Wynalazek dotyczy sposobu okreslania tworzenie sie fal stojacych na przewodzie, dlugosci linii wzglednie wyznaczania miej- W zaleznosci od tego, czy fala wielkiej sca jej uszkodzenia, nadajacego sie zwlasz- czestotliwosci napotkala na zwarcie, czy cza do szybkiego i dokladnego okreslania przerwe, ma ona w miejscu uszkodzenia miejsca uszkodzenia linii wysokiego na- wezel napieciowy lub brzusiec napieciowy, piecia bez koniecznosci obchodzenia calej Wskutek tego przy okreslonych czestotli- linii. wosciach równiez na poczatku linii, do Znane jest juz stosowanie do tego celu której przylaczone zostalo zródlo drgan nadajników drgan wielkiej czestotliwosci, pomiarowych, powstaja wezly napiecia których czestotliwosc zmienia sie podczas i brzusce napiecia wzglednie wezly pradu pomiaru w obrebie okreslonego zakresu, i brzusce pradu.Jezeli na linii powstaje zwarcie, uziemie- Rozklad napiecia U wzdluz linii przy nie lub przerwa, wówczas w miejscach róznych czestotliwosciach przedstawia fig. uszkodzen powstaja odbicia, powodujace 1 rysunku, przy zalozeniu, ze w miejscuuszkodzenia F jest zwarcie, wskutek cz^go napiecie tam musi byc zawsze równe zeru.Na poczatku A linii wystepuje wówczas pierwsza brzusiec napiecia przy czestotli¬ wosci h, jezeli odleglosc AF = Vi dlugosci fali. Jezeli zwiekszac dalej czestotliwosc, wówczas nastepny brzusiec napiecia po¬ wstaje przy czestotliwosci h, przy której odstep AF wynosi 3A dlugosci fali. Trzeci brzusiec napiecia powstaje przy czestotli¬ wosci h, przy której odstep AF wynosi 5/4 dlugosci fali. Odstep dwóch czestotli¬ wosci, przy których powstaje brzusiec na¬ piecia, wynosi przeto polowe dlugosci fali. jezeli znana jest szybkosc V rozchodzenia sie flali po linii, wówczas mozna, jak wska¬ zuje rachunek na fig. 1, obliczyc z Szybkosci u i z róznicy d dwóch czestotliwosci, przy których powstaje brzusiec napiecia, odle¬ glosc L miejsca uszkodzenia F od miejsca A, w którym dokonywa sie pomiaru.Stosunfki te sa znane z teorii linii dlu¬ gich i na zasadzie nich okreslano miejsce uszkodzenia w liniach, zmieniajac powoli czestotliwosci drgan pomiairoiwych w sze¬ rokim zakresie, np. od 1 kHz do 100 kHz oraz wykreslajac odpowiednia krzywa.Krzywa te wykorzystywano nastepnie w ten sposób, ze okreslano srednia wartosc odstepu miedzy dwoma brzuscami pradu i z tego wyliczano odleglosci miejsca uszkodzenia. Sposób ten ma te wade, ze rysowanie krzywej i nastepujace po tym obliczanie sa bardzo przewlekle, a ponad¬ to krzywa moze zostac znieksztalcona przypadkowymi zaklóceniami. Prócz tego zas dla uzyskania wystarczajacej doklad¬ nosci trzeba bylo mierzyc w bardzo du¬ zym zakresie czestotliwosci. W praktyce jednak do uzytku nadaje sie tylko taki przyrzad za pomoca którego wyznaczenie miejsca uszkodzenia moze byc dokonane znacznie szybciej i to przez personel, nie bedacy najczesciej w moznosci przeprowa¬ dzic obliczenia miejsca uszkodzenia z krzy^ wych.Wyzej ^wymienione wady usuwa sposób wedlug wynalazku, wedlug którego czesto¬ tliwosc drgan pomiarowych zmienia sie w okreslonym zakresie czestotliwosci okre¬ sowo, a mianowicie tak czesto, ze uzysku¬ je sie bezposrednio wskazanie miejsca uszkodzenia lub dlugosci linii. Jezeli prze¬ biega sie mianowicie okresowo przez za¬ kres czestotliwosci pomiarowych, np. 20 razy na sekunde, wówczas odstep poszcze¬ gólnych maiksymów pradu lub napiecia mozna odczytywac bezposrednio w prosty sposób. Ponadto uzyskuje sie dzieki temu te korzysc, ze krótkotrwale zaklócenia, wystepujace czesto w linii, nie oddzialy¬ waja praktycznie rzecz biorac na wskaza¬ nia, poniewaz okresla sie srednia wartosc z -vyiekszej liczby maksymów pradu lub napiecia, a prócz tego jeszcze otrzymuje sie wystarczajaco dokladny pomiar bez potrzeby pokrywania nadmiernie duzego zakresu czestotliwosci.Pomiar odleglosci miejsca uszkodzenia korzystnie jest przeprowadzac, mierzac liczbe rezonansów w jednostke czasu. Po¬ miaru tego mozna dokonywac przy pomo¬ cy czestotliwosciomierza jezyczkowego lub jczestotliwosciomierza bezposrednio wska¬ zujacego, pracujacego z przeladowywaniem kondensatora (Czestotliwosciomierz Fe- ckersche^a, „Elektrisdhe Nachrichten- technik" 1936, strona 205). Liczbe reso- nansów na jednostke czasu mozna równiez wyznaczac przy pomocy oscylografu, któ¬ rego czestotliwosc relaksacji nastawia sie w ten sposób, aby powstal stojacy obraz re¬ zonansu, wobec czego nastawiona czesto¬ tliwosc drgan relaksacyjnych moze byc miara liczby rezonansów w jednostce cza¬ su. Jednak nalezy przy tym na to zwrócic uwage, aby nastawic na najmniejsza cze¬ stotliwosc relaksacyjna1 przy której uzy¬ skuje sie dforaz stojacy.Przyklad wykonania wynalazku jest przedstawiony na fig. 2 rysunku, przedsta¬ wiajacej uklad polaczen nadajnika drgan — 2 —-wielkiej czestotliwosci. Fig. 3 — 5 rysunku przedstawiaja rózne rodzaje okresowych zmian czestotliwosci.Fig. 2 przedstawia nadajnik drgan wiel¬ kiej czestotliwosci, wytwarzajacy drgania o czestotliwosci okresowo przebiegajacej przez okreslony zakres. Nadajnik posiada lampe generacyjna Vi z obwodem oscyla¬ cyjnym, zlozonym z kondensatora Ci i cewki Li i dostrojonym do pozadanej czestotliwosci. Cewka Li jest sprzezona zwrotnie z cewka L2 w obwodzie siatko¬ wym lampy, dzieki czemu drgania sa wy¬ twarzane samowzbudnie W celu wytwo¬ rzenia poczatkowego napiecia siatkowego w katodzie lampy Vi lezy opornik katodo¬ wy 7?i, do którego przylaczony jest rów¬ nolegle kondensator Cs w celu boczniko¬ wania drgan wielkiej czestotliwosci. Wtór¬ ne uzwojenie cewki L2 jest polaczone z siatka lampy wzmacniajacej Vz* Lampa ta posiada opornik katodowy Re z równo¬ leglym do niej kondensatorem Cs do wy¬ twarzania poczatkowego napiecia siatko¬ wego, jak równiez dzielnik napieciowy i?7, Rs do uzyskiwania napiecia siaitki ekranu¬ jacej z napiecia anodowego baterii Ua W obwodzie anodowym lampy Vz znajdu¬ je sie transformator U2, poprzez który drgania wielkiej czestotliwosci przedosta¬ ja sie, ewentualnie poprzez nastepny wzmacniacz V, do transformatora Vi, któ¬ rego izolacja jest dobrana tak, aby urza¬ dzenie wielkiej czestotliwosci nie moglo byc uszkodzone przez przepiecia z linii. Do tego celu sluza