RU204219U1 - Device for remote determination of the distance to the place of damage to the insulation of cable communication lines or power transmission lines - Google Patents

Device for remote determination of the distance to the place of damage to the insulation of cable communication lines or power transmission lines Download PDF

Info

Publication number
RU204219U1
RU204219U1 RU2020119288U RU2020119288U RU204219U1 RU 204219 U1 RU204219 U1 RU 204219U1 RU 2020119288 U RU2020119288 U RU 2020119288U RU 2020119288 U RU2020119288 U RU 2020119288U RU 204219 U1 RU204219 U1 RU 204219U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
terminal
cable
damage
measuring unit
output
Prior art date
Application number
RU2020119288U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Игоревич Усов
Алексей Иванович Нефедьев
Геннадий Иванович Шаронов
Original Assignee
Виталий Игоревич Усов
Алексей Иванович Нефедьев
Геннадий Иванович Шаронов
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 Виталий Игоревич Усов, Алексей Иванович Нефедьев, Геннадий Иванович Шаронов filed Critical Виталий Игоревич Усов
Priority to RU2020119288U priority Critical patent/RU204219U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU204219U1 publication Critical patent/RU204219U1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks

Abstract

Полезная модель относится к электроизмерительной технике и электроэнергетике и может быть использована для определения расстоянияxдо места повреждения g изоляции кабельных линий связи или электропередач, содержащая измерительный блок 1 и источник энергии 2, первый и второй выходы которого подсоединены, соответственно, к общей шине - «земля» с и первому зажиму b измерительного блока, второйи третий q зажимы которого подключены, соответственно, к первому выводу ƒ поврежденной жилы и к первому выводу е одной из неповрежденных жил контролируемого кабеля, второй вывод к которой подсоединен ко второму выводу т поврежденной жилы.Задачей технического решения является повышение точности, надежности, качества, оперативности и удобства в эксплуатации.Технический результат достигается тем, что четвертый n и пятый р зажимы измерительного блока 1 подключены, соответственно, к первому выводу ƒ поврежденной жилы и к первому выводу d второй из неповрежденных жил контролируемого кабеля, второй вывод h которой соединен со вторым выводом m поврежденной жилы, седьмой зажим s измерительного блока подсоединен к управляемому входу источника энергии 2. 3 ил.The utility model relates to electrical engineering and power engineering and can be used to determine the distance x to the place of damage g of the insulation of cable communication lines or power transmission lines, containing a measuring unit 1 and an energy source 2, the first and second outputs of which are connected, respectively, to a common bus - "ground" c and the first clamp b of the measuring unit, the second and third q clamps of which are connected, respectively, to the first terminal ƒ of the damaged core and to the first terminal e of one of the undamaged cores of the monitored cable, the second terminal to which is connected to the second terminal m of the damaged core. is an increase in accuracy, reliability, quality, efficiency and ease of use. The technical result is achieved by the fact that the fourth n and fifth p terminals of the measuring unit 1 are connected, respectively, to the first terminal ƒ of the damaged core and to the first terminal d of the second of the intact cores of the monitored cable , the second pin h to which is connected to the second terminal m of the damaged core, the seventh terminal s of the measuring unit is connected to the controlled input of the energy source 2. 3 ill.

Description

Полезная модель относится к электроизмерительной технике и электроэнергетике и может быть использована для топографического определения расстояния до места повреждения кабельных линий связи или электропередач. Она позволяет повысить точность измерений расстояния до места повреждения, снизить материальные затраты, сократить время поиска места повреждения, упростить методику поиска и применяемую аппаратуру.The utility model relates to electrical engineering and power engineering and can be used for topographic determination of the distance to the place of damage to cable communication lines or power transmission lines. It allows you to increase the accuracy of measuring the distance to the damage site, reduce material costs, reduce the time to search for the damage site, and simplify the search technique and the equipment used.

Отличительной особенностью предложенного устройства дистанционного определения расстояния до места повреждения изоляции кабельных линий связи или электропередач является применение одностороннего метода подключения измерительной аппаратуры, исключающего методическую погрешность измерения, и позволяет с высокой точностью непосредственно измерять расстояние до места повреждения изоляции или короткого замыкания (КЗ) кабельных линий связи или электропередач.A distinctive feature of the proposed device for remote determination of the distance to the place of insulation damage of cable communication lines or power transmission lines is the use of a one-way method of connecting measuring equipment, excluding the methodological measurement error, and allows with high accuracy to directly measure the distance to the place of insulation damage or short circuit (SC) of cable communication lines or power lines.

Известно устройство определения места повреждения изоляции кабеля (патент на изобретение №2361229, Россия, МПК G01R 31/08. «Способ определения места повреждения кабеля» / Кандаев В.А., Елизарова Ю.М. Опубликовано: 10.07.2009, Бюл. №19) состоящее из генераторной и приемной частей, причем генераторная часть содержит высокостабильный задающий генератор синусоидального сигнала, делитель частоты - формирователь, усилитель мощности и согласующее устройство, подключенное к оболочке кабеля, одна клемма задающего генератора заземляется. Приемная часть содержит датчик-формирователь, избирательный усилитель, высокостабильный опорный генератор, делитель частоты - формирователь, фазовращатель, фазометр, индикатор.Known device for determining the location of cable insulation damage (patent for invention No. 2361229, Russia, IPC G01R 31/08. "Method for determining the location of cable damage" / VA Kandaev, YM Elizarova Published: 10.07.2009, bull. 19) consisting of a generator and a receiving part, and the generator part contains a highly stable master oscillator of a sinusoidal signal, a frequency divider - a shaper, a power amplifier and a matching device connected to the cable sheath, one terminal of the master oscillator is grounded. The receiving part contains a shaper sensor, a selective amplifier, a highly stable reference oscillator, a frequency divider - shaper, a phase shifter, a phase meter, and an indicator.

