RU2046363C1 - Method and device for cable routing and fault finding unaffected by commercial frequency current interference - Google Patents

Method and device for cable routing and fault finding unaffected by commercial frequency current interference Download PDF

Info

Publication number
RU2046363C1
RU2046363C1 SU5066726A RU2046363C1 RU 2046363 C1 RU2046363 C1 RU 2046363C1 SU 5066726 A SU5066726 A SU 5066726A RU 2046363 C1 RU2046363 C1 RU 2046363C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
indicator
power supply
frequency
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.И. Рябчиков
В.И. Прибылов
Original Assignee
Краснодарское краевое производственное электроэнергетическое объединение арендных предприятий "Краснодаркрайэлектро" горэлектросетей
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 Краснодарское краевое производственное электроэнергетическое объединение арендных предприятий "Краснодаркрайэлектро" горэлектросетей filed Critical Краснодарское краевое производственное электроэнергетическое объединение арендных предприятий "Краснодаркрайэлектро" горэлектросетей
Priority to SU5066726 priority Critical patent/RU2046363C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2046363C1 publication Critical patent/RU2046363C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electric measuring instrumentation. SUBSTANCE: method involves generation of a signal to the electric cable, taking measurements of the induced magnetic field strength, modulation and conversion of the signal, and location of the fault by change of the signal characteristics. The signal frequency is set between the nearest commercial frequency current harmonics, and interference created by the harmonics is filtered out by means of a narrow-band filter based on artificial inductance generators. The device has a generator and a measuring indicator. The latter is provided with a magnetic antenna, an input attenuator, a preselector, a mixer, a heterodyne, an amplifier, a narrow-band active filter, a pointer-type indicator, an acoustic indicator, and a wide-band filter. EFFECT: higher efficiency. 5 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для поиска трассы и определения мест повреждений в электрических кабелях. The invention relates to electrical engineering and can be used to search for routes and determine the location of damage in electrical cables.

Целью изобретения является защита сигнала от помех, создаваемых токами промышленной частоты (другие, в том числе электрические кабели, высоковольтные линии электропередач и т.д.), катодной защитой трубопроводов. The aim of the invention is to protect the signal from interference caused by currents of industrial frequency (others, including electrical cables, high voltage power lines, etc.), cathodic protection of pipelines.

Для достижения цели генерируют ток определенной частоты, подают сигнал в электрический кабель, измеряют напряженность магнитного поля, наведенного током, модулируют сигнал, преобразуют его с целью последующей индикации, при этом частоту генерируемого сигнала выбирают между частотами соседних гармоник тока промышленной частоты, а помехи, создаваемые гармониками, отфильтровывают с помощью узкополосного активного фильтра, выполненного на искусственных индуктивностях гираторах. To achieve the goal, a current of a certain frequency is generated, a signal is supplied to an electric cable, the magnetic field induced by the current is measured, the signal is modulated, it is converted for the purpose of subsequent indication, while the frequency of the generated signal is chosen between the frequencies of neighboring harmonics of the current of industrial frequency, and the noise caused by harmonics, filtered using a narrow-band active filter made on artificial inductors gyrators.

В условиях города спектр электромагнитных помех представлен рядом гармонических составляющих (гармоник) тока промышленной частоты 50 Гц, гармоник токов катодной защиты трубопроводов (100 Гц) и электротранспорта (300 Гц). In a city, the spectrum of electromagnetic interference is represented by a number of harmonic components (harmonics) of an industrial frequency current of 50 Hz, harmonics of the cathodic protection currents of pipelines (100 Hz) and electric vehicles (300 Hz).

Уровень помех значительно уменьшается в диапазоне частот 8-12 кГц, на этих частотах резко снижается уровень полезного сигнала экранирующим воздействием железобетонного покрытия. На частотах 0,5-1 кГц видимого экранирующего воздействия покрытий на уровень полезного сигнала на наблюдается. The interference level is significantly reduced in the frequency range of 8-12 kHz, at these frequencies the level of the useful signal is sharply reduced by the screening effect of the reinforced concrete coating. At frequencies of 0.5-1 kHz, the visible screening effect of coatings on the level of the useful signal is not observed.

Поэтому для поиска трассы используют два частотных диапазона порядка 1 и 10 кГц, а для определения места повреждения три: 0,5, 1 и 10 кГц. Therefore, two frequency ranges of the order of 1 and 10 kHz are used to search for the path, and three are used to determine the location of damage: 0.5, 1, and 10 kHz.

Чтобы снизить помехи, создаваемые гармониками токов промышленной частоты и катодной защиты, рабочую частоту выбирают между двумя соседними гармониками. To reduce the interference caused by harmonics of industrial frequency currents and cathodic protection, the operating frequency is chosen between two adjacent harmonics.

