RU2110075C1 - Process of location of fault in cable line - Google Patents

Process of location of fault in cable line Download PDF

Info

Publication number
RU2110075C1
RU2110075C1 RU95103568A RU95103568A RU2110075C1 RU 2110075 C1 RU2110075 C1 RU 2110075C1 RU 95103568 A RU95103568 A RU 95103568A RU 95103568 A RU95103568 A RU 95103568A RU 2110075 C1 RU2110075 C1 RU 2110075C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
damage
cable
location
magnetic field
fault
Prior art date
Application number
RU95103568A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU95103568A (en
Inventor
В.И. Власов
С.В. Кочанов
Г.Г. Лейман
В.Л. Путилин
Original Assignee
Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат"
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 Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" filed Critical Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат"
Priority to RU95103568A priority Critical patent/RU2110075C1/en
Publication of RU95103568A publication Critical patent/RU95103568A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2110075C1 publication Critical patent/RU2110075C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Locating Faults (AREA)
  • Testing Relating To Insulation (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: distinguished feature of proposed process consists in formation of magnetic field of invariable polarity by electrostatic machine in cable. This field is traced along route and disappearance of magnetic field above point of fault is registered by device measuring magnetic values, for instance, by ferroprobe tesla meter. EFFECT: increased accuracy, reduced consumption of materials, diminished time of search for location of fault, simplified process of search. 2 dwg

Description

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для топографического определения места повреждения кабельных линий. The invention relates to the electric power industry and can be used for topographic determination of the location of damage to cable lines.

Известны различные способы (методы) определения места повреждения в электрических сетях и кабелях связи, которые разделяются на две группы: относительные, позволяющие приблизительно определить расстояние от места измерения до места повреждения (импульсный, колебательного разряда, волновой, петлевой, емкостной, высокочастотный), и абсолютные, указывающие место повреждения непосредственно на трассе (акустический, индукционный, индукционно-коммутационный, контактный и др.). There are various methods (methods) for determining the location of damage in electrical networks and communication cables, which are divided into two groups: relative, allowing you to approximately determine the distance from the measurement location to the location of damage (pulsed, vibrational discharge, wave, loop, capacitive, high-frequency), and absolute, indicating the place of damage directly on the track (acoustic, induction, induction-switching, contact, etc.).

При этом обязательно применение не менее двух способов: относительного и абсолютного, так как первый обеспечивает быстроту определения зоны повреждения, куда должен отправиться оператор, а второй уточняет место раскопок на трассе [1, с. 8-9]. At the same time, at least two methods must be used: relative and absolute, since the first ensures the speed of determining the damage zone where the operator should go, and the second specifies the excavation site on the highway [1, p. 8-9].

Общими недостатками известных способов определения места повреждения являются:
- зависимость результатов поиска от опыта и квалификации оператора;
- сложность и дороговизна применяемой аппаратуры и способов определения места повреждения;
- значительное время (3-5 ч) поиска неисправности;
- необходимость прожига изоляции жил кабеля до переходного сопротивления менее 100 Ом, что сокращает срок службы кабельных линий.
Common disadvantages of the known methods for determining the location of damage are:
- the dependence of search results on the experience and qualifications of the operator;
- the complexity and high cost of the applied equipment and methods for determining the location of damage;
- significant time (3-5 h) for troubleshooting;
- the need to burn the insulation of the cable cores to a transition resistance of less than 100 Ohms, which reduces the service life of cable lines.

Наиболее универсален акустический способ, но его невозможно применить на кабелях, не имеющих отверстий в оболочке на месте повреждения, если кабель залегает на глубине полтора и более метров, если имеется звукопоглощающая среда в грунте над местом повреждения, при наличии прочного металлического мостика в месте повреждения, а также при высокой изоляции оборванных жил и при малой емкости, разряжаемой на поврежденный кабель. The most universal is the acoustic method, but it cannot be applied on cables that do not have holes in the sheath at the place of damage, if the cable lies at a depth of one and a half or more meters, if there is a sound-absorbing medium in the ground above the place of damage, if there is a strong metal bridge at the place of damage, as well as with high insulation of dangling conductors and with a small capacity discharged to a damaged cable.