Недостатком данного устройства является необходимость использования высокостабильных задающего и опорного генераторов, предварительно синхронизированных друг с другом. Применение таких специализированных генераторов значительно увеличивает стоимость аппаратуры, а задача синхронизации генераторов не является простой и требует дополнительного решения. Причем, небольшая асинхронность задающего и опорного генераторов способна привести к значительной погрешности при поиске места повреждения изоляции кабеля.The disadvantage of this device is the need to use highly stable master and reference generators, pre-synchronized with each other. The use of such specialized generators significantly increases the cost of the equipment, and the problem of synchronizing the generators is not simple and requires an additional solution. Moreover, a small asynchrony of the master and reference generators can lead to significant errors when searching for a place of damage to the cable insulation.

Известно устройство определения места повреждения изоляции кабеля (Патент на полезную модель №97 830, Россия, МПК G01R 31/08. «Устройство определения места повреждения изоляции кабеля» / Кандаев В.А., Авдеева К.В., Ерита А.М. Опубликовано: 20.09.2010 Бюл. №26), состоящее из генераторной и приемной частей, причем генераторная часть, одна клемма которой заземляется, содержит задающий генератор, преобразователь частоты, усилитель мощности и согласующее устройство, подключенное к оболочке кабеля, приемная часть содержит датчик-формирователь, избирательный усилитель, опорный генератор, преобразователь частоты, фазовращатель, фазометр, индикатор, добавлены два GPS-приемника, используемые для синхронизации задающего и опорного генераторов.Known device for determining the location of damage to cable insulation (Patent for utility model No. 97830, Russia, IPC G01R 31/08. "Device for determining the location of damage to cable insulation" / Kandaev VA, Avdeeva KV, Yerita A.M. Published: 20.09.2010 Bul. No. 26), consisting of a generator and a receiving part, and the generator part, one terminal of which is grounded, contains a master oscillator, a frequency converter, a power amplifier and a matching device connected to the cable sheath, the receiving part contains a sensor shaper, selective amplifier, reference oscillator, frequency converter, phase shifter, phase meter, indicator, two GPS receivers have been added, used to synchronize the master and reference oscillators.

В данной полезной модели точность определения места повреждения изоляции кабеля повышается за счет решения вопроса синхронизации задающего и опорного генераторов с помощью двух GPS-приемников, синхронизирующих генераторную и приемную части устройства определения места повреждения изоляции кабеля, к тому же нет необходимости в использовании дорогостоящих высокостабильных генераторов, поскольку синхронизация опорного и задающего генераторов осуществляется постоянно и не зависит от расстояния между генераторной и приемной частями устройства определения места повреждения изоляции кабеля.In this utility model, the accuracy of determining the location of cable insulation damage is increased by solving the issue of synchronizing the master and reference oscillators with the help of two GPS receivers synchronizing the generator and receiving parts of the device for determining the location of the cable insulation fault; moreover, there is no need to use expensive highly stable generators. since the synchronization of the reference and master generators is carried out constantly and does not depend on the distance between the generator and receiving parts of the device for determining the location of the cable insulation fault.

Недостатком данного устройства является необходимость с приемной частью проходить по трассе поврежденного кабеля, что не всегда возможно и приводит к существенным временным затратам.The disadvantage of this device is the need to pass with the receiving part along the route of the damaged cable, which is not always possible and leads to significant time costs.

Одним из вариантов определения места повреждения изоляции кабельных линий связи или электропередач является применение односторонних методов, которые позволяет непосредственно измерять расстояние до места повреждения изоляции или короткого замыкания (КЗ).One of the options for determining the location of damage to the insulation of cable communication lines or power transmissions is the use of one-way methods, which allow you to directly measure the distance to the place of insulation damage or short circuit (SC).

Наиболее близким вариантом реализации одностороннего метода определения места повреждения изоляции кабеля является использование измерительного блока на базе схемы одинарного четырехплечего моста (метод Муррея) в случаях, когда жила с поврежденной изоляцией не имеет обрыва, а одна из неповрежденных жил имеет хорошую изоляцию, причем величина переходного сопротивления в месте повреждения относительно металлической оплетки кабеля или «земли» не превышает 5 кОм. При необходимости снижения величины переходного сопротивления изоляцию дожигают подачей высоковольтных импульсов. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является устройство для определения места повреждения изоляции кабеля (Шалыт Г.М., Определение мест повреждения в электрических сетях: - М.: «Энергоиздат», 1982. - 312 с, ил., Рис. 1.9, С. 25), содержащее источник энергии, например, аккумулятор (высоковольтный источник постоянного тока при высоком сопротивлении пробоя относительно металлической оплетки или «земли»), один из выходов которого подсоединен к общей шине - «земля» или к металлической оплеткой силового кабеля, а второй выход источника энергии соединен с первым зажимом измерительного блока на базе одинарного четырехплечего моста, один из зажимов диагонали питания которого подключен к первому зажиму измерительного блока и к первым выводам первого и второго переменных резисторов, вторые выводы которых соединены с первым и вторым зажимам измерительной диагонали, содержащей измерительный прибор, например, гальванометр, и, соответственно, со вторым и третьим зажимами измерительного блока, которые подключены первой и второй перемычками, соответственно, к первому выводу поврежденной жилы контролируемого кабеля и к первому выводу первой из неповрежденных жил контролируемого кабеля, второй вывод которой подсоединен через третью перемычку, сечением не менее сечения жил кабеля, ко второму выводу поврежденной жилы.The closest embodiment of the one-sided method for determining the location of cable insulation damage is the use of a measuring unit based on a single four-arm bridge circuit (Murray method) in cases where a core with damaged insulation does not have a break, and one of the intact cores has good insulation, and the value of the transition resistance in the place of damage relative to the metal braid of the cable or "ground" does not exceed 5 kOhm. If it is necessary to reduce the value of the transient resistance, the insulation is burned out by applying high-voltage pulses. The closest in technical essence to the proposed utility model is a device for determining the location of damage to cable insulation (Shalyt G.M., Determination of locations of damage in electrical networks: - M .: "Energoizdat", 1982. - 312 p, ill., Fig. 1.9, p. 25), containing an energy source, for example, a battery (high-voltage direct current source with a high breakdown resistance relative to the metal braid or "ground"), one of the outputs of which is connected to a common bus - "ground" or to a metal braid of the power cable , and the second output of the energy source is connected to the first terminal of the measuring unit based on a single four-arm bridge, one of the power diagonal terminals of which is connected to the first terminal of the measuring unit and to the first terminals of the first and second variable resistors, the second terminals of which are connected to the first and second terminals of the measuring diagonal containing a measuring device, for example, a galvanometer, and, accordingly, with the second and third by pressing the measuring unit, which are connected by the first and second jumpers, respectively, to the first terminal of the damaged core of the monitored cable and to the first terminal of the first of the undamaged cores of the controlled cable, the second terminal of which is connected through the third jumper, with a cross-section of at least the cross-section of the cable cores, to the second terminal of the damaged veins.

