JPH03107775A - Method and apparatus for measuring position of resistant disturbance used for electric cable - Google Patents

Method and apparatus for measuring position of resistant disturbance used for electric cable

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JPH03107775A
JPH03107775A JP23676789A JP23676789A JPH03107775A JP H03107775 A JPH03107775 A JP H03107775A JP 23676789 A JP23676789 A JP 23676789A JP 23676789 A JP23676789 A JP 23676789A JP H03107775 A JPH03107775 A JP H03107775A
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JP
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conductor
voltage
current
measuring
resistance
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JP23676789A
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Japanese (ja)
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E Bokei David
デビッド イー.ボケイ
N Sontag Kenneth
ケネス エヌ.ソンタッグ
C Chamberlain Jhon
ジョン シー.チャンバーライン
L Laval Ronald
ロナルド エル.ラバル
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Abstract

PURPOSE: To measure the distance to a faulty point on a conductor easily and accurately by measuring voltage and current at both terminals of the faulty conductor. CONSTITUTION: The position of a faulty point 12 between both terminals A and B of an electrical conductor 10 is measured. At this time, a power supply device 18A is connected to one terminal A, a power supply device 18B at the opposite terminal B is separated, and current is fed to the faulty point 12 through the conductor 10. Then, after voltage and current are stabilized, the voltage and current at the self terminal A are measured by a voltmeter 14A and an ammeter 16A and at the same time the voltage of the opposite terminal B is measured by the voltmeter 14B. The opposite terminal B is electrically open and no current flows and the voltage is equal to the voltage of the faulty point 12. Similarly, the voltage at the terminal B is measured. Then, based on the measurements, resistance between the faulty point 12 and at least one terminal is calculated. Based on the result, the distance between the faulty point 12 and at least one terminal is calculated.

Description

【発明の詳細な説明】 通信または送電に用いられる電気ケーブルはしばしば、
絶縁導体間、絶縁導体と金属しゃへいまたは外装との間
、絶縁導体と大地との間、もしくは金属しゃへいまたは
外装と大地との闇に障害を起こす。これらの障害は通常
、地下水がある場合に電気的障害を生じる絶縁の損傷ま
たは劣化の結果として起こる。もう1つの同題は、水に
よる抵抗性障害が時間および電圧によって異なる点であ
る。水障害により一部短絡される導体が印加電圧、印加
電圧の極性、および時間によって変化するのは、電気分
解がイオンの存在および露出導体表面を変えるからであ
る。この可変障害抵抗は予測できず、かつ的単なループ
抵抗法を使用不能にする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Electrical cables used for communication or power transmission are often
Causes a disturbance between insulated conductors, between an insulated conductor and a metal shield or sheath, between an insulated conductor and the earth, or between a metal shield or sheath and the earth. These failures usually occur as a result of insulation damage or deterioration that creates electrical failures in the presence of groundwater. Another issue is that the resistive damage caused by water varies with time and voltage. Conductors that are partially shorted due to water damage vary with applied voltage, polarity of the applied voltage, and time because electrolysis changes the presence of ions and exposed conductor surfaces. This variable fault resistance is unpredictable and makes simple loop resistance methods unusable.

いろいろなブリッジ法を用いるいくつかの計算は、障害
点までの距離を計算するのに使用できる導体の障害点ま
での電気抵抗を測定するのに利用できる。ブリッジ法は
、特に障害抵抗が導電抵抗に関して高いとぎ、障害導体
の遠端から測定ブリッジのアームまで[ストラップ・バ
ック、1する並列導体または導体の対を要求する。無障
害の導体が得られないならば、ブリッジ測定法は不可能
である。
Several calculations using various bridging methods are available to measure the electrical resistance of a conductor to a point of failure, which can be used to calculate the distance to the point of failure. The bridge method requires parallel conductors or pairs of conductors to be strapped back from the far end of the fault conductor to the arm of the measuring bridge, especially where the fault resistance is high with respect to the conduction resistance. Bridge measurements are not possible unless a fault-free conductor is available.

もう1つの障害位flN定法は、障害のあるラインに送
られる短い電気パルスを使用する。障害点で、送られた
エネルギーの一部は送信端に反射して戻され、そこで検
出される。発信から帰信までの時間遅延は障害点までの
推定距離を与える。この方法はある形の導体にのみ役立
ち、高抵抗障害を容易に検出することができない。
Another fault location flN method uses short electrical pulses sent to the faulty line. At the point of failure, some of the transmitted energy is reflected back to the transmitting end where it is detected. The time delay from origination to return gives an estimated distance to the point of failure. This method only works for certain types of conductors and cannot easily detect high resistance faults.

11立11 かくして本発明は、従来技術における上述の問題点の解
決に指向するもので、従来既知の方法のような固有の制
限を受けることなしに、導体上における障害点までの距
離を容易にかつ正確に決定することのできる、新規にし
て有用性の豊かな測定方法及び装置を提供することを目
的とする。
11 The present invention is thus directed to solving the above-mentioned problems in the prior art, and it is possible to easily reduce the distance to a fault point on a conductor without being subject to the inherent limitations of previously known methods. It is an object of the present invention to provide a novel and highly useful measuring method and device that can accurately determine the amount of information.