Например, выбрали частоту между 19-й и 20-й гармониками тока промышленной частоты 50 Гц: 50 х 19 950; 50 х 20 1000 Гц
f= (950 + 1000):2 975 Гц.
For example, a frequency between the 19th and 20th harmonics of a current of industrial frequency 50 Hz was chosen: 50 x 19 950; 50 x 20 1000 Hz
f = (950 + 1000): 2 975 Hz.

Выделение этого сигнала и отстройку от соседних гармоник осуществляли с помощью узкополосного активного фильтра, выполненного на гираторах. В результате удалось получить добротность колебательных контуров индуктивностей узкополосного фильтра 1000; полоса пропускания 10 Гц при неравномерности 1-2 дБ; избирательность фильтра на частотах 950 и 1000 Гц не менее 60 дБ. The extraction of this signal and the detuning from neighboring harmonics was carried out using a narrow-band active filter made on gyrators. As a result, it was possible to obtain the quality factor of the oscillatory circuits of the inductances of the narrow-band filter 1000; bandwidth of 10 Hz with unevenness of 1-2 dB; filter selectivity at frequencies of 950 and 1000 Hz is not less than 60 dB.

Устройство для поиска трассы и определения места повреждения электрического кабеля с защитой от помех, создаваемых гармониками токов промышленной частоты, содержит генератор и измеритель индикатор, в который, кроме усилителя и акустического индикатора, введены антенна магнитная, входной аттенюатор, преселектор, смеситель, гетеродин, узкополосный активный фильтр с использованием в нем гираторов в качестве искусственных индуктивностей, стрелочный индикатор, при этом выход антенны соединен с входом аттенюатора, его выход соединен с входом преселектора, выход которого соединен с первым входом смесителя, второй вход которого соединен с выходом гетеродина, выход смесителя соединен с входом усилителя, выход которого соединен с входом узкополосного активного фильтра, выход которого соединен со стрелочным и акустическим индикаторами. A device for searching for a route and determining the place of damage to an electric cable with protection from interference caused by harmonics of industrial frequency currents includes a generator and a meter indicator, which, in addition to an amplifier and an acoustic indicator, include a magnetic antenna, input attenuator, preselector, mixer, local oscillator, narrowband an active filter using gyrators as artificial inductances in it, a dial indicator, while the antenna output is connected to the attenuator input, its output is connected to the input ohm preselector, the output of which is connected to the first input of the mixer, the second input of which is connected to the output of the local oscillator, the output of the mixer is connected to the input of the amplifier, the output of which is connected to the input of the narrow-band active filter, the output of which is connected to the arrow and acoustic indicators.

В качестве антенны использована катушка индуктивности. An inductor is used as an antenna.

Входной аттенюатор состоит из ступенчатого (на 20 дБ) и плавного (30 дБ) делителей. The input attenuator consists of step (20 dB) and smooth (30 dB) dividers.

Преселектор представляет собой усилитель, настраиваемый на рабочую частоту, т.е. избирательный усилитель. A preselector is an amplifier tunable to the operating frequency, i.e. selective amplifier.

Смеситель выполнен по балансовой схеме, исключающей появление на его выходе несущей частоты, что облегчает построение дальнейших каскадов. Гетеродин выполнен по схеме генератора с мостом Винна. Усилитель обычный. The mixer is made according to the balance diagram, eliminating the appearance of a carrier frequency at its output, which facilitates the construction of further cascades. The local oscillator is designed according to a generator circuit with a Wynn bridge. The amplifier is ordinary.

Узкополосный активный фильтр 10-го порядка выполнен по каскадной схеме, индуктивности колебательных контуров которого выполнены на гираторах с высокой добротностью. Полоса пропускания при неравномерности 2 дБ равна 10 Гц, затухание соседних гармонических составляющих частот тока промышленной частоты не менее 60 дБ. The 10th-order narrow-band active filter is made according to a cascade circuit, the inductances of the oscillatory circuits of which are made on high-quality gyrators. The passband with unevenness of 2 dB is equal to 10 Hz, the attenuation of adjacent harmonic components of the frequencies of the current industrial frequency of at least 60 dB.

Стрелочный индикатор микроамперметр магнитоэлектрической системы. Акустический индикатор головные телефоны. Широкополосный фильтр низкодобротное звено фильтра второго порядка. Dial indicator microammeter magnetoelectric system. Acoustic indicator head phones. Broadband filter low quality second order filter link.

Отличительной особенностью измерителя индикатора является то, что в нем использован узкополосный активный фильтр для выделения частоты 976 Гц и отстройки от помех, создаваемых соседними гармониками. Для получения узкой полосы фильтра при высокой избирательности требуется высокая добротность контура, которая реализуется с помощью искусственных индуктивностей гираторов. A distinctive feature of the indicator meter is that it uses a narrow-band active filter to isolate the frequency of 976 Hz and to tune out interference caused by neighboring harmonics. To obtain a narrow filter band with high selectivity, a high quality factor of the circuit is required, which is realized using artificial gyrator inductors.