Последовательным подбором значений сопротивлений R1 и R2, расположенных в первом и четвертом плечах моста, уравновешивается мост и определяется место повреждения изоляции кабельных линий связи или электропередач по формуле:By sequential selection of the values of the resistances R 1 and R 2 located in the first and fourth arms of the bridge, the bridge is balanced and the place of damage to the insulation of cable communication lines or power transmission lines is determined according to the formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

где

Figure 00000002
- расстояние от места измерения до места повреждения изоляции кабеля, м, L - длина кабельной линии, м, R1, R2 - сопротивления плеч моста, Ом.Where
Figure 00000002
- distance from the place of measurement to the place of damage to the cable insulation, m, L - length of the cable line, m, R 1 , R 2 - resistance of the bridge arms, Ohm.

Процесс определения места повреждения изоляции кабельных линий связи или электропередач с использованием схемы одинарного четырехплечего моста требует высокого профессионализма оператора, и занимает продолжительное время при уравновешивании одинарного четырехплечего моста, т.к. даже небольшое отклонение гальванометра от нуля приводит к неточности отсчета и, соответственно, к ошибке в определении расстояния до места повреждения кабеля. Кроме того, для точного вычислении расстояния до места повреждения кабельных линий связи или электропередач необходимо использовать неповрежденную жилу такого же сечения и длины (т.е. сопротивления) как поврежденная жила, что не всегда выполнимо, например, при повреждении изоляции всех жил кабеля. Так как сопротивление жил кабеля мало по сравнению с сопротивлениями R1 и R2 моста, то соединительные провода (перемычки) от моста к кабелю также оказывают влияние на результат измерения.The process of determining the location of damage to the insulation of cable communication lines or power transmissions using the scheme of a single four-arm bridge requires high professionalism of the operator, and takes a long time when balancing a single four-arm bridge, because even a small deviation of the galvanometer from zero leads to an inaccuracy of reading and, accordingly, to an error in determining the distance to the place of cable damage. In addition, to accurately calculate the distance to the place of damage to cable communication lines or power transmission lines, it is necessary to use an undamaged core of the same cross-section and length (i.e. resistance) as the damaged core, which is not always feasible, for example, if the insulation of all cable cores is damaged. Since the resistance of the cable cores is small compared to the resistances R 1 and R 2 of the bridge, the connecting wires (jumpers) from the bridge to the cable also affect the measurement result.

Задачей предлагаемой полезной модели является создание высокоточного автоматического устройства дистанционного определения расстояния до места повреждения изоляции кабельных линий связи или электропередач.The task of the proposed utility model is the creation of a high-precision automatic device for remote determination of the distance to the place of damage to the insulation of cable communication lines or power transmission lines.

Технический результат заявленной полезной модели состоит в повышении точности автоматического определения расстояния до места повреждения изоляции кабельных линий связи или электропередач за счет уменьшения погрешности определения места пробоя линий связи на «землю», замыкания жил силового кабеля между собой, на «землю» или на его металлическую оболочку, с одновременным уменьшением времени и объема выполняемых работ по устранению повреждения кабеля.The technical result of the claimed utility model is to increase the accuracy of automatic determination of the distance to the place of damage to the insulation of cable communication lines or power transmission lines by reducing the error in determining the location of the breakdown of communication lines to the ground, shorting the cores of the power cable to each other, to the ground or to its metal sheath, with a simultaneous reduction in the time and volume of work performed to eliminate cable damage.

