RU2207582C2

RU2207582C2 - Procedure locating point of fault in cable

Info

Publication number: RU2207582C2
Application number: RU2001118482A
Authority: RU
Inventors: В.А. Кандаев; Н.Ю. Свешникова
Original assignee: Омский государственный университет путей сообщения
Priority date: 2001-07-04
Filing date: 2001-07-04
Publication date: 2003-06-27

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: procedure locating point of fault in cable includes supply of testing amplitude-modulated signal, movement of detector along cable, recording of signals, conversion of extracted signals to signals with same frequency and establishment of phase shift which value is employed to make decision on point of fault in cable. Amplitude-modulated signal is sent between sheath of cable and ground. Signals with upper f₁ and lower f₂ side frequencies are isolated, then these signals are converted to signals of same frequency in agreement with condition mf₁ = nf₂ = const, where m and n are integral numbers. EFFECT: increased precision and timeliness of location of point of fault in cable. 1 dwg

Description

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для определения места повреждения кабеля. The invention relates to electrical engineering and can be used to determine the location of cable damage.

Известен способ определения места замыкания жилы в кабельной линии, согласно которому воздействуют переменным током основной частоты на поврежденную жилу на одном из концов кабельной линии, выделяют над трассой кабельной линии сигнал основной частоты и сигнал вспомогательной частоты, преобразовывают выделенные сигналы в сигналы с одинаковой частотой и фиксируют сдвиг фаз преобразованных сигналов. По изменению угла фазового сдвига можно судить о месте повреждения (а.с. 928264, СССР, 1982, МКИ G 01 R 31/08. Способ определения места замыкания жилы в кабельной линии (Молоканов М.В., Спиридонов В.К., Шалыт Г.М., Щедрин М.Б.). There is a method of determining the location of a short circuit in a cable line, according to which they affect the damaged core at one end of the cable line with an alternating current of the main frequency, extract the main frequency signal and the auxiliary frequency signal above the cable line, convert the selected signals to signals with the same frequency and fix phase shift of the converted signals. The change in the angle of the phase shift can be used to judge the place of damage (A.S. 928264, USSR, 1982, MKI G 01 R 31/08. Method for determining the location of a short circuit in a cable line (Molokanov M.V., Spiridonov V.K., Shalyt G.M., Shchedrin M.B.).

Недостатком известного способа является то, что протекание переменного тока обеспечивается наличием в схеме блока прерывания, а также в приемном устройстве необходимо наличие двух датчиков, что приводит к увеличению стоимости прибора и наличию стационарного источника питания, обеспечивающего работу блока прерывания на ближнем конце линии связи. The disadvantage of this method is that the flow of alternating current is ensured by the presence of an interrupt unit in the circuit, as well as the presence of two sensors in the receiving device, which leads to an increase in the cost of the device and the presence of a stationary power supply that ensures the operation of the interrupt unit at the near end of the communication line.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения места повреждения кабеля, включающий подачу испытательного напряжения первой частоты между общей шиной и неповрежденной жилой кабеля, соединенной с общей шиной на другом конце, включение испытательного напряжения второй частоты между поврежденными жилами кабеля, перемещение датчика вдоль кабеля и регистрация сигналов испытательных напряжений двух частот (а. с. 943610, 1982, МКИ G 01 R 31/08). Closest to the proposed is a method for determining the location of cable damage, including applying a test voltage of the first frequency between the common bus and an intact cable lived at the other end, turning on the test voltage of the second frequency between the damaged cores of the cable, moving the sensor along the cable and registering signals test voltages of two frequencies (a.s. 943610, 1982, MKI G 01 R 31/08).

Недостатком этого способа является то, что для реализации метода необходимо наличие, кроме поврежденной жилы, еще и неповрежденной жилы кабеля, по которой будет передаваться ток генератора испытательного напряжения. Таким образом, использование данной схемы невозможно на кабелях некоторых разновидностей, а также в этом случае возрастает стоимость эксплуатации одного канало-километра при поиске места повреждения. The disadvantage of this method is that in order to implement the method, it is necessary to have, in addition to the damaged core, an intact cable core, through which the current of the test voltage generator will be transmitted. Thus, the use of this circuit is not possible on cables of some varieties, and in this case, the cost of operating one channel-kilometer increases when searching for a place of damage.

Цель изобретения - повышение точности и оперативности определения места повреждения кабеля. The purpose of the invention is to increase the accuracy and efficiency of determining the location of cable damage.

Для достижения этой цели в предлагаемом способе определения места повреждения изоляции кабеля, включающем подачу испытательного амплитудно-модулированного сигнала, перемещение датчика вдоль кабеля, регистрацию сигналов, преобразование выделенных сигналов в сигналы с одинаковой частотой и определение фазового сдвига, по значению которого судят о месте повреждения кабеля, амплитудно-модулированный сигнал подают между оболочкой кабеля и землей, в приемной части выделяют сигналы с верхней f₁ и нижней f₁ боковыми частотами, преобразование этих сигналов осуществляют по условию mf₁=nf₂=const, где m и n - целые числа.To achieve this goal, in the proposed method for determining the location of a cable insulation damage, including supplying a test amplitude-modulated signal, moving the sensor along the cable, registering signals, converting the selected signals to signals with the same frequency and determining the phase shift, the value of which judges the place of cable damage , the amplitude-modulated signal is applied between the cable sheath and the ground, signals with upper f ₁ and lower f ₁ side frequencies are isolated in the receiving part, e of these signals is carried out under the condition mf ₁ = nf ₂ = const, where m and n are integers.

