RU2715360C1 - Method for cable insulation damage point determining - Google Patents

Method for cable insulation damage point determining Download PDF

Info

Publication number
RU2715360C1
RU2715360C1 RU2019120298A RU2019120298A RU2715360C1 RU 2715360 C1 RU2715360 C1 RU 2715360C1 RU 2019120298 A RU2019120298 A RU 2019120298A RU 2019120298 A RU2019120298 A RU 2019120298A RU 2715360 C1 RU2715360 C1 RU 2715360C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
signals
cable
signal
damage
Prior art date
Application number
RU2019120298A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Василий Андреевич Кандаев
Ксения Васильевна Авдеева
Ольга Владимировна Литвинова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения"
Priority to RU2019120298A priority Critical patent/RU2715360C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2715360C1 publication Critical patent/RU2715360C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08Locating faults in cables, transmission lines, or networks

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Relating To Insulation (AREA)

Abstract

FIELD: measuring equipment.SUBSTANCE: invention relates to electric measuring equipment and can be used for determination of cable insulation damage point. Method comprises feeding a frequency-modulated test signal between cable sheath and ground. Sensor is moved along the cable. Sensor is used to register signals. Amplitude of interference is limited, signals are extracted with the help of band-pass filter with frequency f1 and by means of detector with frequency f2. Frequencies are selected from the condition f2·N=f1, where N is an integer. Signals are converted into signals with equal frequency and phase shift is determined.EFFECT: high accuracy of determining the point of damage to the cable insulation by using a frequency-modulated signal, and therefore providing constant output power of the generator portion and high noise-immunity of the signal.1 cl, 1 dwg

Description

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

Известен способ определения места повреждения кабеля, включающий подачу испытательного синусоидального сигнала частотой f от высокостабильного задающего генератора между оболочкой кабеля и землей, перемещение датчика вдоль кабеля, регистрацию в приемной части испытательного сигнала частотой f и сравнение его с сигналом такой же частоты от высокостабильного опорного генератора, предварительно синхронизированного с задающим, определение сдвига фаз между сигналами, по величине которого судят о месте повреждения кабеля. (Патент на изобретение №2361229, Россия, МПК G01R 31/08. «Способ определения места повреждения кабеля» / Кандаев В.А., Елизарова Ю.М.).A known method for determining the location of cable damage, including the supply of a test sinusoidal signal of frequency f from a highly stable master oscillator between the cable sheath and the ground, moving the sensor along the cable, registering a test signal with a frequency f in the receiving part and comparing it with a signal of the same frequency from a highly stable reference generator, previously synchronized with the master, the determination of the phase shift between the signals, the value of which is judged on the place of cable damage. (Invention patent No. 2361229, Russia, IPC G01R 31/08. “Method for determining the location of cable damage” / V. Kandaev, Yu.M. Elizarova).

Недостатком данного способа 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 нестабильность задающего и опорного генераторов способна привести к значительной погрешности при поиске места повреждения изоляции кабеля.The disadvantage of this method is the need to use highly stable master and reference generators previously synchronized with each other. The use of such specialized generators significantly increases the cost of equipment, and the task of synchronizing generators is not simple and requires an additional solution. Moreover, the small instability of the master and reference generators can lead to significant errors in finding the place of damage to the cable insulation.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения места повреждения кабеля, включающий 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 f2 боковыми частотами, преобразование этих сигналов в сигналы с одинаковой частотой осуществляют по условию mf1=nf2=const, где m и n - целые числа. (Патент №2207582, МПК G01R 31/08. Способ определения места повреждения кабеля. / Кандаев В.А., Свешникова Н.Ю.).Closest to the proposed one is a method for determining the location of cable damage, including applying 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 location of the cable damage, amplitude -modulated signal is fed between the cable sheath and the ground, signals with upper f1 and lower f2 side frequencies are isolated in the receiving part, the conversion of these s the signals to the signals with the same frequency are carried out by the condition mf1 = nf2 = const, where m and n are integers. (Patent No. 2207582, IPC G01R 31/08. Method for determining the location of cable damage. / Kandaev V.A., Sveshnikova N.Yu.).

Недостатком этого способа является постоянное изменение выходной мощности генераторной части из-за разной амплитуды выходного амплитудно-модулированного сигнала, что усложняет реализацию данного способа определения места повреждения кабеля и увеличивает стоимость аппаратуры, а также низкая помехоустойчивость амплитудно-модулированного сигнала, которая приводит к снижению точности и оперативности определения места повреждения кабеля.The disadvantage of this method is the constant change in the output power of the generator part due to different amplitudes of the output amplitude-modulated signal, which complicates the implementation of this method of determining the location of cable damage and increases the cost of equipment, as well as low noise immunity of the amplitude-modulated signal, which leads to a decrease in accuracy and Efficiency of determining the place of cable damage.

Цель изобретения - повышение точности определения места повреждения изоляции кабеля за счет обеспечения постоянной выходной мощности генераторной части и повышения помехоустойчивости сигнала.The purpose of the invention is to increase the accuracy of determining the location of damage to the cable insulation by providing a constant output power of the generator part and increasing the noise immunity of the signal.