Технический результат достигается за счет того, что устройство дистанционного определения расстояния до места повреждения изоляции кабельных линий связи или электропередач, содержащее измерительный блок, выполненный с возможностью соединения через первый зажим со вторым выходом источника энергии, а через шестой зажим с управляемым входом источника энергии, один из выходов которого подсоединен к общей шине - «земля» или к металлической оплетке силового кабеля, при этом второй и третий зажимы измерительного блока подключены первой и второй перемычками, соответственно, к первому выводу поврежденной жилы контролируемого кабеля и к первому выводу одной из неповрежденных жил контролируемого кабеля или к первому выводу одной из жил отдельного кабеля, второй вывод которой подсоединен через третью перемычку ко второму выводу поврежденной жилы. Полезная модель отличается тем, что четвертый и пятый зажимы измерительного блока, подключены четвертой и пятой перемычками, соответственно, к первому выводу поврежденной жилы и к первому выводу второй из неповрежденных жил контролируемого кабеля или к первому выводу второй жилы отдельного кабеля, второй вывод которой соединен шестой перемычкой со вторым выводом поврежденной жилы, измерительный блок содержит микропроцессорный блок управления, первый и второй преобразователи тока и двухпозиционный ключ, причем первый зажим измерительного блока соединен с первым входом первого преобразователя тока, второй вход которого подсоединен к входу ключа, управляющий вход которого подключен к первому выходу микропроцессорного блока управления, второй выход которого соединен с управляемым входом первого преобразователя тока, информационный выход которого подсоединен к первому информационному входу микропроцессорного блока управления, второй информационный вход и третий выход которого подключены, соответственно, к информационному выходу и управляемому входу второго преобразователя тока, первый и второй входы которого соединены, соответственно, со вторым и третьим зажимами измерительного блока, четвертый, пятый и шестой зажимы которого подсоединены, соответственно, к первому и второму выходам ключа и четвертому выходу микропроцессорного блока управления.The technical result is achieved due to the fact that the device for remote determination of the distance to the place of damage to the insulation of cable communication lines or power lines, containing a measuring unit made with the possibility of connecting through the first clamp with the second output of the energy source, and through the sixth clamp with the controlled input of the energy source, one from the outputs of which it is connected to the common bus - "ground" or to the metal braid of the power cable, while the second and third terminals of the measuring unit are connected by the first and second jumpers, respectively, to the first terminal of the damaged core of the controlled cable and to the first terminal of one of the intact cores of the controlled cable or to the first terminal of one of the cores of a separate cable, the second terminal of which is connected through the third jumper to the second terminal of the damaged core. The utility model differs in that the fourth and fifth terminals of the measuring unit are connected by the fourth and fifth jumpers, respectively, to the first terminal of the damaged core and to the first terminal of the second of the undamaged cores of the monitored cable or to the first terminal of the second core of a separate cable, the second terminal of which is connected to the sixth a jumper with the second terminal of the damaged core, the measuring unit contains a microprocessor control unit, the first and second current converters and a two-position switch, and the first terminal of the measuring unit is connected to the first input of the first current converter, the second input of which is connected to the input of the switch, the control input of which is connected to the first the output of the microprocessor control unit, the second output of which is connected to the controlled input of the first current converter, the information output of which is connected to the first information input of the microprocessor control unit, the second information input and the third output of which are connected, with accordingly, to the information output and the controlled input of the second current converter, the first and second inputs of which are connected, respectively, to the second and third terminals of the measuring unit, the fourth, fifth and sixth terminals of which are connected, respectively, to the first and second outputs of the key and the fourth output of the microprocessor control unit.

Подсоединение четвертого и пятого зажимов устройство дистанционного определения расстояния до места повреждения изоляции кабельных линий связи или электропередач, соответственно, четвертой и пятой перемычками, к первому выводу поврежденной жилы и к первому выводу второй из неповрежденных жил контролируемого кабеля или к первому выводу второй жилы отдельного кабеля, второй вывод которой соединен шестой перемычкой со вторым выводом поврежденной жилы, позволяет исключить методическую погрешность определения расстояния до места повреждения изоляции кабельных линий связи или электропередач. Соединение шестого зажима измерительного блока с управляемым входом источника энергии позволяет по командам микропроцессорного блока управления изменять полярность источника энергии, и тем самым исключить (существенно уменьшить) аддитивную составляющую преобразователей тока и термоэдс зажимов.Connecting the fourth and fifth clamps, a device for remotely determining the distance to the place of damage to the insulation of cable communication lines or power lines, respectively, by the fourth and fifth jumpers, to the first terminal of the damaged core and to the first terminal of the second of the undamaged cores of the monitored cable or to the first terminal of the second core of a separate cable, the second terminal of which is connected by the sixth jumper with the second terminal of the damaged core, makes it possible to eliminate the methodological error in determining the distance to the place of damage to the insulation of cable communication lines or power transmission lines. The connection of the sixth clamp of the measuring unit with the controlled input of the power source allows, according to the commands of the microprocessor control unit, to change the polarity of the power source, and thereby eliminate (significantly reduce) the additive component of the current converters and the thermoelectric power of the clamps.

Ведение в измерительный блок устройства дистанционного определения расстояния до места повреждения изоляции кабельных линий связи или электропередач, микропроцессорного блок управления, первого и второго преобразователей тока, двухпозиционного ключа и шестого зажима для подключения к управляемому входу источника энергии позволяет автоматизировать процесс дистанционного определения расстояния до места повреждения изоляции кабельных линий связи или электропередач.The introduction into the measuring unit of a device for remote determination of the distance to the place of damage to the insulation of cable communication lines or power transmission lines, a microprocessor control unit, the first and second current converters, a two-position switch and a sixth clamp for connecting to the controlled input of the power source allows automating the process of remote determination of the distance to the place of insulation cable communication lines or power transmission lines.