Генератор, входящий в данное устройство, содержит задающий кварцевый генератор, делитель частоты, коммутатор, блок фильтров, усилитель мощности, узел согласования, блок питания, индикатор выхода, при этом задающий кварцевый генератор подключен к блоку питания, выход задающего генератора соединен с первым входом делителя частоты, второй вход которого подключен к блоку питания, первый, второй и третий выходы делителя частоты соединены с тремя входами коммутатора, четвертый вход которого подключен к блоку питания, выход коммутатора соединен с входом блока фильтров, выход которого соединен с первым входом усилителя мощности, второй вход которого подключен к блоку питания, выход усилителя мощности соединен с узлом согласования, первый выход которого соединен с индикатором выхода, а второй выход служит для подключения к кабелю. The generator included in this device contains a master oscillator, a frequency divider, a switch, a filter unit, a power amplifier, a matching unit, a power supply, an output indicator, while the master oscillator is connected to a power supply, the output of the master oscillator is connected to the first input of the divider frequency, the second input of which is connected to the power supply, the first, second and third outputs of the frequency divider are connected to three inputs of the switch, the fourth input of which is connected to the power supply, the output of the switch is connected n with the input of the filter unit, the output of which is connected to the first input of the power amplifier, the second input of which is connected to the power supply unit, the output of the power amplifier is connected to the matching unit, the first output of which is connected to the output indicator, and the second output is used to connect to the cable.

Задающий генератор реализован на микросхеме К 176 ИЕ 5 по типовой схеме включения. Стабилизация частоты здесь достигается путем применения в схеме кварцевого резонатора на 500 кГц. The master oscillator is implemented on the K 176 IE 5 chip according to a typical switching circuit. Frequency stabilization is achieved here by using a quartz resonator at 500 kHz in the circuit.

Делитель частоты необходим для получения двух рабочих частот (976 и 10416 Гц) и одной модулирующей (1,5 Гц). Они получены в результате деления частоты задающего генератора 500 кГц соответственно на 512, 48, 327680. Делитель выполнен на счетчиках ИЕ1, ИЕ4, ИЕ5 серии микросхем К176. A frequency divider is necessary to obtain two operating frequencies (976 and 10416 Hz) and one modulating (1.5 Hz). They are obtained by dividing the frequency of the master oscillator 500 kHz, respectively, by 512, 48, 327680. The divider is made on the counters IE1, IE4, IE5 series of K176 circuits.

Коммутатор представляет собой две ячейки совпадения, на каждую из которых подается сигнал рабочей частоты, соответственно 10416, 976 Гц и управляющий сигнал модулирующей частоты 1,5 Гц на обе ячейки. Через коммутатор сигнал проходит на фильтр с той ячейки, на которой в данный момент находится логическая "1" модулирующего сигнала. The switch consists of two coincidence cells, each of which receives a working frequency signal, 10416, 976 Hz, respectively, and a control signal of a modulating frequency of 1.5 Hz on both cells. Through the switch, the signal passes to the filter from the cell where the logical "1" modulating signal is currently located.

Блок фильтров формирует синусоидальный сигнал из меандра, поступающего с делителя частоты, он состоит из двух последовательных колебательных контуров с резонансными частотами 976 и 10416 Гц. The filter unit generates a sinusoidal signal from the meander coming from the frequency divider, it consists of two successive oscillatory circuits with resonant frequencies of 976 and 10416 Hz.

В основу усилителя мощности положена известная схема, позволяющая уменьшить площадь радиаторов охлаждения транзисторов выходного каскада благодаря наличию тепловой связи между каскадами. The power amplifier is based on the well-known scheme, which allows to reduce the area of cooling radiators for transistors of the output stage due to the presence of thermal coupling between the stages.

Узел согласования выполнен как согласующий трансформатор с двумя отводами вторичной обмотки для подключения короткой и длинной линий. The coordination unit is designed as a matching transformer with two taps of the secondary winding for connecting short and long lines.

Блок питания формирует двухполярное напряжение ± 9 В, он выполнен как двухполупериодный нестабилизированный источник питания мощностью 12 Вт. The power supply unit generates a bipolar voltage of ± 9 V, it is designed as a half-wave unstabilized 12 W power supply.

Индикатор выхода светодиод, включенный в цепь узла согласования. Особенностью генератора при поиске трассы является генерация двух частот одновременно. LED output indicator, included in the coordination node circuit. A feature of the generator when searching for a route is the generation of two frequencies simultaneously.