przyrzady zabezpieczajace -Si, poprzez które drgania wielkiej czesto¬ tliwosci dostaja sie do kondensatorów sprzegajacych K i do linii L wysokiego na¬ piecia. To wyposazenie liniowe korzystnie jest wykonac w taki sposób, jak w telefonii przewodowej wielkiej czestotliwosci. Moz¬ na wiec wyposazenia liniowe telefonii wiel¬ kiej1 czestotliwosci wykorzystac równiez do ^wyznaczania miejsca uszkodzenia. W tym jednak przypadku jest rzecza korzystna odlaczyc od linii urzadzenie telefoniczne wielkiej czestotliwosci, gdyz inaczej urza¬ dzenie to znacznie tlumiloby drgania po-r miaJrowe. Jezeli wyposazenie liniowe za¬ wiera element o wlasciwosciach filtru, wówczas trzeba zwrócic uwage na to, aby element ten byl tez odlaczany lub, aby przepuszczal on zakres czestotliwosci, po¬ krywany urzadzeniem pomiarowym.Miara pradu wielkiej czestotliwosci, plynacego w linii, jest spadek napiecia na oporniku pomiarowym Rm, do którego wla¬ czony jest jako przyrzad pomiarowy np. bezposrednio wskazujacy jczesitotliwoscio- mierz, reagujacy na liczbe rezonansów w jednostke czasu, Szerokosc pokrywanego zakresu czesto¬ tliwosci zalezy od tego, jakie odleglosci maja byc mierzone. Nastepnie zakres cze¬ stotliwosci dobiera sie taki, aby nie trzeba bylo zbytnio rozstrajac nadajnika. Z tego powodu jest rzecza korzystna by zakres czestotliwosci byl szeroki. Z drugiej stro¬ ny ze wzrastajaca czestotliwoscia silnie wzrasta tlumienie linii, wskutek czego tlu¬ mione sa równiez rezonanse. Z tych wzgle¬ dów najkorzystniej jest obrac zakres cze¬ stotliwosci tego samego rzedu wielkosci co przy przesylaniu drgan wielkiej czestotli¬ wosci po przewodach silnopradowych.Okresowych zmian zakresu czestotliwo¬ sci mozna dokonywac np. mechanicznie przez przestawianie kondensatora obroto¬ wego lub wariometru przy pomocy silnika.Najkorzystniejsze sa jednak urzadzenia, w których zmiana odbywa sie elektrycznie, poniewaz sa one prostsze i nie posiadaja czesci ruchomych. Przyklad wykonania wynalazku jest urzadzeniem lampowym o ukladzie znanym,z samoczynnego dostra¬ jania odbiorników radiowych (porównaj czasopismo „Telefunkenróhre", grudzien 1937, strona 220). Lampa V2 zawiera mie¬ dzy siatka i katoda opornik R2, a miedzy siatka i anoda kondensator C2. Przy takim ukladzie opornosc anoda-katoda jest po- — 3 —jemnosciowa dla przylozonych napiec zmiennych i zmienia sie w zaleznosci od stromosci lampy. Zmiany napiecia siatko¬ wego lampy V2 sa równowazne zatem zmia¬ nom pojemnosci równoleglej do kondensa¬ tora strojeniowego Ci generatora wielkiej czestotliwosci i oddzialywaja na czestotli¬ wosc wytworzonych drgan. Okresowe zmia¬ ny napiecia siatkowego wywoluja wiec okresowe zmiany czestotliwosci pomiaro¬ wej. Przy pomocy takiego ukladu mozna wytworzyc równiez zawade indukcyjna lub zespolona, dzieki czemu mozliwy jest do¬ wolny rozrzad czestotliwosci. Zamiast przedstawionego urzadzenia lampowego mozna zastosowac tez takie, w którym cewka strojeniowa Li ma rdzen zelazny.Indukcyjnosc tej cewki jest zalezna od przewodnosci magnetycznej rdzenia zelaz¬ nego. Przewodnosc ta moze byc