Для определения расстояния

Figure 00000003
до места (g) повреждения кабеля первый выходной зажим источник энергии 2 подсоединен к общей шине - «земля» с или к металлической оплеткой силового кабеля, а второй выход источника энергии 2 соединен с первым зажимом b измерительного блока, второй
Figure 00000004
и третий q зажимы которого, подключены первой Lif и второй Lqe перемычками (сечение которых не зависят от сечения жил контролируемого кабеля), соответственно, к первому выводу f поврежденной жилы Lfm контролируемого кабеля и к первому выводу е одной из неповрежденных жил Lek контролируемого кабеля или к первому выводу одной из жил отдельного кабеля, второй вывод k которой подсоединен через третью перемычку Lkm (сечение которой не зависят от сечения жил контролируемого кабеля) ко второму выводу m поврежденной жилы, четвертый n и пятый р зажимы измерительного блока 1, подключены четвертой Lnf и пятой Lpd перемычками (сечение которых не зависят от сечения жил контролируемого кабеля), соответственно, к первому выводу f поврежденной жилы Lfm и к первому выводу d второй из неповрежденных жил Ldh контролируемого кабеля или к первому выводу второй жилы отдельного кабеля, второй вывод h которой соединен шестой перемычкой Lhm (сечение которой не зависит от сечения жил контролируемого кабеля) со вторым выводом m поврежденной жилы, шестой зажим s измерительного блока подсоединен к управляемому входу источника энергии 2.To determine the distance
Figure 00000003
to the place (g) of cable damage, the first output terminal of the energy source 2 is connected to the common bus - "ground" with or to the metal braid of the power cable, and the second output of the energy source 2 is connected to the first clamp b of the measuring unit, the second
Figure 00000004
and the third q clamps of which are connected by the first L if and the second L qe jumpers (the cross-section of which does not depend on the cross-section of the monitored cable), respectively, to the first terminal f of the damaged core L fm of the monitored cable and to the first terminal e of one of the undamaged cores L ek of the monitored cable or to the first terminal of one of the cores of a separate cable, the second terminal k of which is connected through the third jumper L km (the cross-section of which does not depend on the cross-section of the monitored cable) to the second terminal m of the damaged core, the fourth n and fifth p terminals of the measuring unit 1, connected by the fourth L nf and fifth L pd jumpers (the cross-section of which does not depend on the cross-section of the monitored cable), respectively, to the first terminal f of the damaged core L fm and to the first terminal d of the second of the undamaged cores L dh of the monitored cable or to the first terminal of the second core a separate cable, the second terminal h of which is connected by the sixth jumper L hm (the cross-section of which does not depend on the cross-section of the conductors controlled by cable) with the second terminal m of the damaged core, the sixth terminal s of the measuring unit is connected to the controlled input of the power source 2.

Рассмотрим возможность повышения точности дистанционного определения расстояния l х до места g повреждения изоляции кабельных линий связи или электропередач, как элементов многополюсной электрической цепи (МЭЦ) типа «звезда», путем исключения зависимости результата измерения от конечных значений внутреннего сопротивления R0=Rcb источника энергии (ИЭ) 2, (Фиг. 1, Фиг. 2 и Фиг. 3) входных сопротивлений преобразователей тока (ПТ1 4 и ПТ2 5), соответственно, Rрт1=Rba, Rпт2=R1q и их коэффициентов передачи, n1, n2, сопротивлений перемычек r1 =Rlf, r2=Rqe, R1=Rek первой Lek и R2=Rdh второй Ldh из неповрежденных жил контролируемого кабеля или к первой и второй жилам независимого кабеля, сопротивлений r3=Rkm и r6=Rhm, соответственно, перемычек Lkm и Lhm, переходных сопротивлений ключа (К) Rk1=Rap, Rk1=Ran и зажимов а, b, с, р, n, q, l, d, e, f, g, m, k, h, s.Let us consider the possibility of increasing the accuracy of remote determination of the distance l x to the place g of damage to the insulation of cable communication lines or power transmission lines, as elements of a multi-pole electrical circuit (MEC) of the "star" type, by eliminating the dependence of the measurement result on the final values of the internal resistance R 0 = R cb of the energy source (IE) 2, (Fig. 1, Fig. 2 and Fig. 3) input resistances of current converters (PT 1 4 and PT 2 5), respectively, R rt1 = R ba , R pt2 = R 1q and their transmission coefficients, n 1 , n 2 , jumper resistances r 1 = R lf , r 2 = R qe , R 1 = R ek of the first L ek and R 2 = R dh of the second L dh from undamaged cores of the monitored cable or to the first and second cores of an independent cable , resistances r 3 = R km and r 6 = R hm , respectively, jumpers L km and L hm , transition resistances of the key (K) R k1 = R ap , R k1 = R an and terminals a, b, c, p, n, q, l, d, e, f, g, m, k, h, s.

В качестве примера рассмотрим измерение отношений сопротивления Rx, поврежденной жилы Lfm контролируемого кабеля, от зажима f до места пробоя g и сопротивления Ry, поврежденной жилы Lfm контролируемого кабеля, от места пробоя g до зажима m, которые входят в МЭЦ типа «звезда», что эквивалентно отношению расстояния

Figure 00000005
от зажима f до места пробоя g и расстояния
Figure 00000006
от места пробоя g до зажима m.As an example, consider the measurement of the ratios of the resistance R x , the damaged core L fm of the controlled cable, from the terminal f to the place of breakdown g and the resistance R y , the damaged core L fm of the controlled cable, from the place of the breakdown g to the terminal m, which are included in the MEC type " star ", which is equivalent to the distance ratio
Figure 00000005
from terminal f to the place of breakdown g and distance
Figure 00000006
from breakdown point g to terminal m.

В качестве ИЭ 2, устройства дистанционного определения расстояния до места повреждения изоляции кабельных линий связи или электропередач 1, используется источник постоянного тока, например, аккумулятор, а при большом сопротивлении пробоя Rn, высоковольтный источник постоянного тока.As IE 2, a device for remotely determining the distance to the place of damage to the insulation of cable communication lines or power transmission lines 1, a direct current source, for example, a battery, is used, and with a high breakdown resistance R n , a high-voltage direct current source.

Длина поврежденной жилы разделена на два участка

Figure 00000007
, причем участку
Figure 00000008
соответствует сопротивление Rx=Rfg, а участку
Figure 00000009
соответствует сопротивление Ry=Rgm. Для определения места повреждения необходимо знать длину линии Lfm, и отношение расстояний
Figure 00000010
что соответствует отношению сопротивлений Rx/Ry.The length of the damaged core is divided into two sections
Figure 00000007
, and the site
Figure 00000008
corresponds to the resistance R x = R fg , and the section
Figure 00000009
corresponds to resistance R y = R gm . To determine the location of damage, it is necessary to know the length of the line L fm , and the ratio of the distances
Figure 00000010
which corresponds to the ratio of resistances R x / R y .