すなわち、本発明の1つの様相においては、電気導体の
第1端と第2端との間の抵抗性gt*の位置を測定する
方法であって、 (a)  導体の第1端にDC電圧を加え、(b)  
4体の第1端で定常状態のDC電圧およびmiを測定す
るとともに、事実上同時に導体の第2端で定常状態のD
C?t1圧を測定し、(C)  導体の第2端にDCf
t2圧を加え、(d)  導体の第2端で定常状態のD
C電圧および?[流を測定するとともに、事実上同時に
導体の第1端で定常状態のDC電圧を測定し、(C) 
 測定された電圧および電流から、導体の抵抗性障害と
その少なくとも一端との間の導体の抵抗を計算し、 (f)  計算された導体の抵抗から、導体の抵抗性障
害とその少なくとも一端との間の距離を計算する、こと
を特徴とする前記測定方法が提供される。
That is, in one aspect of the invention, a method of measuring the position of a resistive gt* between a first end and a second end of an electrical conductor comprises: (a) applying a DC voltage to a first end of the conductor; (b)
Measure the steady state DC voltage and mi at the first end of the conductor, and virtually simultaneously measure the steady state D at the second end of the conductor.
C? Measure the t1 pressure, (C) DCf at the second end of the conductor.
t2 pressure is applied, (d) steady state D at the second end of the conductor.
C voltage and ? [measuring the current and virtually simultaneously measuring the steady state DC voltage at the first end of the conductor; (C)
(f) from the calculated resistance of the conductor, calculate the resistance of the conductor between the resistive fault of the conductor and at least one end of the conductor; The measuring method is provided, characterized in that the distance between the two is calculated.

本発明のもう1つの様相においては、電気導体の第1端
と第2端との間の抵抗性障害の位置を測定する装置であ
って、 導体の第1端にDC電圧を加える第1Ti力供給装置と
、 導体の第1端の電圧および電流を測定する第14測装置
と、 導体の第2端にDC電圧を加える第2電力供給装置と、 導体の第2端の電圧および電流を測定する第2計測装置
と、 第1および第2 if測装置に作動接続されて、それに
よって測定された電圧および電流から導体の各端間の抵
抗ならびにそこにある障害を計σし、かつ導体の少なく
とも一端から障害までの導体に沿った距離を計算する計
n装置と、 を含むことを特徴とする前記測定装置が提供される。
In another aspect of the invention, an apparatus for measuring the location of a resistive fault between a first end and a second end of an electrical conductor comprises a first Ti force that applies a DC voltage to the first end of the conductor. a supply device; a fourteenth measuring device for measuring the voltage and current at a first end of the conductor; a second power supply device for applying a DC voltage to a second end of the conductor; and a fourteenth measuring device for measuring the voltage and current at the second end of the conductor. a second measuring device operatively connected to the first and second if measuring devices for measuring the resistance across each end of the conductor and any fault therein from the voltage and current measured thereby; The measuring device is characterized in that it comprises: a total of n devices for calculating the distance along the conductor from at least one end to the fault.

こうして、本発明はブリッジまたは信号及剣法を使用せ
ず、むしろ1liiI書のある導体の両端における電圧
および電流を測定することにより、障害の位置を決定で
き、また、反対電位を持つ順次DC信号を用いる1組の
測定が実行されて、大地誘起の誤差を訂正しかつ測定蛤
の統計的平均を得ることができる、という特有の効果を
奏するもので、これは後述の実施例を参照する説明によ
り明らかになるであろう。
Thus, the present invention allows the location of faults to be determined without using bridges or signal crossing techniques, but rather by measuring the voltages and currents across certain conductors, and also allows sequential DC signals with opposite potentials to be determined. A set of measurements is carried out which has the particular advantage of being able to correct ground-induced errors and obtain a statistical average of the measurements, as explained below with reference to the examples. It will become clear.

1皇1 次に、本発明の実施例を付図について詳しく説明する。1 emperor 1 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図面から、第1図は12で接地g[害のある導体10に
接続された暴本測定回路を示す。ディジタル電圧計14
A1電流計16A、DOT!力供給装置18A1スイッ
チング機構5W(a)および接地基準G(a)が障害の
ある導体のA端に接続されている。同様に、ディジタル
電圧計1413、電流計1681DC電力供給装胃18
B、スイツヂング機構5W(b)および接地基準G (
b)が導体の8端に接続されている。導体の障害点12
からA端およびB端までの導体抵抗はそれぞれR(a)
ならびにR(b)である。障害抵抗はR(f)である。
From the drawings, FIG. 1 shows an unconventional measurement circuit connected to ground g[hazardous conductor 10 at 12]. Digital voltmeter 14
A1 ammeter 16A, DOT! A force supply device 18A1 switching mechanism 5W(a) and a ground reference G(a) are connected to the A end of the faulty conductor. Similarly, a digital voltmeter 1413, an ammeter 1681, a DC power supply unit 18
B. Switching mechanism 5W (b) and ground reference G (
b) is connected to the 8 ends of the conductor. Conductor failure point 12
The conductor resistance from to end A and end B is R(a), respectively.
and R(b). The fault resistance is R(f).

接地点G(a)およびG (b)の抵抗はそれぞれR(
Ga)ならびにR(Gb)である。
The resistances of the grounding points G(a) and G(b) are R(
Ga) and R (Gb).