Приемник настроен на одну из этих частот, в результате получаем манипулированный сигнал нужной частоты. Это позволяет, не вмешиваясь в работу генератора, искать трассу в двух частотных диапазонах, выбор которых определяется условиями залегания кабеля в городе (наличие рядом трубопроводов, других электрокабелей городского транспорта, высоковольтных линий и т.п.). The receiver is tuned to one of these frequencies, as a result we get a manipulated signal of the desired frequency. This allows, without interfering with the operation of the generator, to search for the route in two frequency ranges, the choice of which is determined by the conditions of the cable in the city (the presence of a number of pipelines, other electric cables for public transport, high-voltage lines, etc.).

Другой вариант генератора (малой мощности 8 Вт) может работать от автомобильного аккумулятора. Он содержит кварцевый генератор, делитель частоты, блок фильтров, усилитель мощности, узел согласования, индикатор согласования и перегрузки, блок питания, при этом задающий кваpцевый генератор подключен к блоку питания, выход задающего кварцевого генератора соединен с первым входом делителя частоты, второй вход которого подключен к блоку питания, выход делителя частоты соединен с блоком фильтров, выход которого подключен к первому входу усилителя мощности, второй вход которого подключен к блоку питания, выход усилителя соединен с узлом согласования, вход и выход которого соединены с индикатором согласования и перегрузки, выход узла согласования служит для подключения к кабелю. Узел согласования содержит последовательно соединенные усилитель мощности, индикатор токов в первичной цепи, трансформатор, вольтметр. Another option generator (low power 8 W) can run on a car battery. It contains a crystal oscillator, a frequency divider, a filter unit, a power amplifier, a matching unit, a matching and overload indicator, a power supply, while the master crystal is connected to the power supply, the output of the master crystal is connected to the first input of the frequency divider, the second input of which is connected to the power supply, the output of the frequency divider is connected to the filter unit, the output of which is connected to the first input of the power amplifier, the second input of which is connected to the power supply, the output of the amplifier is connected to the node coordination, the input and output of which are connected to the indicator of coordination and overload, the output of the coordination node is used to connect to the cable. The matching unit contains a series-connected power amplifier, a current indicator in the primary circuit, a transformer, a voltmeter.

Блок фильтров аналогичен используемому в генераторе большей мощности, но с резонансными частотами 475 Гц и 976 Гц. The filter block is similar to that used in the generator of higher power, but with resonant frequencies of 475 Hz and 976 Hz.

Усилитель мощности звуковой частоты использован известный, с "плавающим" источником питания транзисторов оконечного каскада, позволяющего включить их по схеме с общим эмиттером. The audio power amplifier was used with a known “floating” power source for transistors of the final stage, which allows them to be switched on according to the scheme with a common emitter.

В качестве индикатора согласования и перегрузки разработана схема, выделяющая 3-ю гармонику из основного сигнала, возникающую при перегрузке усилителя мощности. Схема состоит из параллельного колебательного контура, настроенного на частоту 3-й гармоники, усилителя и светодиода. As an indicator of matching and overload, a circuit was developed that distinguishes the 3rd harmonic from the main signal that occurs when the power amplifier is overloaded. The circuit consists of a parallel oscillatory circuit tuned to the frequency of the 3rd harmonic, amplifier and LED.

Блок питания собран по двухполупериодной мостовой схеме без стабилизации. Он вырабатывает три напряжения: для питания задающего генератора и делителя частоты ±9 В; для питания усилителя ±12 В; для питания оконечного каскада ±42 В. The power supply is assembled according to a half-wave bridge circuit without stabilization. It generates three voltages: for supplying a master oscillator and a frequency divider ± 9 V; to power the amplifier ± 12 V; to power the end stage ± 42 V.

Предложенным комплексом приборов решается задача определения и трассы и мест повреждения электрического кабеля, а также повышение помехоустойчивости и снижение при этом мощности генераторов. The proposed set of devices solves the problem of determining both the path and the places of damage to the electric cable, as well as increasing the noise immunity and reducing the power of the generators.

Исходя из изложенного, можно заключить, что решение вопроса защиты полезного сигнала путем отстройки от помех, создаваемых гармониками токов промышленной частоты и катодной защитой трубопроводов, соответствует изобретательскому уровню. Based on the foregoing, we can conclude that the solution to the problem of protecting the useful signal by tuning out from interference caused by harmonics of industrial frequency currents and cathodic protection of pipelines corresponds to the inventive step.

На фиг. 1 представлена блок-схема генератора большей мощности; на фиг.2 блок-схема генератора меньшей мощности; на фиг.3 блок-схема измерителя-индикатора. In FIG. 1 is a block diagram of a higher power generator; figure 2 is a block diagram of a generator of lower power; figure 3 is a block diagram of a meter indicator.