Недостатками способов накладной рамки и индукционно-коммутационного являются требования:
- большого объема земляных работ по раскопке шурфов;
- наличия металлического замыкания между жилой и оболочкой кабеля;
- сложной подготовкой к измерениям и т.д.
The disadvantages of the methods of the overhead frame and induction-switching are the requirements:
- a large amount of earthwork for excavating pits;
- the presence of a metal circuit between the core and the cable sheath;
- complex preparation for measurements, etc.

Импульсно-индукционный способ сложен, неточен, несовершенен; контактные (потенциальные) способы ненадежны, приемлемы только для вскрытого кабеля, поэтому и тот и эти не получили распространения. The pulse-induction method is complex, inaccurate, imperfect; contact (potential) methods are unreliable, acceptable only for an opened cable, therefore both of them did not get distribution.

Наиболее близким техническим решением определения места повреждения кабельных линий к заявляемому (прототипом) принят индукционный способ, основанный на принципе улавливания изменений магнитного поля над кабелем, по которому пропускается ток от генератора звуковой частоты. При этом вокруг кабеля образуется переменное магнитное поле, напряженность которого пропорциональна величине тока в кабеле. На поверхности земли над кабелем при помощи индукционной рамки, усилителя и телефона можно проследить поле, которое распространяется по пути прохождения тока по кабелю [2, с. 247-266]. The closest technical solution for determining the location of damage to cable lines to the claimed (prototype) is an induction method based on the principle of capturing changes in the magnetic field above the cable, through which current is passed from the sound frequency generator. In this case, an alternating magnetic field is formed around the cable, the intensity of which is proportional to the current in the cable. On the surface of the earth above the cable with the help of an induction frame, an amplifier and a telephone, you can trace the field that propagates along the current path through the cable [2, p. 247-266].

Способу, принятому за прототип, свойственны все вышеуказанные недостатки. Кроме этого, для его применения требуются определенные условия:
- во-первых, необходимо иметь две пробитые жилы с тем, чтобы ток звуковой частоты шел по одной жиле до места пробоя и возвращался к источнику (генератору) по второй жиле кабеля;
- во-вторых, иметь на месте пробоя небольшое (порядка 0,2-0,3 Ом) переходное сопротивление.
The method adopted for the prototype, characterized by all of the above disadvantages. In addition, for its application certain conditions are required:
- firstly, it is necessary to have two broken wires so that the sound of the audio frequency goes through one core to the point of breakdown and returns to the source (generator) along the second core of the cable;
- secondly, to have a small (on the order of 0.2-0.3 Ohms) transition resistance at the breakdown site.

Но для достижения такого переходного сопротивления прожигом изоляции требуется затратить много времени и не всегда удается его достичь (например, при сильной увлажненности кабеля). В этом случае ток пойдет только частично через место пробоя и будет растекаться далеко за повреждением в виде емкостного тока. Следовательно, сигнал не будет резко обрываться у места пробоя, а будет прослушиваться с постепенным затуханием [3, с. 20]. But to achieve such a transition resistance by burning through the insulation, a lot of time is required and it is not always possible to achieve it (for example, when the cable is very wet). In this case, the current will go only partially through the breakdown location and will spread far behind the damage in the form of a capacitive current. Therefore, the signal will not abruptly break off at the point of breakdown, but will be tapped with a gradual attenuation [3, p. twenty].

Таким образом, индукционный способ дает положительные результаты только при замыкании между жилами, а наиболее часто встречаемый вид повреждения (97-98%) - это замыкание жилы на оболочку [1, с. 6]. Thus, the induction method gives positive results only when the circuit between the conductors, and the most common type of damage (97-98%) is the closure of the core to the shell [1, p. 6].

Поэтому определение места повреждения кабельных линий остается сложной технической проблемой. Therefore, determining the location of damage to cable lines remains a complex technical problem.

Целью изобретения являются:
- повышение ресурса кабеля за счет исключения вспомогательной операции прожига при определении места повреждения;
- сокращение времени поиска места повреждения;
- повышение точности измерений;
- упрощение применяемых методик поиска и аппаратуры;
- сокращение материальных затрат на определение места повреждения и восстановления энергоснабжения потребителей.
The aim of the invention are:
- increase the cable resource by eliminating the auxiliary operation of burning when determining the location of damage;
- reduction of time to search for a place of damage;
- improving the accuracy of measurements;
- simplification of the applied search techniques and equipment;
- reduction of material costs for determining the location of damage and restoration of energy supply to consumers.