zmienia¬ na, przez magnesowanie wstepne rdzenia zelaznego. Okresowo zmieniajac namagne¬ sowanie wstepne uzyskuje sie równiez okre¬ sowe zmiany czestotliwosci pomiarowej.Zmiana czestotliwosci w czasie moze przebiegac badz wedlug krzywej pilowej, jak na fig. 3, lub trójkatnej, jak na fig. 4.Odpowiednio do tego trzeba dobrac prze¬ bieg napiecia rozrzadczego. Wedlug fig. 2 napiecie rozrzadcze jest wytwarzane przy pomocy urzadzenia relaksacyjnego, sklada¬ jacego sie z kondensatora Cs, ladowanego z baterii Ua2 poprzez opornik Rio. Zalez¬ nie od wielkosci stalej czasu tego obwo¬ du kondensator laduje sie powoli dopóty, dopóki nie osiagnie napiecia zaplonu wy¬ ladowczej lampy gazowej Vt. Wtedy lam¬ pa zapala sie i kondensator wyladowuje sie bardzo szybko poprzez opornik i?9.Po rozladowaniu sie kondensatora wylado¬ wanie w lampie przerywa sie, a konden¬ sator laduje sie ponownie. Prad ladowa¬ nia kondensatora przeplywa przez opornik Rii, który lezy jednoczesnie w obwodzie siatkowym lampy rozrzadcze] V2, wobec czego spadek napiecia na oporniku Rn zmienia okresowo czestotliwosc nadajnika wielkiej czestotliwosci.W celu zwiekszenia dokladnosci po¬ miaru, mozna to urzadzenie relaksacyjnie synchronizowac pradem pomiarowym na oporniku Rm, w takt sam sposób, jak to ma zwykle miejsce w oscylografach, aby naj¬ blizszy przelot przez zakres czestotliwosci odbywal sie zawsze przy okreslonej, zawsze tej samej wartosci pradu pomiaro¬ wego, najlepiej przy maksimum lub mini¬ mum. Dzieki temu unika sie pomiaru maksi¬ mum wzglednie minimum pradu, gdy nie lezy juz ono w pomiarowym zakresie cze¬ stotliwosci.Przy takim rozrzadzie czestotliwosci pomiarowej powstaja latwo wahania ampli¬ tudowe, które jednak w znany sposób mo¬ ga byc skompensowane w stopniach wzmac¬ niajacych, np. za pomoca opornosci, zalez¬ nych od czestotliwosci. Równiez w znany sposób mozna zaopatrzyc urzadzenie w do¬ datkowe srodki, do utrzymywania w po¬ zadanym zakresie mozliwie liniowego wzro¬ stu wzglednie spadku napiec rozrzadczych.Krzywa czestotliwosci i odpowiednio do tego równiez krzywa napiecia rozrzadcze¬ go taka jak na fig. 4 mozna otrzymac, gdy wedlug fig. 5 do indukcyjnosci przylozy sie stale napiecie u, zmieniajace okresowo swa biegunowosc. Napiecie to mozna otrzy¬ mac przy pomocy lampy, do której siatki przylozone jest napiecie zmienne o takiej wielkosci, aby lampa pracowala zasadniczo w zakresie nasycenia. Po przylozeniu ta¬ kiego napiecia do dlawika plynie przez niego prad w przyblizeniu trójkatny, któ¬ rego mozna uzyc do rozrzadzania lampa rozrzadcza.Dla pomiaru w wielu przypadkach wy¬ starcza doprowadzic drgania wielkiej cze¬ stotliwosci miedzy dwie fazy linii lub mie¬ dzy jedna faze a ziemie. W przypadkut gdy wskutek tego nie uzyska sie jeszcze jednoznacznego wyniku, mozna latwo prze¬ prowadzic pomiary porównawcze miedzy — 4 —róznymi fazami, jak równiez miedzy róz¬ nymi fazami a ziemia, dzieki czemu doklada nosc pomiaru zwieksza sie, Czestotliwo- sciomierz najlepiej wycechowac bezposred¬ nio w odleglosciach miejsca uszkodzenia lub dlugosciach linii. PL