電位(バイアス電圧)が大地に関して障害導体の一端へ
に加えられると、電流は導体を通って障害部に流れ、ま
た隣接導体を通ったり直接に周囲の大地に流れる。導体
の対向端Bが電気的に間であるならば、導体の第2部分
に電流は流れない。
When an electric potential (bias voltage) is applied to one end of a faulty conductor with respect to ground, current flows through the conductor to the fault, and also through adjacent conductors and directly to the surrounding ground. If the opposite ends B of the conductor are electrically connected, no current will flow in the second portion of the conductor.

したがって、ケーブルの8端における電圧V (b)は
障害部の電圧V(f)に等しい。これらの値を用いて、
ケーブル部分の抵抗は下記の式から計算することができ
る: ただしV(a)は印加ライン電圧を表わし、V (b)
は障害部の電圧を表わし、 (a)はライン電流を表わす。
Therefore, the voltage V(b) at the 8 end of the cable is equal to the voltage V(f) at the fault. Using these values,
The resistance of the cable section can be calculated from the following formula: where V(a) represents the applied line voltage and V(b)
represents the voltage at the fault, and (a) represents the line current.

測定ffi流は大地抵抗R(Ga)およびR(Gb)を
介して駆vJされる。大地抵抗は一般に不明であるが、
考慮しなければ重大な測定、?!斧を生じることがある
。この考えられる誤差を回避づるために、本発明は局部
大地G (a)またはG (b)の電圧傾度区域外に置
かれる基準大地22(a)および22(b)を使用する
。局部大地抵抗の電圧降下および誤差はそれによって最
小化される。大地抵抗に加えて、測定誤差を招くことが
ある他の彰費もしばしば現われる。第2図に示される通
り、外部影特および他の電気化学プロセスからの大地雷
流1(01)ならびにI (a2)は、障害のある4体
にしばしば電圧および24を印加する。これらの外部影
響から生じる誤差を相殺するために、スイッチング機構
5W(a)およびswcb>が使用されて、まず測定輪
に影響を加えて次に測定値から影響を引く。これらの影
響の誤差は、使用される平均化アルゴリズムにおいてそ
の後除去される。、測定は下記の通り行われる: 1、 電力供給袋″fi18Bが切り離され、電力供給
装置18Aがスイッチ5W(a)を介して導体10のA
端に接続され、導体を正にする。
The measured ffi current is driven through ground resistances R (Ga) and R (Gb). Earth resistance is generally unknown, but
Critical measurements, if not taken into account? ! May produce an axe. To avoid this possible error, the present invention uses reference grounds 22(a) and 22(b) that are placed outside the voltage gradient area of local grounds G(a) or G(b). Local ground resistance voltage drops and errors are thereby minimized. In addition to earth resistance, other factors often appear that can lead to measurement errors. As shown in FIG. 2, large mine currents 1 (01) and I (a2) from external shadows and other electrochemical processes often apply voltages and 24 to the faulty body. In order to cancel the errors arising from these external influences, switching mechanisms 5W(a) and swcb> are used to first apply an influence to the measuring wheel and then subtract it from the measured value. The errors of these effects are then removed in the averaging algorithm used. , the measurement is carried out as follows: 1. The power supply bag "fi18B is disconnected, and the power supply device 18A is connected to the A of the conductor 10 via the switch 5W(a).
Connected to the end, making the conductor positive.

2、  v!闇的に正確なある点で、電圧および電流が
安定してから、vca>、v(b)、および1(a)の
読みが同時に測定される。
2. v! At some implicitly precise point, once the voltage and current have stabilized, the readings of vca>, v(b), and 1(a) are measured simultaneously.

34  スイッチ5(a)1.te体を負にするように
投入され、第2段階が繰り返される。
34 Switch 5(a)1. The second step is repeated so that the te body becomes negative.

4、 段N2および3は(V (a) −V (b) 
)/i (a)の平均が与えられた統計確度内で知られ
るまで繰り返される。
4. Stages N2 and 3 are (V (a) - V (b)
)/i (a) is repeated until the mean of (a) is known within a given statistical accuracy.

5、 電力供給装置18Aが切り離され、電力供給装置
18Bがスイッチ5W(b)を介して導体10の8端に
接続され、導体を正にする。
5. Power supply 18A is disconnected and power supply 18B is connected to the 8 end of conductor 10 via switch 5W(b), making the conductor positive.

6、  V (b>、V (a)オヨヒi (b)ヲ3
11定するために段l@2〜4が練り返される。
6, V (b>, V (a) Oyohii (b) wo3
11 Steps 1@2 to 4 are repeated to ensure consistency.

障害点までの導体抵抗は次に下記の通り測定される: ただしNは導体の各端における試験ルーチンの間にとら
れた測定の回数である。
The conductor resistance to the point of failure is then measured as follows: where N is the number of measurements taken during the test routine at each end of the conductor.

導体抵抗計算を用いて、Fii害点までの距離が下記の
通リム[口される D(a)= D(t)Rfa)/(R(a)+R(b)
)      131D(b)= D(t)R(b)/
(II(a)+R(b))      (4)ただしD
 <a)はA端から障害点までの距離であり、 D (b)はB端から障害点までの距離であり、D(t
)は点Aから8までのケーブルの全距離である。
Using conductor resistance calculation, the distance to the Fii harm point is calculated as follows:
) 131D(b)=D(t)R(b)/
(II(a)+R(b)) (4) However, D
<a) is the distance from end A to the failure point, D (b) is the distance from end B to the failure point, and D(t
) is the total distance of the cable from point A to 8.