На чертеже представлена функциональная схема устройства, реализующего измерения по данному способу. The drawing shows a functional diagram of a device that implements measurements by this method.

Устройство состоит из передающей и приемной частей. Передающий блок содержит генератор несущей частоты 1, генератор модулирующей частоты 2, модулятор 3, подключенный к оболочке кабеля 4. Модулятор 3 заземляется на ближнем конце линии. Приемный блок содержит датчик-формирователь 5, полосовые фильтры 6 и 7 (выделяющие частоты f₁ и f₂ соответственно), нелинейные элементы 8 и 9, фильтры 10 и 11, настроенные, например, на девятую и восьмую гармоники основного сигнала соответственно, избирательные усилители 12 и 13, фазометр 14, индикатор 15.The device consists of a transmitting and receiving parts. The transmitting unit contains a carrier frequency generator 1, a modulating frequency generator 2, a modulator 3 connected to the cable sheath 4. The modulator 3 is grounded at the near end of the line. The receiving unit contains a sensor driver 5, bandpass filters 6 and 7 (emitting frequencies f ₁ and f _2, respectively), nonlinear elements 8 and 9, filters 10 and 11, tuned, for example, to the ninth and eighth harmonics of the main signal, respectively, selective amplifiers 12 and 13, phase meter 14, indicator 15.

Процесс определения места повреждения шлангового покрытия кабеля состоит в следующем. The process of determining the location of damage to the hose cover of the cable is as follows.

Частота генератора 1 модулируется частотой генератора 2. Сформированный таким образом амплитудно-модулированный сигнал после необходимого усиления подается в цепь "оболочка кабеля - земля". Передаваемый сигнал создает над трассой кабеля электромагнитное поле. The frequency of the generator 1 is modulated by the frequency of the generator 2. The amplitude-modulated signal thus formed, after the necessary amplification, is fed to the cable sheath-ground circuit. The transmitted signal creates an electromagnetic field above the cable path.

Приемный блок служит для регистрации этих полей и выявления фазового сдвига тока в месте повреждения. Величина фазового сдвига является функцией частоты тока. Электромагнитное поле регистрируется датчиком-формирователем 5. Сформированный сигнал поступает на полосовые фильтры 6 и 7, выделяющие частоты 80 и 90 Гц соответственно, а затем на нелинейные элементы 8 и 9. С выхода нелинейных элементов сигналы подаются на фильтры 10 и 11, настроенные на восьмую и девятую гармоники основного сигнала. На выходе этих фильтров получаем сигналы с частотой f=720 Гц. Далее сигналы усиливаются до необходимого значения избирательными усилителями 12 и 13 и подаются на фазометр 14, который определяет разность фаз между этими сигналами. Эта разность фаз регистрируется индикатором 15. В данном способе более высокая точность достигается за счет того, что амплитудно-модулированный сигнал подают между оболочкой кабеля и землей, в приемной части выделяют верхнюю f₁ и нижнюю f₂ боковые частоты, преобразуют эти сигналы по условию mf₁=nf₂=const, где m и n - целые числа, о повреждении кабеля судят по фазовому сдвигу между преобразованными сигналами.The receiving unit is used to register these fields and detect the phase shift of the current at the site of damage. The magnitude of the phase shift is a function of the frequency of the current. The electromagnetic field is detected by the imaging sensor 5. The generated signal is fed to bandpass filters 6 and 7, which select frequencies 80 and 90 Hz, respectively, and then to nonlinear elements 8 and 9. From the output of nonlinear elements, the signals are fed to filters 10 and 11 tuned to the eighth and the ninth harmonic of the main signal. At the output of these filters, we obtain signals with a frequency f = 720 Hz. Next, the signals are amplified to the required value by selective amplifiers 12 and 13 and fed to a phase meter 14, which determines the phase difference between these signals. This phase difference is recorded by indicator 15. In this method, higher accuracy is achieved due to the fact that the amplitude-modulated signal is applied between the cable sheath and the ground, the upper f ₁ and lower f ₂ side frequencies are extracted, these signals are converted according to the condition mf ₁ = nf ₂ = const, where m and n are integers, cable damage is judged by the phase shift between the converted signals.

Claims

A method for determining the location of a cable damage, including supplying a test amplitude-modulated signal, moving the sensor along the cable, registering the signals, converting the extracted signals to signals with the same frequency and determining the phase shift, according to the purpose of which they judge the location of the cable damage, characterized in that the amplitude a modulated signal is fed between the cable sheath and the ground, signals with upper f ₁ and lower f ₂ side frequencies are isolated in the receiving part, these signals are converted are given by the condition mf ₁ = nf ₂ = const, where m and n are integers.