Выражения для токов с выходов ПТ1 4 и ПТ2 5 в любом из тактов измерения можно записать, если преобразовать формулу Мезона к виду:Expressions for the currents from the outputs of the PT 1 4 and PT 2 5 in any of the measurement cycles can be written by converting the Meson formula to the form:

Figure 00000011
Figure 00000011

где

Figure 00000012
- ток с выхода i-го ПТ в j-м такте измерения, n1 - коэффициент передачи i-го ПТ в любом из тактов измерения. Е - напряжение ИЭ, Нij - системная функция измерительной цепи на основе пассивного делителя тока, которая определяется отношением величины измеряемой i-м ПТ в j-м такте измерения к величине напряжения Е, Pijk - величина k-го пути передачи проходящего через i-й ПТ в j-м такте измерения, Δijk - алгебраическое дополнение соответствующего пути передачи, m - число возможных путей передачи через i-й ПТ в j-м такте измерения, Δj- определитель измерительной цепи в j-м такте измерения.Where
Figure 00000012
is the current from the output of the i-th DC in the j-th measurement cycle, n 1 is the transfer coefficient of the i-th DC in any of the measurement cycles. E is the IE voltage, H ij is the system function of the measuring circuit based on a passive current divider, which is determined by the ratio of the value of the measured i-th PT in the j-th measurement cycle to the voltage value E, P ijk is the value of the k-th transmission path passing through i th PT in the j-th measurement cycle, Δ ijk is the algebraic complement of the corresponding transmission path, m is the number of possible transmission paths through the i-th PT in the j-th measurement cycle, Δ j is the determinant of the measuring circuit in the j-th measurement cycle.

Работа устройства для дистанционного определения расстояния до места повреждения изоляции кабельных линий связи или электропередач 1 осуществляется по командам микропроцессорного блока управления (МПБУ) 3 за два такта изменения конфигурации МЭЦ типа «звезда». В первом такте изменения конфигурации МЭЦ ключ К1 по команде МПБУ соединяет зажимы а и р. Численные значения токов с выхода ПТ1 4 и ПТ2 5 в первом такте измерения, поступающие синхронно на информационные входы МПБУ 3, имеют вид:The operation of the device for remote determination of the distance to the place of damage to the insulation of cable communication lines or power transmission lines 1 is carried out by the commands of the microprocessor control unit (MCU) 3 in two cycles of changing the configuration of the MEC type "star". In the first step of changing the configuration of the MEC, the key K1, at the command of the MPBU, connects the clamps a and p. The numerical values of the currents from the output of the PT 1 4 and PT 2 5 in the first measurement cycle, arriving synchronously at the information inputs of the MPBU 3, are as follows:

Figure 00000013
Figure 00000013

Figure 00000014
Figure 00000014

Микропроцессорный блок управления 3 рассчитывает на основании полученных синхронно значений с выходов ПТ1 4 и ПТ2 5, описываемых уравнениями (1) и (2), отношение:The microprocessor control unit 3 calculates, based on the values obtained synchronously from the outputs of the PT 1 4 and PT 2 5, described by equations (1) and (2), the ratio:

Figure 00000015
Figure 00000015

Численные значения токов с выхода ПТ1 4 и ПТ2 5 во втором такте измерения (ключ К по команде МПБУ соединяет зажимы а и n), поступающие синхронно на информационные входы МПБУ 3, имеют вид:The numerical values of the currents from the output of the PT 1 4 and PT 2 5 in the second measurement cycle (the key K at the command of the MPBU connects the terminals a and n), arriving synchronously to the information inputs of the MPBU 3, have the form:

Figure 00000016
Figure 00000016

Figure 00000017
Figure 00000017

Микропроцессорный блок управления 3 рассчитывает на основании полученных синхронно значений с выходов ПT1 4 и ПT2 5, описываемых уравнениями (4) и (5), отношение:The microprocessor control unit 3 calculates, based on the values obtained synchronously from the outputs PT 1 4 and PT 2 5, described by equations (4) and (5), the ratio:

Используя численные значения отношения токов в соответствии с уравнениями (3)-(6) МПБУ рассчитывает значение

Figure 00000018
Using the numerical values of the ratio of currents in accordance with equations (3) - (6) MCU calculates the value
Figure 00000018

Figure 00000019
Figure 00000019

Зная длину кабельной линии Lfm, м, и полученное значение по уравнению (7), МПБУ рассчитывает значение расстояния

Figure 00000020
до места повреждения изоляции кабеля по формуле:Knowing the length of the cable line L fm , m, and the obtained value according to equation (7), the MCU calculates the distance value
Figure 00000020
to the place of damage to the cable insulation according to the formula:

Figure 00000021
Figure 00000021

Аналогично определяют расстояние до места короткого замыкания между двумя жилами двухжильного и многожильного кабеля. Для исключения влияния термоэдс на контактах на результат определения расстояния до места повреждения кабеля по команде МПБУ 3 с четвертого выхода на управляющий вход источника энергии 2 изменяется полярность на зажимах с и b, и, после фиксации численных значений преобразователей тока ПТ1 4 и ПТ2 5 в дополнительных третьем и четвертом тактах изменения конфигурации МЭЦ типа «звезда», рассчитывается расстояние до места повреждения кабеля, как полусумму полученных значений в четырех тактах изменения конфигурации МЭЦ.Similarly, the distance to the point of short circuit between the two cores of a two-core and multicore cable is determined. To exclude the effect of thermoelectric power on the contacts on the result of determining the distance to the place of cable damage by the command of the MPBU 3 from the fourth output to the control input of the power source 2, the polarity at the terminals c and b is changed, and, after fixing the numerical values of the current converters PT 1 4 and PT 2 5 in the additional third and fourth steps of changing the configuration of the GEC of the "star" type, the distance to the place of cable damage is calculated as a half-sum of the values obtained in four steps of changing the configuration of the GEC.