計算はケーブルの単位長さ当たりの導体抵抗が一定であ
ると想定している。
The calculation assumes that the conductor resistance per unit length of cable is constant.

別法として、もし中位長さ当たりの導体抵抗が既知であ
るならば、導体障害点までの距離は手記によって計算す
ることができる D(a)= R(a)/ R(n)         
f!、il口(b)= R(b)/ R(n)    
            (6まただしR’ (n >
は単位長さ当たりのオームで表わした導体の特性抵抗で
ある。
Alternatively, if the conductor resistance per medium length is known, the distance to the point of conductor fault can be calculated by hand: D(a) = R(a)/R(n)
f! ,il(b)=R(b)/R(n)
(6 mabutashi R' (n >
is the characteristic resistance of the conductor in ohms per unit length.

上記にm説された手順は、障害位置測定プロセスの基本
的な考え方を表わす。上述の通り、データが試験中のケ
ーブルの対向端で記録されるとぎ、測定が同時に行われ
ることが大切である。したがって、試験中の導体の対向
端の間の通信が要求される。
The procedure described above represents the basic idea of the fault location process. As mentioned above, it is important that the measurements are taken simultaneously as data is recorded at opposite ends of the cable under test. Communication between opposite ends of the conductor under test is therefore required.

所要の精度、タイミングおよび通信を達成するために、
コンピュータを基本とした自動化されたれ抵抗障害ロケ
ータが開発された。ロケータは、少なくとも1個の金属
じゃへい、外装または導体を含むケーブルの外部シャッ
トにある1つのli’5害点の位置を測定するように設
計されている。1−障害」とは、周囲の土地または1個
以上の隣接導体に対する微小電気通路(高抵抗)を作る
機械的その他の故障による電気絶縁外部ジャケットの破
壊である。
To achieve the required accuracy, timing and communication,
A computer-based automated drag resistance fault locator has been developed. The locator is designed to measure the location of one li'5 point of harm in an external shut of a cable that includes at least one metal jacket, armor or conductor. 1 - Fault is the breakdown of the electrically insulating outer jacket due to a mechanical or other failure that creates a micro electrical path (high resistance) to the surrounding land or one or more adjacent conductors.

ロケータは別の専用導体対を使用する必要がない。その
代わりに、本装置はこの応用に特に開発された大地塁*
法を使用でる。グー1ルの端間通信は、試験中の導体に
ついて行われる。通信信号し゛用いられる導体以外の導
体の使用はサービス中断前にケーブルの障害を検出さU
“、かつケーブルの使用中に試験を可能にする。試験中
のケーブルの各端に同一のロケータ装置が使用される。
The locator does not require the use of a separate dedicated conductor pair. Instead, this device is designed specifically for this application.
You can use the law. The end-to-end communications of the group are performed on the conductor under test. The use of conductors other than those used for communications signals will prevent cable faults from being detected before service interruption.
“, and allows testing while the cable is in use. An identical locator device is used at each end of the cable under test.

第3図から、各ロケ−タ装置24はマイクロコンピュー
タ26とオペレータ・インターフ1−ス28とから成る
。インターフェースはデータ表示装置およびキーボード
である。コンピュータ26は多チャネル・アナログ・デ
ィジタル変換器30、イごシ”Jコンディショナ32お
よびライン・インターフエース34に接続されている。
From FIG. 3, each locator device 24 consists of a microcomputer 26 and an operator interface 28. As shown in FIG. The interface is a data display and keyboard. Computer 26 is connected to a multi-channel analog-to-digital converter 30, an Igoshi'J conditioner 32, and a line interface 34.

カスタム・ソフトウェア・プログラム36は試験順序を
働かせてデータ結果を表示する。ライン接続38で試験
中の導体に、40で大地に、そして42で1li−1器
1tpレニ、外部接続が行われる。
Custom software program 36 exercises the test sequence and displays the data results. External connections are made to the conductor under test at line connections 38, to ground at 40, and to 1tp at 42.

第4図はロケータ装置のライン・インターフェース構成
部品の概略図である。ライン・インターフェースには、
オン/オフ・スイッチ46を経て転換スイッチ48の極
性に接続される分離式50VD([力供給装置18が含
まれている。転換スイッチは双極双投スイッチであり、
1つの投50はオン/オフ・スイッチを経て電力供給装
置の負端子に接続されている。投50は端子51または
端子52のいずれかに接続する。他の投54は電力供給
装置18の正端子に接続されかつスイッチの端子55ま
たは56のいずれかに接続する。
FIG. 4 is a schematic diagram of the line interface components of the locator device. The line interface has
A separate 50 VD (power supply 18 is included) connected via an on/off switch 46 to the polarity of a transfer switch 48. The transfer switch is a double pole double throw switch;
One throw 50 is connected to the negative terminal of the power supply via an on/off switch. Throw 50 connects to either terminal 51 or terminal 52. The other throw 54 is connected to the positive terminal of power supply 18 and to either terminal 55 or 56 of the switch.

端子51および56はイネーブル・スイッチ58を経て
ロケータ装置のライン・コネクタ38に接続されている
。端子42J3よび45は抵抗器60を経て装置の接地
端子40に接続されている。
Terminals 51 and 56 are connected to line connector 38 of the locator device via enable switch 58. Terminals 42J3 and 45 are connected to ground terminal 40 of the device via resistor 60.