Цель достигается значительным упрощением картины растекания тока в месте повреждения за счет исключения емкостного тока за местом повреждения при применении высоковольтного генератора постоянного тока. The goal is achieved by significantly simplifying the pattern of current spreading at the site of damage by eliminating the capacitive current behind the site of damage when using a high-voltage DC generator.

Сущность изобретения заключается в том, что при подключении поврежденной жилы кабеля к электростатической машине достаточной мощности протекающий по кабелю ток создает магнитное поле, которое улавливается по трассе с помощью индукционного датчика или иного прибора для измерения магнитных величин, и место повреждения определяют по изчезновению магнитного поля как для многофазного, так и для однофазного повреждения. The essence of the invention lies in the fact that when a damaged cable core is connected to an electrostatic machine of sufficient power, the current flowing through the cable creates a magnetic field, which is captured along the track using an induction sensor or other device for measuring magnetic quantities, and the place of damage is determined by the disappearance of the magnetic field as for multiphase and single-phase damage.

Проведенный патентный поиск показал отсутствие способов определения места повреждения кабелей с предлагаемой совокупностью признаков. A patent search showed the absence of methods for determining the location of cable damage with the proposed set of features.

Таким образом, в данном случае известные операции и элементы объединены новыми последовательными связями, применяются по новому назначению и придают предлагаемому способу новые свойства, проявившиеся в положительных эффектах, вследствие чего решение может быть признано обладающим существенными отличиями. Thus, in this case, the known operations and elements are combined with new sequential connections, are used for a new purpose and give the proposed method new properties, manifested in positive effects, as a result of which the solution can be recognized as having significant differences.

На фиг. 1 показана принципиальная электрическая схема создания магнитного поля в кабеле при однофазном повреждении; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема создания магнитного поля в кабеле при многофазном повреждении. In FIG. 1 shows a circuit diagram of a magnetic field in a cable during single-phase damage; in FIG. 2 is a circuit diagram of a magnetic field in a cable during multiphase damage.

Как видно на фиг. 1, при поиске однофазного повреждения однопроводное магнитное поле обусловлено протеканием тока от электростатической машины (ЭСМ), который сосредоточен в поврежденной жиле до места повреждения (МП), а за местом повреждения приобретает даже не распределенный, а рассеянный характер. Поскольку напряженность магнитного поля пропорциональна величине тока в кабеле за местом повреждения ввиду изменения его строго сосредоточенного характера на рассеянный из-за растекания во все стороны, магнитное поле уже не прослеживается прибором для измерения магнитных величин (например, индукционной рамкой), который имеет конечную чувствительность. As seen in FIG. 1, when searching for single-phase damage, a single-wire magnetic field is caused by the flow of current from an electrostatic machine (ESM), which is concentrated in the damaged conductor to the place of damage (MP), and after the damage becomes even not distributed, but scattered. Since the magnetic field strength is proportional to the current in the cable behind the damage site due to the change in its strictly concentrated character to scattered due to spreading in all directions, the magnetic field is no longer traced by a device for measuring magnetic quantities (for example, an induction frame), which has a finite sensitivity.

В принципе не важно, кодируем ли мы ток электростатической машины звуковой частотой или прослушиваем разряды пробоя через место повреждения. Это имеет значение только для изменения (повышения) чувствительности приборов, фиксирующих изменения напряженности магнитного поля над кабелем, в месте повреждения и за ним. In principle, it doesn’t matter whether we encode the current of the electrostatic machine at an audio frequency or we listen to breakdown discharges through the place of damage. This is important only for changing (increasing) the sensitivity of devices recording changes in the magnetic field strength above the cable, in the place of damage and behind it.

