characterized in that tubular conductors coaxial with respect to the core and relatively to each other are mounted in its sheath, with the specified conductors being insulated from each other by a sheath material or a special insulation layer and are under high constant voltage relative to each other. 2. Способ контроля целостности оболочки кабеля по п.1, содержащий следующие этапы:2. The method of monitoring the integrity of the cable sheath according to claim 1, containing the following steps: - 1 008653 подают высокое напряжение на коаксиальные проводники и измеряют ток утечки между данными проводниками.- 1 008653 supplies high voltage to coaxial conductors and measures the leakage current between these conductors. 3. Способ по п.2, заключающийся в том, что при пробое изоляции между коаксиальными проводниками по результатам измерения токов утечки рассчитывают расстояние до места повреждения.3. The method according to claim 2, which consists in the fact that in the case of insulation breakdown between coaxial conductors, according to the results of measuring leakage currents, calculate the distance to the place of damage. 4. Способ по п.2, заключающийся в том, что при обрыве одного или обоих коаксиальных проводников измеряют электрические ёмкости между точками подключения проводников и рассчитывают расстояние до места повреждения.4. The method according to claim 2, which consists in the fact that when one or both coaxial conductors are broken, electrical capacitances are measured between the conductor connection points and the distance to the fault is calculated.
EA200501606A 2005-11-11 2005-11-11 Communication cable and method for controlling sheath integrity thereof EA008653B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA200501606A EA008653B1 (en) 2005-11-11 2005-11-11 Communication cable and method for controlling sheath integrity thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA200501606A EA008653B1 (en) 2005-11-11 2005-11-11 Communication cable and method for controlling sheath integrity thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200501606A1 EA200501606A1 (en) 2007-06-29
EA008653B1 true EA008653B1 (en) 2007-06-29

Family

ID=41263876

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200501606A EA008653B1 (en) 2005-11-11 2005-11-11 Communication cable and method for controlling sheath integrity thereof

Country Status (1)

Country Link
EA (1) EA008653B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU602887A1 (en) * 1974-06-18 1978-04-15 Пензенский Политехнический Институт Arrangement for measuring distance to cable fault
SU616657A1 (en) * 1976-10-06 1978-07-25 Научно-Исследовательский, Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Coaxial cable
SU943610A1 (en) * 1980-12-04 1982-07-15 Ижевский сельскохозяйственный институт Method of localizing cable damage
JPH05142290A (en) * 1991-11-15 1993-06-08 Tokyo Electric Power Co Inc:The Diagnosing method of insulation of cv cable

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU602887A1 (en) * 1974-06-18 1978-04-15 Пензенский Политехнический Институт Arrangement for measuring distance to cable fault
SU616657A1 (en) * 1976-10-06 1978-07-25 Научно-Исследовательский, Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Coaxial cable
SU943610A1 (en) * 1980-12-04 1982-07-15 Ижевский сельскохозяйственный институт Method of localizing cable damage
JPH05142290A (en) * 1991-11-15 1993-06-08 Tokyo Electric Power Co Inc:The Diagnosing method of insulation of cv cable

Also Published As

Publication number Publication date
EA200501606A1 (en) 2007-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9234926B2 (en) Apparatus and method for measuring the dissipation factor of an insulator
Khan et al. A review of condition monitoring of underground power cables
SE536143C2 (en) Method for detecting earth faults in three-phase electric power distribution network
KR101984432B1 (en) Diagnosis device for monitoring degradation of cable and diagnosis method thereof
CN102971637A (en) Method of locating an internal arc in a gas insulated line and associated device
JP2011242206A (en) Insulation deterioration diagnosis method and insulation deterioration diagnosis device of power cable
JPH02171649A (en) Method and apparatus for detecting defect of insulated cable
CA1252846A (en) Sensor cable
KR102568614B1 (en) Device for monitoring the condition of power transmission media
EA008653B1 (en) Communication cable and method for controlling sheath integrity thereof
EP0942291A3 (en) Measuring device of the capacitance of electrical conductors
US11796586B2 (en) Power cable
JP6069051B2 (en) Power cable high resistance insulation failure location method and apparatus
CN210690686U (en) Measuring system for continuous insulation monitoring of conductor arrangements
EP2588872B1 (en) Apparatus and method for measuring the dissipation factor of an insulator
US3694736A (en) Apparatus for locating conductor discontinuity in semi-conducting shielded cable
CN112710935B (en) Power wire and cable protective layer ablation condition pre-alarming system and method
US11959975B2 (en) Method and monitoring device for determining a partial insulation resistance and a partial system leakage capacitance in a branched ungrounded power supply system
RU2727180C1 (en) Universal electrical cable
JP2003057288A (en) Fault-point specifying method for branch cable line
JP3629424B2 (en) CV cable insulation diagnosis method
CN118033477A (en) Insulation electric leakage detection system and detection method
JP2023033849A (en) Insulation deterioration position estimation method and insulation deterioration estimation device
Touaibia et al. Cable fault location in medium voltage of Sonelgaz underground network
CN114966303A (en) Cable fault point detection device and method based on wireless transmission current differential signal

Legal Events

Date Code Title Description
PC4A Registration of transfer of a eurasian patent by assignment
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): KG

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): KZ RU