こうして、イネーブル・スイッチが1看じられかつ端子
41と45が結合されると、ライン端F38は接地端子
40に関して負電位となる。スイッチ端子42と46が
結合されると、ライン端f3Bは接地端子40に圓して
正となる。
Thus, when the enable switch is turned on and terminals 41 and 45 are coupled, line end F38 is at a negative potential with respect to ground terminal 40. When switch terminals 42 and 46 are coupled, line end f3B is rounded to ground terminal 40 and becomes positive.

増幅器61が抵抗器60の両端に並列に接続されて、ラ
イン端子38と接地端子40との間のInl路のライン
電流を表わす信号を供給する働きをする。ライン電圧増
幅器64はイネーブル・スイッチ58の上流側および計
算基準端F42に接続されて、ライン端子38と計算基
準端子42との間のtfXjJ−を表わ1信号を作る。
An amplifier 61 is connected in parallel across resistor 60 and serves to provide a signal representative of the line current in the Inl path between line terminal 38 and ground terminal 40. A line voltage amplifier 64 is connected upstream of enable switch 58 and to calculation reference terminal F42 to produce a signal representing tfXjJ- between line terminal 38 and calculation reference terminal 42.

これは第1図の電圧V(a)に等しい。This is equal to voltage V(a) in FIG.

もう1つの増幅器66は接地端子40と計算基準端子4
2との間に接続されて、これら両端子間の電圧を表わす
信号を作る。3個の増幅器からの出力はロケータ装置の
信号コンディショナ32に送られる。分路スイッチ70
はライン端子38と接地端子40との間に接続されてい
る。
Another amplifier 66 has a ground terminal 40 and a calculation reference terminal 4.
2 to produce a signal representative of the voltage across these terminals. The outputs from the three amplifiers are sent to the locator device's signal conditioner 32. Shunt switch 70
is connected between the line terminal 38 and the ground terminal 40.

本装置を用いて試験を行うために、211!のロケータ
装置が第5図に示される通り試験”すべきクープル導体
の対向端に接続される。導体のいずれの蟻からでも試験
を17fl始することができる。試験を開始する端は「
ローカル」または「マスタ」装置ど叶ばれる一方、反対
端は「リモート」または[フレーブ」装置と呼ばれる。
To conduct a test using this device, 211! locator devices are connected to opposite ends of the couple conductor to be tested as shown in FIG.
One end is referred to as a "local" or "master" device, while the other end is referred to as a "remote" or "flave" device.

試験前に作られるべき各ロケータ装置の多くの外部接続
がある。これらの接続の良否は障害位首測定プロセスの
精度に影響を及ぼす。
There are many external connections to each locator device that must be made prior to testing. The quality of these connections affects the accuracy of the fault position measurement process.

さらに第5図を参照すると、バイアス電圧がライン・コ
ネクタ38と接地コネクタ40との間に加えられる。ラ
イン接続は、試験中の金属導体に対する直接電気接続で
ある。接地接続は、実際の障害点から接地または局部接
地接続を経る帰路である。試S雷流はこれら2点間を流
れる。接地接続の抵抗はできるだけ低くなければならな
い。既存の大形接地構造物、例えば水道管や既存の接地
装置を使用することが望ましい。
Still referring to FIG. 5, a bias voltage is applied between line connector 38 and ground connector 40. A line connection is a direct electrical connection to the metal conductor under test. A ground connection is a return path from the actual point of failure through a ground or local ground connection. Test S lightning current flows between these two points. The resistance of the earth connection must be as low as possible. It is desirable to use existing large grounding structures, such as water pipes and existing grounding devices.

第3接続は計算基準接続42である。七1器基準は、1
次接地によって作られることがあるすべての大地電位界
72の外側の専用接地である。計算ml11!播地は1
次接地となるので低インピーダンスを要求しないが、無
MO基準を確保するためにできるだけ低く保つ必要があ
る。この接地には他の接続は作られない。
The third connection is the calculation reference connection 42. The 71 standard is 1
It is a dedicated ground outside of any earth potential field 72 that may be created by a secondary ground. Calculation ml11! The sowing area is 1
Since it is next grounded, low impedance is not required, but it must be kept as low as possible to ensure the MO-free standard. No other connections are made to this ground.

計算基準がすべての大地電位界72の外側であることを
保証するようにシ1器基準が↑接地接続から必要とされ
る距離は、土の導電性および主接地端の抵抗に左右され
る。代表的な値は5〜10フイート(15〜30メート
ル)である。
The distance that the shield reference is required from the ground connection to ensure that the calculated reference is outside any earth potential field 72 depends on the conductivity of the soil and the resistance of the main ground terminal. Typical values are 5-10 feet (15-30 meters).

2個の導体周に障害があって内導体がケーブルの各端で
利用できる場合、ロケータ装置は第2導体のそれぞれの
端に結合される接地コネクタ40および基準コネクタ4
2と接続されることがあるので、第2導体は接地基準と
して働く。
If there is a fault in the two conductor circumferences and an inner conductor is available at each end of the cable, the locator device includes a ground connector 40 and a reference connector 4 coupled to the respective ends of the second conductor.
2, so the second conductor serves as a ground reference.

2個の装置聞の通信は、主試験ルーチンと同じハードウ
ェアおよび接続を使用する。指令およびデータはまず2
進コードに変換される。」−ドは、試験中の導体に試験
電位を加え次に2進コードに従って印加極性を交互する
ことによって送られる。
Communication between the two devices uses the same hardware and connections as the main test routine. Commands and data are first 2
converted to a hexadecimal code. The '-' code is sent by applying a test potential to the conductor under test and then alternating the applied polarity according to a binary code.