Генератор большей мощности (100 Вт) содержит задающий генератор 1, делитель 2 частоты, коммутатор 3, блок 4 фильтров, усилитель 5 мощности, узел 6 согласования, блок 7 питания, индикатор 8 выхода, при этом задающий генератор 1 подключен к блоку 7 питания, выход задающего генератора 1 соединен с первым входом делителя 2 частоты, второй вход которого подключен к блоку 7 питания. Первый, второй и третий выходы делителя 2 частоты соединены с тремя входами коммутатора 3, четвертый вход которого подключен к блоку 7 питания. Выход коммутатора 3 соединен с входом блока 4 фильтров, выход которого соединен с первым входом усилителя 5 мощности, второй вход которого подключен к блоку 7 питания. Выход усилителя 5 соединен с узлом 6 согласования, первый выход которого соединен с индикатором 8 выхода, а второй выход служит для подключения к кабелю. A higher power generator (100 W) contains a master oscillator 1, a frequency divider 2, a switch 3, a filter unit 4, a power amplifier 5, a matching unit 6, a power supply unit 7, an output indicator 8, while the master generator 1 is connected to a power unit 7, the output of the master oscillator 1 is connected to the first input of the frequency divider 2, the second input of which is connected to the power supply unit 7. The first, second and third outputs of the frequency divider 2 are connected to three inputs of the switch 3, the fourth input of which is connected to the power supply unit 7. The output of the switch 3 is connected to the input of the filter unit 4, the output of which is connected to the first input of the power amplifier 5, the second input of which is connected to the power unit 7. The output of the amplifier 5 is connected to the matching unit 6, the first output of which is connected to the output indicator 8, and the second output is used to connect to the cable.

Генератор меньшей мощности содержит задающий кварцевый генератор 9, делитель 10 частоты, блок 11 фильтров, усилитель 12 мощности, узел 13 согласования, индикатор 14 согласования и перегрузки, блок 15 питания, при этом задающий генератор 9 соединен с блоком 15 питания, выход задающего генератора 9 соединен с первым входом делителя 10 частоты, второй вход которого подключен к блоку 15 питания. Выход делителя 10 частоты соединен с блоком 11 фильтров, выход которого подключен к первому входу усилителя 12 мощности, второй вход которого подключен к блоку 15 питания, выход усилителя 12 соединен с узлом 13 согласования, вход и выход которого соединены с индикатором 14 согласования и перегрузки, выход узла 13 согласования служит для подключения к кабелю. The lower power generator contains a master crystal oscillator 9, a frequency divider 10, a filter unit 11, a power amplifier 12, a matching unit 13, a matching and overload indicator 14, a power unit 15, while the master generator 9 is connected to a power unit 15, the output of the master generator 9 connected to the first input of the frequency divider 10, the second input of which is connected to the power supply unit 15. The output of the frequency divider 10 is connected to the filter unit 11, the output of which is connected to the first input of the power amplifier 12, the second input of which is connected to the power unit 15, the output of the amplifier 12 is connected to the matching unit 13, the input and output of which is connected to the matching and overload indicator 14, the output of the coordination node 13 is used to connect to the cable.

Измеритель-индикатор содержит магнитную антенну 16, входной аттенюатор 17, преселектор 18, смеситель 19, гетеродин 20, усилитель 21, узкополосный активный фильтр 22, стрелочный индикатор 23, акустический индикатор 24, широкополосный фильтр 25, при этом выход магнитной антенны 16 соединен с входом аттенюатора 17, его выход соединен с входом преселектора 18, выход которого соединен с первым входом смесителя 19, второй вход которого соединен с выходом гетеродина 20. Выход смесителя 19 соединен с входом усилителя 21, выход которого соединен с входом узкополосного активного фильтра 22, первый выход которого соединен со стрелочным индикатором 23, а второй с акустическим индикатором 24. При использовании сигнала частотой 10416 Гц вместо узкополосного активного фильтра 22 использован широкополосный фильтр 25. The indicator meter contains a magnetic antenna 16, an input attenuator 17, a preselector 18, a mixer 19, a local oscillator 20, an amplifier 21, a narrow-band active filter 22, a dial indicator 23, an acoustic indicator 24, a broadband filter 25, while the output of the magnetic antenna 16 is connected to the input attenuator 17, its output is connected to the input of the preselector 18, the output of which is connected to the first input of the mixer 19, the second input of which is connected to the output of the local oscillator 20. The output of the mixer 19 is connected to the input of the amplifier 21, the output of which is connected to the input narrowly active filter 22, the first output of which is connected to a dial indicator 23, and the second to an acoustic indicator 24. When using a signal with a frequency of 10416 Hz, a broadband filter 25 is used instead of narrow-band active filter 22.