Как известно [2, с. 255], напряженность поля, создаваемая одиночным током, во много раз (30-100) превышает напряженность поля пары токов. Следовательно, гарантированный прием сигнала исчезновения поля за местом повреждения может быть обеспечен или кратно меньшей мощностью электростатической машины, или значительно меньшим усилением сигнала, воспринимаемого над кабелем прибором для измерения магнитных величин. As is known [2, p. 255], the field strength created by a single current is many times (30-100) higher than the field strength of a pair of currents. Consequently, the guaranteed reception of the field disappearance signal behind the damage site can be provided either by a multiple of a smaller power of the electrostatic machine, or by a significantly lower amplification of the signal perceived by the device for measuring magnetic quantities over the cable.

Электростатическая машина является не только источником высокого напряжения, обеспечивающим протекание тока через место повреждения при любом переходном сопротивлении без прожига изоляции, но и регулируемым источником, позволяющим выбирать наиболее эффективные режимы поиска. The electrostatic machine is not only a source of high voltage, ensuring the flow of current through the place of damage at any transition resistance without burning insulation, but also an adjustable source that allows you to choose the most effective search modes.

Таким образом, в отличие от прототипа, где при однофазном коротком замыкании магнитное поле за местом повреждения не исчезает, а линейно убывает, следуя закону Био-Савара [1, с. 50, 51], при однопроводном питании поврежденной жилы от электростатической машины место повреждения может быть четко зафиксировано исчезновением магнитного поля. Thus, in contrast to the prototype, where with a single-phase short circuit, the magnetic field behind the damage site does not disappear, but decreases linearly, following the Biot-Savart law [1, p. 50, 51], with a single-wire power supply to the damaged core from an electrostatic machine, the place of damage can be clearly fixed by the disappearance of the magnetic field.

При этом время поиска места повреждения будет определяться только временем передвижения оператора по трассе от места подключения электростатической машины до места повреждения даже при отсутствии возможности использования относительных методов определения места повреждения, а необходимость в дорогостоящем громоздком и пожароопасном оборудовании для прожига изоляции отпадает. In this case, the time to search for the damage site will be determined only by the time the operator moves along the highway from the connection point of the electrostatic machine to the damage site, even if it is not possible to use relative methods for determining the location of damage, and there is no need for expensive bulky and fire hazardous equipment for burning insulation.

Следует иметь в виду, что при использовании предложенного способа есть принципиальная возможность двойного контроля результатов поиска (без изменения схемы подключения кабеля) при помощи стетоскопа (из-за наличия сопутствующего акустического эффекта высоковольтного разряда в месте повреждения) и датчиков электромагнитных импульсов любой конструкции со световой или звуковой индикацией. It should be borne in mind that when using the proposed method, it is possible in principle to double-check the search results (without changing the cable connection diagram) using a stethoscope (due to the presence of the accompanying acoustic effect of a high-voltage discharge at the site of damage) and electromagnetic pulse sensors of any design with light or sound indication.

Что касается поиска многофазных повреждений (фиг. 2), то схема включения электростатической машины в принципе может не отличаться от схемы включения генератора звуковой частоты [1, с. 48], используемой в прототипе, но надобность в подготовительной операции прожига изоляции, разумеется, отпадает, т.е. также более рациональная. As for the search for multiphase damage (Fig. 2), the circuit for switching on the electrostatic machine, in principle, may not differ from the circuit for switching on the sound frequency generator [1, p. 48], used in the prototype, but the need for the preparatory operation of burning insulation, of course, disappears, ie also more rational.

Вышеописанное относится к любым кабельным линиям, в том числе и линиям связи. The above applies to any cable lines, including communication lines.

Источники информации:
1. В.С.Дементьев, В.К.Спиридонов, Г.М.Шалыт "Определение места повреждения силовых кабельных линий". Госэнергоиздат, Москва-Ленинград, 1962 г.
Sources of information:
1. V.S. Dementiev, V.K. Spiridonov, G.M.Shalyt "Determining the location of damage to power cable lines." Gosenergoizdat, Moscow-Leningrad, 1962

2. Г.М.Шалыт "Определение мест повреждения в электрических сетях". Энергоиздат, Москва, 1982 г. 2. G.M.Shalyt "Determination of places of damage in electrical networks." Energy Publishing House, Moscow, 1982

3. И.М.Чиловский "Развитие индукционного метода отыскания места повреждения кабеля". Энергетик N 2, 1962 г. 3. I. Chilovsky "Development of the induction method of finding the place of cable damage." Power Engineer N 2, 1962

Claims (1)