データは、アナログ・ディジタル変換器の主計測チャネ
ルを用いることによって回復される。次にデータはマイ
クロコンピュータで処理される。^レベル信号、超低速
データ送信、および受信データの進歩した処理の使用は
、苛酷な条件下での最小の誤り率と確実な通信とを保証
する。
Data is recovered by using the main measurement channel of the analog-to-digital converter. The data is then processed by a microcomputer. The use of ^ level signals, very slow data transmission, and advanced processing of received data ensures minimal error rates and reliable communication under harsh conditions.

ソフトウェア・プログラムはマイクロコンピュータを制
御し、アナログ・サブシステム回路を作動させ、所定の
測定順序を遂行して、結果を幹出するゆいったん試験が
開始されると(完全試験)、それ以上オペレータの操作
を必要とせずにいくつかの段階が自動釣に生ずる。ライ
ンの全長(D(t))およびラインの抵抗(Ω/KJR
)を含むInデータもマイクロコンピュータに入力され
なければならない。
The software program controls the microcomputer, operates the analog subsystem circuits, performs the prescribed measurement sequence, and outputs the results. Once the test has begun (complete test), no further operator intervention is required. Several stages occur in automatic fishing without the need for manipulation. Total line length (D(t)) and line resistance (Ω/KJR
) must also be input into the microcomputer.

実際の試験に先立って、装置は第6図の流れ図により自
己試験を行う。内部コンピュータR能を監視するほか、
この試験はローカルおよびリモート大地電圧の過度レベ
ルをも測定する。この試験にパスすると、試験を開始し
たユニットはそれがマスク装置としてまた従FA制御と
してのリモートS装置として識別されることを要求する
。いったんこれらの段階が完結すると、プログラムは第
7図による能動試験に進む。
Prior to the actual test, the device performs a self-test according to the flow diagram of FIG. In addition to monitoring internal computer performance,
This test also measures local and remote earth voltage transient levels. If this test passes, the unit that initiated the test requests that it be identified as a mask device and as a remote S device as a slave FA control. Once these steps are completed, the program proceeds to active testing according to Figure 7.

能動試験は、R(a)の値を求める試験順序である。能
動試験が要求されると、試験抜取りの数はマスクによっ
て送られ、スレーブによって合意される。試験が始まる
と、マイクロコンピュータはそのタイミングの基礎を送
られた最後のデータ信号に置く。この点から能動試験の
終りまで、同時測定を保証するために事象は慎重に同期
される。
An active test is a test sequence that determines the value of R(a). When active testing is requested, the number of test samples is sent by the mask and agreed upon by the slave. When the test begins, the microcomputer bases its timing on the last data signal sent. From this point until the end of the active test, events are carefully synchronized to ensure simultaneous measurements.

試験手順は、第1正抜取り航に負の極性が筒単に加えら
れる事ttiW4整段階である。第1正値が加えられる
と、両マイクロコンピュータはライン電圧(マスクでの
V(a)およびスレーブでのV (b) )ならびにラ
イン電流(マスクでの1(a))を測定・記録づる。
The test procedure is a ttiW4 adjustment stage in which a negative polarity is simply added to the first positive sampling line. When the first positive value is applied, both microcomputers measure and record the line voltage (V(a) at the mask and V(b) at the slave) and the line current (1(a) at the mask).

次に極性が反転され、同じ値V (a> 、 V (b
)およびi (a)が測定・記録される。各電Lt測定
は計算基準接続に関するものであるが、電流はライン接
続に流れるWi流である。
Then the polarity is reversed and the same values V (a> , V (b
) and i (a) are measured and recorded. Each current Lt measurement is for the calculated reference connection, but the current is the Wi current flowing in the line connection.

所要数の試験サイクル後、装置はデータ転送モードに入
る。スレーブ装置によって記録されたすべてのデータ値
はマスクに送り返される。この段階の完了侵に受動試験
モードが入れられる。
After the required number of test cycles, the device enters data transfer mode. All data values recorded by the slave device are sent back to the mask. Upon completion of this stage, a passive test mode is entered.

受動試験は、スレーブ装置が試験中のラインに電圧を加
えてラインff電流を測定・記録する以外は能動試験と
同様である。測定・記録される値はV (a ) 、 
V (b) t3ヨU i (b) ’:Jトチaル。
A passive test is similar to an active test except that the slave device applies a voltage to the line under test and measures and records the line ff current. The values measured and recorded are V (a),
V (b) t3yo U i (b) ': J tochar.

この試験順序の良好な結果として、記録された値はスレ
ーブからマスクへ送られる。
As a result of this test order, the recorded values are sent from the slave to the mask.

すべてのデータがマスクによって受信されると、マイク
ロコンピュータはD(t)の構造傾に基づきR(a)と
R(b)、 R(f)、およびD(a)とD (t))
の値を篩用する。
Once all the data is received by the mask, the microcomputer calculates R(a) and R(b), R(f), and D(a) and D(t)) based on the structural gradient of D(t).
The value of is used as a sieve.