Работает устройство следующим образом:
Поиск трассы: в комплекте генератор большей мощности (100 Вт) и измеритель-индикатор. Подключение "жила-оболочка".
The device operates as follows:
Track search: the set includes a generator of greater power (100 W) and a meter indicator. Core-sheath connection.

Частота задающего генератора 1 поступает на делитель 2, на выходе которого получаются две рабочие частоты 976 Гц и 10416 Гц и модулирующая частота 1,5 Гц. Форма сигналов меандр. Сигналы меандр 976, 10416 и 1,5 Гц поступают на коммутатор 3, с выхода которого сигналы 976 и 10416 Гц, промодулированные частотой 1,5 Гц, поступают поочередно на блок 4 фильтров, а с него на усилитель 5 (Рвых 8 Вт). Усиленный сигнал через узел 6 согласования поступает в кабель. Индикатор 8 указывает наличие и уровень сигнала на выходе. Блок 7 питания обеспечивает работу задающего генератора 1, делителя 2, коммутатора 3, усилителя 5.The frequency of the master oscillator 1 is supplied to the divider 2, the output of which produces two operating frequencies of 976 Hz and 10416 Hz and a modulating frequency of 1.5 Hz. Waveform meander. The meander signals 976, 10416 and 1.5 Hz are fed to switch 3, the output of which signals 976 and 10416 Hz, modulated by a frequency of 1.5 Hz, are fed alternately to filter unit 4, and from it to amplifier 5 (P out 8 W) . The amplified signal through the matching unit 6 enters the cable. Indicator 8 indicates the presence and level of the output signal. The power supply unit 7 provides the operation of the master oscillator 1, divider 2, switch 3, amplifier 5.

Токи частот 976 и 10416 Гц, проходящие по кабелю (жила оболочка) создают вокруг него электромагнитное поле, которое улавливается антенной 16 и поступает на входной аттенюатор 17, при помощи которого устанавливается уровень принимаемого сигнала. Сигналы рабочих частот 976 и 10416 Гц поступают на преселектор 18. Выбранная оператором рабочая частота с преселектора 18 поступает на смеситель 19, смешивается с сигналом гетеродина 20. Полученная в результате преобразования нижняя боковая частота (825 Гц) поступает на узкополосный (976 Гц) фильтр 23 или на широкополосный (10416 Гц) фильтр 25. С фильтров сигнал поступает на стрелочный 23 и акустический 24 индикаторы. Frequency currents of 976 and 10416 Hz passing through the cable (core sheath) create an electromagnetic field around it, which is captured by antenna 16 and fed to the input attenuator 17, with which the level of the received signal is established. The operating frequency signals 976 and 10416 Hz are fed to the preselector 18. The operating frequency selected by the operator from the preselector 18 is fed to the mixer 19, mixed with the local oscillator signal 20. The lower side frequency (825 Hz) resulting from the conversion is sent to a narrow-band (976 Hz) filter 23 or to a broadband (10416 Hz) filter 25. From the filters, the signal enters the arrow 23 and acoustic 24 indicators.

При рабочей частоте 10416 Гц уровень гармонических составляющих тока промышленной частоты намного ниже уровня помех в 976 Гц, что исключает необходимость хорошей фильтрации. Поэтому применяется простая фильтрующая система 2-го порядка. At an operating frequency of 10416 Hz, the level of harmonic components of the industrial frequency current is much lower than the noise level of 976 Hz, which eliminates the need for good filtering. Therefore, a simple second-order filtering system is used.

Определение места повреждения электрического кабеля: в комплекте генератор малой мощности (8 Вт) и измеритель-индикатор. Подключение "жила-жила". Determination of the place of damage to the electric cable: a low-power generator (8 W) and a meter indicator are included. Live-to-Live connection.

Частота задающего генератора 9 поступает на делитель 10 частоты, на выходе которого формируются четыре частоты типа меандр: 475, 976, 10416 Гц и модулирующая 1,5 Гц. Сигналы с частотами 475, 976 и 10416 Гц поступают на блок 11 фильтров, с выхода которого одна из частот с синусоидальной формой сигнала (в зависимости от выбранного диапазона) поступает на усилитель 12 мощности (Рвых 100 Вт). Сигнал далее через узел 13 согласования поступает в кабель ("жила-жила"). Индикатор 14 согласования и перегрузки служит для согласования сопротивления кабеля с выходным сопротивлением усилителя 12. Блок 15 питания обеспечивает работу задающего генератора 9, делителя 10, усилителя 12.The frequency of the master oscillator 9 is fed to a frequency divider 10, at the output of which four meander frequencies are formed: 475, 976, 10416 Hz and modulating 1.5 Hz. Signals with frequencies of 475, 976 and 10416 Hz are fed to a filter unit 11, from the output of which one of the frequencies with a sinusoidal waveform (depending on the selected range) is fed to a power amplifier 12 (P out 100 W). The signal is then sent through the coordination unit 13 to the cable ("core-core"). The indicator 14 coordination and overload is used to coordinate the resistance of the cable with the output resistance of the amplifier 12. The power supply unit 15 provides the operation of the master oscillator 9, divider 10, amplifier 12.