Способ определения места повреждения кабельных линий, согласно которому пропускают по кабелю ток, улавливают магнитное поле этого тока по трассе кабеля с помощью прибора для измерения магнитных величин и определяют место повреждения по исчезновению магнитного поля, отличающийся тем, что ток в кабеле создают путем подключения его поврежденной жилы к электростатической машине. A method for determining the place of damage of cable lines, according to which a current is passed through the cable, the magnetic field of this current is captured along the cable path using a device for measuring magnetic quantities, and the place of damage is determined by the disappearance of the magnetic field, characterized in that the current in the cable is created by connecting it to a damaged one veins to an electrostatic machine.
RU95103568A 1995-03-13 1995-03-13 Process of location of fault in cable line RU2110075C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95103568A RU2110075C1 (en) 1995-03-13 1995-03-13 Process of location of fault in cable line

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU95103568A RU2110075C1 (en) 1995-03-13 1995-03-13 Process of location of fault in cable line

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU95103568A RU95103568A (en) 1997-03-10
RU2110075C1 true RU2110075C1 (en) 1998-04-27

Family

ID=20165570

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU95103568A RU2110075C1 (en) 1995-03-13 1995-03-13 Process of location of fault in cable line

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2110075C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2576979C1 (en) * 2014-11-20 2016-03-10 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное внедренческое предприятие "Электрохимзащита" Method for detection of break in extended anode beds

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Дементьев В.С. и др. Определение мест повреждения силовых кабельных линий. - М.- Л.: Госэнергоиздат, 1962, с.8, 9 и 48. 2. Шалыт Г.М. Определение мест повреждения в электрических сетях. М.: Энергоиздат, 1982, с.248 - 288. 3. Энергетик. - 1962, N 2, с.20. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2576979C1 (en) * 2014-11-20 2016-03-10 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное внедренческое предприятие "Электрохимзащита" Method for detection of break in extended anode beds

Also Published As

Publication number Publication date
RU95103568A (en) 1997-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0024183A1 (en) A method of detecting faults in the electrically conductive sheath of an electric cable
SE9503180D0 (en) Device for sensing electrical discharges in a sample object
JP3169921B2 (en) Ground resistance measuring method and ground resistance measuring system
RU2110075C1 (en) Process of location of fault in cable line
ES2191157T3 (en) PROCEDURE FOR MEASURING THE IMPEDANCE OF THE LOOP OF A CURRENT POWER SUPPLY NETWORK WITH A NEUTRAL DRIVER.
DE59913444D1 (en) Device for measuring the capacitance of electrical wires
JP4248627B2 (en) Ground fault inspection device
JP5086119B2 (en) Deterioration location method and apparatus for power cable
RU2691832C1 (en) Device for determination of power cable fault location
SE462998B (en) PROCEDURE AND DEVICE FOR DETERMINATION OF THE CONDITION OF THE INSULATION OF A PREPARATION MADE FROM ELECTRICALLY CONDUCTIVE MATERIAL, COVERED WITH AN ELECTRIC INSULATION AND PROVIDED IN AN ELECTRICALLY CONDUCTIVE MEDIUM
RU2587533C1 (en) Method of finding point of break of multicore cable with inaccessible for grounding conductors and device therefor
SU943610A1 (en) Method of localizing cable damage
JPH1090337A (en) Method for deterioration measurement of cable
JP2564956B2 (en) Partial discharge measurement method
SU970278A1 (en) Method of locating short-circuiting to shell in cable lines
SU1188679A1 (en) Method of locating short-circuits in mine cable conductors
SU1626217A1 (en) Device for locating fault on cable line and device thereof
Touaibia et al. Cable fault location in medium voltage of Sonelgaz underground network
JPH02263168A (en) Insulator leak current detecting device
SU1262429A1 (en) Method of locating cable core fault
JPH03180771A (en) Measurement of grounding resistance
JPH10206486A (en) Method for judging fault point of underground transmission line
JP2001268736A (en) Method and apparatus for detecting disconnected shield conductor of power cable
SU1644053A1 (en) Magnetoreceiver for locating core-to-sheath short-circuit point in electric cable
RU2046378C1 (en) Device to determine line of route and depth of power electric cables laying and underground metal utility systems

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070314