障害場所の精度は多くのパラメータによって影響される
。良好な接地および均質の導体を想定すれば、場所の精
度は計測の精度に障害点の抵抗とラインの抵抗(Ω/単
位距離)との比を11トけたものにlt!達される。計
測粘度を0.05%(0,0005)、障害抵抗を20
.0000、ライン抵抗を20Ω/K11とすれば、生
ずる誤差は次のようになる。
The accuracy of fault location is influenced by many parameters. Assuming good grounding and homogeneous conductors, the accuracy of the location is equal to the accuracy of the measurement plus the ratio of the resistance at the point of failure to the resistance of the line (Ω/unit distance) by 11 orders of magnitude! be reached. Measured viscosity is 0.05% (0,0005), failure resistance is 20
.. 0000, and the line resistance is 20Ω/K11, the resulting error is as follows.

誤差−0,0005X20.000/20=O,0O0
5X1000 −0.57Qw 接地の良否および障害ラインにある電気的tlL音や電
圧オフセットによる影響といったようないくつかの他の
要因の追加は結果を悪化させる。ラインの全長にわたる
抵抗のわずかな変化も結果に直4゜ 接影響を及ぼす。
Error -0,0005X20.000/20=O,0O0
5X1000 -0.57Qw The addition of several other factors, such as poor grounding and the effects of electrical tlL noise and voltage offsets on the fault line, worsens the results. Even small changes in resistance over the length of the line directly affect the result by 4 degrees.

これらの影響はライン全長の百分率を表わすので、より
短い距1II(例えば予測される障害場所の少し前およ
び後)での以後の試験は正確な障害場所を予測する能力
を増大させる。
Since these effects represent a percentage of the total line length, subsequent testing at shorter distances 1II (eg, slightly before and after the predicted fault location) increases the ability to predict the exact fault location.

本発明の1つの実施例が上記に1Fil示されたが、言
うまでもなく、本発明の範囲内で他の実施例が可能であ
る。したがって本発明は特許請求の範囲によってのみi
II+限されるものと考えるべきである。
Although one embodiment of the invention is illustrated above, it will be appreciated that other embodiments are possible within the scope of the invention. Therefore, the invention is limited only by the scope of the claims.
II+ should be considered limited.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明による基本測定回路の図、第2図は障害
のある導体に電圧や電流を加える大地電流などの概略図
、第3図は制御ユニットのブロック図、第4図は制御ユ
ニットに含まれるライン・インターフェースの概略図、
第5図は本装置の接地接続を表わす概略図、第6図、第
7図および第8図は本装置の作動順序を表わす流れ図で
ある。 符号の説明: 10−39体;12−g1害点:14A、B−電圧計:
16Δ、B−電流計:18A、13−電力供給装置;2
2(a>、(b)−基準大地;5W(a)、(b)−ス
イッチング41HM:G(、a)、(b)−接地基i;
R(a)、(b)−導体抵抗5R(f)−障害抵抗:2
4−制御ユニット
Figure 1 is a diagram of the basic measurement circuit according to the present invention, Figure 2 is a schematic diagram of a ground current that applies voltage or current to a faulty conductor, Figure 3 is a block diagram of the control unit, and Figure 4 is the control unit. A schematic diagram of the line interface included in the
FIG. 5 is a schematic diagram showing the ground connection of the device, and FIGS. 6, 7 and 8 are flow charts showing the sequence of operation of the device. Code explanation: 10-39 body; 12-g1 harm point: 14A, B-voltmeter:
16Δ, B-Ammeter: 18A, 13-Power supply device; 2
2 (a>, (b) - reference ground; 5W (a), (b) - switching 41HM: G (, a), (b) - ground base i;
R (a), (b) - conductor resistance 5R (f) - fault resistance: 2
4-Control unit