Ток одной из выбранных частот создает электромагнитное поле вокруг кабеля, которое улавливается антенной 16 и поступает на входной аттенюатор 17. Далее сигнал проходит аналогично ранее описанному в случае поиска трассы. The current of one of the selected frequencies creates an electromagnetic field around the cable, which is captured by the antenna 16 and fed to the input attenuator 17. Further, the signal passes similarly to the previously described in the case of the search path.

Claims (4)

1. Способ поиска трассы и определения места повреждения электрического кабеля с защитой от помех, создаваемых гармониками токов промышленной частоты, включающий генерацию тока определенной частоты, подачу сигнала в электрический кабель, измерение напряженности магнитного поля, наведенного током, модулирование сигнала, преобразование сигнала, определение места повреждения по изменению параметров сигнала, отличающийся тем, что частоту генерируемого сигнала выбирают между частотами соседних гармоник тока промышленной частоты, а помехи, создаваемые гармониками, отфильтровывают с помощью узкополосного активного фильтра, выполненного на искусственных индуктивностях гираторах. 1. A method of searching for a route and determining the location of damage to an electric cable with protection from interference caused by harmonics of industrial frequency currents, including generating a current of a certain frequency, applying a signal to an electric cable, measuring the magnetic field induced by current, modulating the signal, converting the signal, locating damage by changing signal parameters, characterized in that the frequency of the generated signal is chosen between the frequencies of adjacent harmonics of the current of industrial frequency, and the interference created by harmonics is filtered off with a narrow-band active filter made on artificial inductors of gyrators. 2. Устройство для поиска трассы и определения места повреждения электрического кабеля с защитой от помех, создаваемых гармониками токов промышленной частоты, содержащее генератор и измеритель-индикатор, включающий в себя усилитель, акустический индикатор, отличающееся тем, что в измеритель-индикатор введены магнитная антенна, входной аттенюатор, преселектор, смеситель, гетеродин, узкополосный активный фильтр с использованием в нем гираторов в качестве искусственных индуктивностей, стрелочный индикатор, при этом выход магнитной антенны соединен с входом аттенюатора, его выход соединен с входом преселектора, выход которого соединен с первым входом смесителя, второй вход которого соединен с выходом гетеродина, выход смесителя соединен с входом усилителя, выход которого соединен с входом узкополосного активного фильтра, выход которого соединен с стрелочным и акустическим индикаторами. 2. A device for searching for a route and determining the place of damage to an electric cable with protection from interference caused by harmonics of industrial frequency currents, comprising a generator and an indicator meter, including an amplifier, an acoustic indicator, characterized in that a magnetic antenna is inserted into the indicator meter, input attenuator, preselector, mixer, local oscillator, narrow-band active filter using gyrators as artificial inductors in it, dial indicator, while the output of magnetic antennas s is connected to the input of the attenuator, its output is connected to the input of the preselector, the output of which is connected to the first input of the mixer, the second input of which is connected to the output of the local oscillator, the output of the mixer is connected to the input of the amplifier, the output of which is connected to the input of the narrow-band active filter, the output of which is connected to the arrow and acoustic indicators. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что генератор содержит задающий кварцевый генератор, делитель частоты, коммутатор, блок фильтров, усилитель мощности, узел согласования, блок питания, индикатор выхода, при этом задающий кварцевый генератор подключен к блоку питания, выход задающего генератора соединен с первым входом делителя частоты, второй вход которого подключен к блоку питания, первый, второй и третий выходы делителя частоты соединены с тремя входами коммутатора соответственно, четвертый вход которого подключен к блоку питания, выход коммутатора соединен с входом блока фильтров, выход которого соединен с первым входом усилителя мощности, второй вход которого подключен к блоку питания, выход усилителя мощности соединен с узлом согласования, первый выход которого соединен с индикатором выхода, а второй выход служит для подключения к кабелю. 3. The device according to claim 2, characterized in that the generator contains a master crystal oscillator, a frequency divider, a switch, a filter unit, a power amplifier, a matching unit, a power supply, an output indicator, while the master crystal is connected to a power supply, the output of the master the generator is connected to the first input of the frequency divider, the second input of which is connected to the power supply, the first, second and third outputs of the frequency divider are connected to three inputs of the switch, respectively, the fourth input of which is connected to the power supply, the output of the switch is connected to the input of the filter unit, the output of which is connected to the first input of the power amplifier, the second input of which is connected to the power supply unit, the output of the power amplifier is connected to the matching unit, the first output of which is connected to the output indicator, and the second output is used to connect to the cable. 4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что генератор содержит задающий кварцевый генератор, делитель частоты, блок фильтров, усилитель мощности, узел согласования, индикатор согласования и перегрузки, блок питания, при этом задающий кварцевый генератор подключен к блоку питания, выход задающего кварцевого генератора соединен с первым входом делителя частоты, второй вход которого подключен к блоку питания, выход делителя частоты соединен с блоком фильтров, выход которого подключен к первому входу усилителя мощности, второй вход которого подключен к блоку питания, выход усилителя соединен с узлом согласования, вход и выход которого соединены с индикатором согласования и перегрузки, выход узла согласования служит для подключения к кабелю. 4. The device according to claim 2, characterized in that the generator contains a master crystal oscillator, a frequency divider, a filter unit, a power amplifier, a matching unit, a matching and overload indicator, a power supply, while the master crystal is connected to a power supply, the output of the master a crystal oscillator is connected to the first input of the frequency divider, the second input of which is connected to the power supply, the output of the frequency divider is connected to the filter block, the output of which is connected to the first input of the power amplifier, the second input of which It is connected to the power supply, the output of the amplifier is connected to the matching unit, the input and output of which is connected to the matching and overload indicator, the output of the matching unit is used to connect to the cable.
SU5066726 1992-08-10 1992-08-10 Method and device for cable routing and fault finding unaffected by commercial frequency current interference RU2046363C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5066726 RU2046363C1 (en) 1992-08-10 1992-08-10 Method and device for cable routing and fault finding unaffected by commercial frequency current interference