Таким образом, в предлагаемом устройстве для дистанционного определения расстояния

Figure 00000022
до места g повреждения изоляции кабельных линий связи или электропередач исключается влияние на результат определения расстояния
Figure 00000023
до места g повреждения изоляции кабеля от ненулевого значения входных сопротивления Rпт1 и Rпт2, соответственно, преобразователей тока ПТ1 4 и ПТ2 5, и, соответственно, их коэффициентов передачи, n1, n2 конечного значения внутреннего сопротивления R0 источника энергии ИЭ 2, величин сопротивлений Rк1, Rк2 ключа К, соответственно, в первом и втором (третьем и четвертом) тактах изменения конфигурации МЭЦ, сопротивлений r1, r2, соответственно, первой Llf и второй Lqe перемычек, сопротивлений R1 и R2, соответственно, первой Lek и второй Ldh из неповрежденных жил кабеля, а также сопротивлений r3, r4, r5, r6, соответственно, Lkm, Lnf; Lpd, Lhm перемычек, расположенных в других ветвях исследуемой МЭЦ типа «звезда», состоящей из сопротивлений Rx, Ry, Rn.Thus, in the proposed device for remote distance determination
Figure 00000022
to the place g of damage to the insulation of cable communication lines or power transmission lines, the influence on the result of determining the distance is excluded
Figure 00000023
to the place g of damage to the cable insulation from the nonzero value of the input resistance R pt 1 and R pt2 , respectively, of the current converters PT 1 4 and PT 2 5, and, accordingly, their transmission coefficients, n 1 , n 2 of the final value of the internal resistance R 0 of the source energy IE 2, the values of the resistances R к1 , R к2 of the key K, respectively, in the first and second (third and fourth) steps of changing the configuration of the MEC, resistances r 1 , r 2 , respectively, the first L lf and second L qe jumpers, resistances R 1 and R 2 , respectively, the first L ek and the second L dh of the undamaged cable cores, as well as the resistances r 3 , r 4 , r 5 , r 6 , respectively, L km , L nf ; L pd , L hm jumpers located in other branches of the investigated MEC of the "star" type, consisting of resistances R x , R y , R n .

Claims (1)

Устройство дистанционного определения расстояния до места повреждения изоляции кабельных линий связи или электропередач, содержащее измерительный блок, выполненный с возможностью соединения через первый зажим со вторым выходом источника энергии, а через шестой зажим с управляемым входом источника энергии, один из выходов которого подсоединен к общей шине - «земля» или к металлической оплетке силового кабеля, при этом второй и третий зажимы измерительного блока подключены первой и второй перемычками, соответственно, к первому выводу поврежденной жилы контролируемого кабеля и к первому выводу одной из неповрежденных жил контролируемого кабеля или к первому выводу одной из жил отдельного кабеля, второй вывод которой подсоединен через третью перемычку ко второму выводу поврежденной жилы, отличающееся тем, что четвертый и пятый зажимы измерительного блока подключены четвертой и пятой перемычками, соответственно, к первому выводу поврежденной жилы и к первому выводу второй из неповрежденных жил контролируемого кабеля или к первому выводу второй жилы отдельного кабеля, второй вывод которой соединен шестой перемычкой со вторым выводом поврежденной жилы, измерительный блок содержит микропроцессорный блок управления, первый и второй преобразователи тока и двухпозиционный ключ, причем первый зажим измерительного блока соединен с первым входом первого преобразователя тока, второй вход которого подсоединен ко входу ключа, управляющий вход которого подключен к первому выходу микропроцессорного блока управления, второй выход которого соединен с управляемым входом первого преобразователя тока, информационный выход которого подсоединен к первому информационному входу микропроцессорного блока управления, второй информационный вход и третий выход которого подключены, соответственно, к информационному выходу и управляемому входу второго преобразователя тока, первый и второй входы которого соединены, соответственно, со вторым и третьим зажимами измерительного блока, четвертый, пятый и шестой зажимы которого подсоединены, соответственно, к первому и второму выходам ключа и четвертому выходу микропроцессорного блока управления.A device for remote determination of the distance to the place of damage to the insulation of cable communication lines or power transmission lines, containing a measuring unit made with the possibility of connecting through the first terminal with the second output of the energy source, and through the sixth terminal with the controlled input of the energy source, one of the outputs of which is connected to the common bus - "Ground" or to the metal braid of the power cable, while the second and third clamps of the measuring unit are connected by the first and second jumpers, respectively, to the first terminal of the damaged core of the monitored cable and to the first terminal of one of the undamaged cores of the monitored cable or to the first terminal of one of the cores a separate cable, the second output of which is connected through the third jumper to the second output of the damaged core, characterized in that the fourth and fifth terminals of the measuring unit are connected by the fourth and fifth jumpers, respectively, to the first terminal of the damaged core and to the first terminal of the second of the intact cores of the monitored cable or to the first terminal of the second core of a separate cable, the second terminal of which is connected by the sixth jumper to the second terminal of the damaged core, the measuring unit contains a microprocessor control unit, the first and second current transducers and a two-position switch, and the first terminal of the measuring unit is connected to the first input of the first current converter, the second input of which is connected to the input of the key, the control input of which is connected to the first output of the microprocessor control unit, the second output of which is connected to the controlled input of the first current converter, the information output of which is connected to the first information input of the microprocessor control unit, the second information input and the third the output of which is connected, respectively, to the information output and the controlled input of the second current converter, the first and second inputs of which are connected, respectively, to the second and third terminals of the measuring unit, the fourth, fifth and w the eighth clamps of which are connected, respectively, to the first and second outputs of the key and the fourth output of the microprocessor control unit.
RU2020119288U 2020-06-03 2020-06-03 Device for remote determination of the distance to the place of damage to the insulation of cable communication lines or power transmission lines RU204219U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020119288U RU204219U1 (en) 2020-06-03 2020-06-03 Device for remote determination of the distance to the place of damage to the insulation of cable communication lines or power transmission lines