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)電気導体の第1端と第2端との間の抵抗性障害の
位置を測定する方法であつて、 (a)導体の第1端に大地に関してDC電圧を加え、 (b)導体の第1端で大地に関して定常状態のDC電圧
および電流を測定するとともに、事実上同時に導体の第
2端で大地に関して定常状態のDC電圧を測定し、 (c)導体の第2端に大地に関してDC電圧を加え、 (d)導体の第2端で大地に関して定常状態のDC電圧
および電流を測定するとともに、事実上同時に導体の第
1端で大地に関して定常状態のDC電圧を測定し、 (e)測定された電圧および電流から、導体の抵抗性障
害と少なくとも一端との間の抵抗を計算し、 (f)計算された導体の抵抗から、導体の抵抗性障害と
その少なくとも一端との間の距離を計算する、 ことを特徴とする前記測定方法。
(1) A method of determining the location of a resistive fault between a first end and a second end of an electrical conductor, comprising: (a) applying a DC voltage with respect to ground to the first end of the conductor; (b) (c) measuring a steady state DC voltage and current with respect to earth at a first end of the conductor and substantially simultaneously measuring a steady state DC voltage with respect to earth at a second end of the conductor; (d) measuring a steady state DC voltage and current with respect to earth at a second end of the conductor and substantially simultaneously measuring a steady state DC voltage with respect to earth at a first end of the conductor; ) from the measured voltage and current calculate the resistance between the resistive fault of the conductor and at least one end; (f) from the calculated resistance of the conductor calculate the resistance between the resistive fault of the conductor and at least one end thereof; The measuring method, comprising: calculating a distance.
(2)DC電圧は第1接地接続に関して導体に加えられ
、また定常状態のDC電圧は第2の独立した接地接続に
関して測定される、ことを特徴とする請求項1記載によ
る測定方法。
2. A method according to claim 1, characterized in that: (2) a DC voltage is applied to the conductor with respect to a first ground connection, and a steady state DC voltage is measured with respect to a second independent ground connection.
(3)正極性の印加DC電圧で半数回そして負極性の印
加DC電圧で他の半数回の合計複数回だけ階段(a)お
よび(b)を繰り返し、正極性の印加DC電圧で半数回
そして負極性の印加DC電圧で他の半数回の合計複数回
だけ段階(c)および(d)を繰り返すことを含み、ま
た計算段階は導体の障害点から各端までの導体抵抗の複
数個の値を計算し、平均された導体抵抗を得るために障
害点から各端までの抵抗の値を平均し、そして平均導体
抵抗から障害点と第1および第2導体の端の少なくとも
1つとの間の距離を計算することを含む、ことを特徴と
する請求項1記載による測定方法。
(3) Repeat steps (a) and (b) half of the time with an applied DC voltage of positive polarity and half of the times with an applied DC voltage of negative polarity, half the time with an applied DC voltage of positive polarity, and repeating steps (c) and (d) another half time with an applied DC voltage of negative polarity, and calculating a plurality of values of the conductor resistance from the point of failure of the conductor to each end. and average the value of the resistance from the fault point to each end to obtain the average conductor resistance, and from the average conductor resistance the value of the resistance between the fault point and at least one of the ends of the first and second conductor. 2. A measuring method according to claim 1, characterized in that it comprises calculating a distance.
(4)電気導体の第1端と第2端との間の抵抗性障害の
位置を測定する装置であつて、 導体の第1端に調節接地接続に関してDC電圧を加える
第1電力供給装置と、 導体の第2接地接続に関してDC電圧を第1端で測定す
る第1電圧計側装置と、 導体の電流を第1端で測定する第1電流計測装置と、 導体の第2端に第3接地接続に関してDC電圧を加える
第2電力供給装置と、 導体の第2接地接続に関してDC電圧を第2端で測定す
る第2電圧計測装置と、 導体の電流を第2端で測定する第2電流計測装置と、 計測装置に作動接続されて、それによつて測定された電
圧および電流から導体の各端間の抵抗ならびにそこにあ
る障害を計算し、かつ導体の少なくとも一端から障害ま
での導体に沿つた距離を計算する計算装置と、 を含むことを特徴とする前記測定装置。
(4) a device for measuring the location of a resistive fault between a first end and a second end of an electrical conductor, the first power supply device applying a DC voltage to the first end of the conductor with respect to a regulated ground connection; a first voltmeter side device for measuring a DC voltage at a first end with respect to a second ground connection of the conductor; a first current measuring device for measuring a current in the conductor at the first end; a second power supply device that applies a DC voltage with respect to a ground connection; a second voltage measurement device that measures a DC voltage at a second end with respect to a second ground connection of the conductor; and a second current that measures a current in the conductor with a second end. a measuring device, operatively connected to the measuring device for calculating the resistance between each end of the conductor and any fault therein from the voltage and current measured by the measuring device, and for calculating the resistance between each end of the conductor and any fault therein; The measuring device characterized in that it includes: a calculating device for calculating the distance traveled by the user;
(5)導体の第1および第2端に接続する第1および第
2制御ユニットであり、各制御ユニットは導体上の他の
制御ユニットに信号を送る装置と同ユニットから信号を
受ける装置とを含む前記制御ユニットを含むことを特徴
とする請求項4記載による測定装置。
(5) first and second control units connected to the first and second ends of the conductor, each control unit having a device for sending signals to other control units on the conductor and a device for receiving signals from the same unit; 5. Measuring device according to claim 4, characterized in that it includes the control unit comprising:
(6)信号を送る装置は導体に加えられるDC電圧の極
性を選択反転するスイッチ装置を含み、それによつて2
進信号が発生される、ことを特徴とする請求項5記載に
よる測定装置。
(6) The signal transmitting device includes a switch device for selectively reversing the polarity of the DC voltage applied to the conductor, thereby
6. Measuring device according to claim 5, characterized in that an advance signal is generated.
(7)第1制御ユニットにDC電圧をケーブルの第1端
に加えさせて次に定常状態のDC電圧および電流を第1
端で測定させ、また第2制御ユニットに定常状態のDC
電圧を第2端で測定させるのと事実上同時に電圧および
電流を第1端で測定させる装置と、第2制御ユニットに
DC電圧を導体の第2端に加えさせて次に定常状態のD
C電圧および電流を第2端で測定させ、また第1制御ユ
ニットに定常状態のDC電圧を第1端で測定させるのと
事実上同時に電圧および電流を第2端で測定させる装置
と、を含むことを特徴とする請求項5記載による装置。
(7) causing the first control unit to apply a DC voltage to the first end of the cable and then applying a steady state DC voltage and current to the first end of the cable;
measurement at the end, and the second control unit has steady state DC
a device for causing a voltage and a current to be measured at a first end at substantially the same time as a voltage is measured at a second end;
C voltage and current are measured at the second end, and apparatus for causing the first control unit to measure the voltage and current at the second end substantially simultaneously with measuring the steady state DC voltage at the first end. 6. Device according to claim 5, characterized in that:
JP23676789A 1989-09-12 1989-09-12 Method and apparatus for measuring position of resistant disturbance used for electric cable Pending JPH03107775A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020112395A (en) * 2019-01-09 2020-07-27 東日本電信電話株式会社 Metal line fault position detection system

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