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5066726 RU2046363C1 (en) 1992-08-10 1992-08-10 Method and device for cable routing and fault finding unaffected by commercial frequency current interference

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2046363C1 true RU2046363C1 (en) 1995-10-20

Family

ID=21615383

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5066726 RU2046363C1 (en) 1992-08-10 1992-08-10 Method and device for cable routing and fault finding unaffected by commercial frequency current interference

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2046363C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2463629C1 (en) * 2011-06-17 2012-10-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "КубГУ") Locator signal generator
RU2572528C2 (en) * 2013-06-14 2016-01-20 Александр Сергеевич Лобасов Method for route search and identification of electric wiring damage points
RU2688854C1 (en) * 2018-08-06 2019-05-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Inductive-acoustic cable detector

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1707578, кл. G 01R 31/08, 1989. *
Авторское свидетельство СССР N 1707579, кл. G 01R 31/08, 1990. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2463629C1 (en) * 2011-06-17 2012-10-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "КубГУ") Locator signal generator
RU2572528C2 (en) * 2013-06-14 2016-01-20 Александр Сергеевич Лобасов Method for route search and identification of electric wiring damage points
RU2688854C1 (en) * 2018-08-06 2019-05-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Inductive-acoustic cable detector

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69817210D1 (en) PORTABLE NETWORK VECTOR ANALYZER FOR THE HIGH FREQUENCY RANGE BY MIXING LO AND RF SIGNALS WITH OFFSET ODD HARMONIOUS
RU2046363C1 (en) Method and device for cable routing and fault finding unaffected by commercial frequency current interference
CN107834998A (en) A kind of broadband orthogonal signalling generation device
GB803802A (en) Improvements in and relating to electrical circuits
Linnecar et al. A transverse Schottky noise detector for bunched proton beams
RU2190234C1 (en) Procedure locating fault in electric cable and device for its implementation
RU2108656C1 (en) Frequency multiplier
RU2402130C1 (en) Device for protection against ground short circuit in networks with compensation of capacitance circuit
RU2143784C1 (en) Wide-band connection device with directed features
JP3178649B2 (en) Wiring path identification device
JPS61155868A (en) Simple measuring method of insulation resistance
Ascarrunz et al. PM noise generated by noisy components
RU2046378C1 (en) Device to determine line of route and depth of power electric cables laying and underground metal utility systems
CN215264870U (en) Household variable relation recognizer
JPS61173175A (en) Partial discharge monitor device for high-voltage apparatus
SU1114958A1 (en) Method of measuring losses of electric energy for corona discharge in loaded high=voltage electric power line
Franklin Frequency response modeling of high voltage power line carrier systems
SU1287042A2 (en) Device for continuous measuring of active resistance of insulation with earthed neutral
SU743396A1 (en) Current converter for super-high-voltage power line
SU1205048A1 (en) Apparatus for obtaining calibrating values of frequency deviation
Murthy Decoupling networks for promoting power line carrier systems
SU884081A1 (en) Device for adding powers of electric oscillators
SU892348A1 (en) Device for measuring insulation resistance of electric network under voltage
SU788255A1 (en) Device for differential protection of bus-bars
SU1255959A1 (en) Device for measuring capacitance in industrial high-voltage electrical installations