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020119288U RU204219U1 (en) 2020-06-03 2020-06-03 Device for remote determination of the distance to the place of damage to the insulation of cable communication lines or power transmission lines

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU204219U1 true RU204219U1 (en) 2021-05-14

Family

ID=75920630

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020119288U RU204219U1 (en) 2020-06-03 2020-06-03 Device for remote determination of the distance to the place of damage to the insulation of cable communication lines or power transmission lines

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU204219U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU219769U1 (en) * 2023-05-25 2023-08-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) DEVICE FOR REMOTE DETERMINATION OF DISTANCE TO POINT OF DAMAGE TO INSULATION OF CABLE COMMUNICATION LINES OR POWER TRANSMISSION LINES

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU819754A1 (en) * 1977-10-03 1981-04-07 Пензенский Политехнический Институт Meter of distance to cable insulation damage
SU1684748A1 (en) * 1989-05-25 1991-10-15 Предприятие П/Я А-1221 Device for measurement of distance to site of damage of insulation of cable
DE3606697C2 (en) * 1985-04-19 1998-04-09 Hitachi Cable Procedure for checking the damage to the insulation of a high-voltage cable
RU61435U1 (en) * 2006-09-11 2007-02-27 Общество с ограниченной ответственностью "Кузбассгорноспасатель" (ООО "Кузбассгорноспасатель") DEVICE FOR TESTING AND DETERMINING THE DAMAGE OF CABLE INSULATION
CN110488160A (en) * 2019-04-26 2019-11-22 云南电网有限责任公司电力科学研究院 A kind of cable insulation damage detecting method and cable insulation damage detection apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU819754A1 (en) * 1977-10-03 1981-04-07 Пензенский Политехнический Институт Meter of distance to cable insulation damage
DE3606697C2 (en) * 1985-04-19 1998-04-09 Hitachi Cable Procedure for checking the damage to the insulation of a high-voltage cable
SU1684748A1 (en) * 1989-05-25 1991-10-15 Предприятие П/Я А-1221 Device for measurement of distance to site of damage of insulation of cable
RU61435U1 (en) * 2006-09-11 2007-02-27 Общество с ограниченной ответственностью "Кузбассгорноспасатель" (ООО "Кузбассгорноспасатель") DEVICE FOR TESTING AND DETERMINING THE DAMAGE OF CABLE INSULATION
CN110488160A (en) * 2019-04-26 2019-11-22 云南电网有限责任公司电力科学研究院 A kind of cable insulation damage detecting method and cable insulation damage detection apparatus

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Шалыт Г.М., Определение мест повреждения в электрических сетях: - М.: "Энергоиздат", 1982. - 312 с., ил., Рис. 1.9, С. 25. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU219769U1 (en) * 2023-05-25 2023-08-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) DEVICE FOR REMOTE DETERMINATION OF DISTANCE TO POINT OF DAMAGE TO INSULATION OF CABLE COMMUNICATION LINES OR POWER TRANSMISSION LINES

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU766993B2 (en) Method and device for locating an insulation fault in an electric cable
CN110082636B (en) Power cable fault positioning method and system
US3248646A (en) Location of cable faults by comparing a section of the faulted cable with a part of the section
CN102565634A (en) Power cable fault location method based on transfer function method
CN104849559A (en) Apparatus and method for testing contact resistance of conductive slip ring automatically
CN102907010A (en) Impairements identification module and method
CN103439636A (en) Cable open-circuit point position detecting method
CN107015073A (en) A kind of absolute phase sequence measuring system and method
CN103823138A (en) Circuit for monitoring power supply line electric parameters with auxiliary line
CN112363098A (en) Programmable cable partial discharge calibration simulation device and calibration method
CA2045884C (en) Fault location in a multi-terminal network
RU204219U1 (en) Device for remote determination of the distance to the place of damage to the insulation of cable communication lines or power transmission lines
CN106649946A (en) Simulation calculation method for power frequency phase parameters of power transmission line
CN107561368A (en) A kind of measuring system and measuring method of large scale electrical power unit wideband impedance operator
CN104459330A (en) High-voltage transmission line zero-sequence impedance measuring circuit and method
RU219769U1 (en) DEVICE FOR REMOTE DETERMINATION OF DISTANCE TO POINT OF DAMAGE TO INSULATION OF CABLE COMMUNICATION LINES OR POWER TRANSMISSION LINES
CN114124157B (en) Power line transmission time delay measuring method and device capable of resisting interference of electric appliance and storage medium
CN103033720B (en) A kind of long distance discrimination method of polycore cable
EP4350365A1 (en) Wireless electrical sensor, and electrical parameter measurement and calculation apparatus, method and system
CN115166338A (en) Hydropower station ground grid shunt vector testing method
CN204287327U (en) A kind of ultra-high-tension power transmission line zero sequence impedance metering circuit
JPH0779294B2 (en) Communication cable failure location detection method
CN104833883B (en) A kind of earth mat method of testing based on 10 35kV short circuit groundings
CN103675470A (en) N*M dimension resistor network measuring device
CN106526324B (en) The impedance operator test device of capacitive apparatus