Для достижения этой цели в предлагаемом способе определения места повреждения изоляции кабеля, включающем подачу испытательного сигнала между оболочкой кабеля и землей, 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, подают частотно-модулированный сигнал, в приемной части ограничивают амплитуду помех, выделяют сигналы с помощью полосового фильтра частотой f1 и с помощью детектора частотой f2, частоты выбираются из условия f2⋅N=f1, где N - целое число.To achieve this goal, in the proposed method for determining the location of a cable insulation damage, including applying a test signal between the cable sheath and the ground, 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 is used to determine the location cable damage, give a frequency-modulated signal, limit the interference amplitude in the receiving part, extract signals using a band-pass filter with a frequency of f1 and with the help of detectors torus with frequency f2, the frequencies are selected from the condition f2⋅N = f1, where N is an integer.

На фиг. представлена функциональная схема устройства, реализующая измерения по данному способу.In FIG. presents a functional diagram of a device that implements measurements by this method.

Устройство состоит из генераторной и приемной частей. Генераторная часть 7 содержит задающий генератор 1, делители частоты 2 и 3, частотный модулятор 4, усилитель мощности 5 и согласующее устройство 6, подключенное к изолированной металлической оболочке кабеля 8, имеющей повреждение изоляции 18. Приемная часть 17 содержит датчик-формирователь 9, ограничитель амплитуды 10, избирательный усилитель 11, полосовой фильтр 12 для выделения сигнала частотой f1, делитель частоты на N 13, частотный детектор 14, выделяющий сигнал частотой f2, фазометр 15, индикатор 16.The device consists of a generator and receiving parts. The generator part 7 contains a master oscillator 1, frequency dividers 2 and 3, a frequency modulator 4, a power amplifier 5 and a matching device 6 connected to an insulated metal sheath of a cable 8 having insulation damage 18. The receiving part 17 contains a sensor former 9, an amplitude limiter 10, a selective amplifier 11, a band-pass filter 12 for isolating a signal of frequency f1, a frequency divider by N 13, a frequency detector 14, which extracts a signal of frequency f2, a phase meter 15, an indicator 16.

Процесс определения места повреждения изоляции кабеля состоит в следующем.The process of determining the location of damage to the cable insulation is as follows.

С помощью задающего генератора 1 и делителя частоты 2 вырабатывается синусоидальный сигнал несущей частотой f1, с помощью делителя частоты 3 этот сигнал делится на N, таким образом, получается модулирующий сигнал частотой f2, жестко связанный с сигналом несущей. Эти сигналы подаются на частотный модулятор 4, на выходе которого получается частотно-модулированный сигнал. После необходимого усиления с помощью усилителя мощности 5 сигнал через согласующее устройство 6 подается в цепь «оболочка кабеля - земля». Поскольку применяется частотная модуляция, то выходная мощность генераторной части остается постоянной. Сигнал, распространяющийся по кабелю, создает на поверхности земли электромагнитное поле.Using a master oscillator 1 and a frequency divider 2, a sinusoidal signal is generated with a carrier frequency f1, using a frequency divider 3 this signal is divided by N, thus, a modulating signal with a frequency f2 is obtained, which is rigidly connected to the carrier signal. These signals are fed to a frequency modulator 4, the output of which produces a frequency-modulated signal. After the necessary amplification using a power amplifier 5, the signal through the matching device 6 is fed into the cable sheath-ground circuit. Since frequency modulation is used, the output power of the generator part remains constant. The signal propagating through the cable creates an electromagnetic field on the surface of the earth.

Приемная часть служит для регистрации этих полей и выявления фазового сдвига в месте повреждения. Величина фазового сдвига является функцией частоты. Электромагнитное поле регистрируется датчиком-формирователем 9. Сформированный сигнал поступает на ограничитель амплитуды 10 для уменьшения амплитуды помех, избирательный усилитель 11, настроенный на полосу частот частотно-модулированного сигнала и усиливающий до необходимого значения данный сигнал, который подается далее на полосовой фильтр 12 и детектор 14. Полосовой фильтр 12 выделяет сигнал частотой f1, после чего с помощью делителя частоты 13 этот сигнал делится на N, таким образом, получается сигнал с частотой f2. Частотный детектор 14 выделяет сигнал частотой f2. Далее сигналы с выхода делителя частоты 13 и частотного детектора 14 подаются на входы фазометра 15, который определяет при перемещении приемника по трассе кабеля сдвиг фаз между сигналами частотой f1 и f2. Эта разность фаз регистрируется индикатором 16. О повреждении изоляции кабеля 18 судят по приращению разности фаз между сигналами, которое происходит в месте повреждения изоляции кабеля.The receiving part serves to register these fields and detect a phase shift at the site of damage. The magnitude of the phase shift is a function of frequency. The electromagnetic field is detected by the imaging sensor 9. The generated signal is fed to an amplitude limiter 10 to reduce the interference amplitude, a selective amplifier 11 tuned to the frequency-modulated signal frequency band and amplifying this signal to the required value, which is then fed to the band-pass filter 12 and detector 14 The band-pass filter 12 selects a signal with a frequency f1, after which, using a frequency divider 13, this signal is divided by N, thus, a signal with a frequency f2 is obtained. The frequency detector 14 emits a signal of frequency f2. Next, the signals from the output of the frequency divider 13 and the frequency detector 14 are fed to the inputs of the phase meter 15, which determines when the receiver moves along the cable path the phase shift between the signals of frequency f1 and f2. This phase difference is recorded by the indicator 16. The damage to the insulation of the cable 18 is judged by the increment of the phase difference between the signals, which occurs at the place of damage to the insulation of the cable.

В данном способе повышается точность определения места повреждения изоляции кабеля за счет использования частотно-модулированного сигнала, а следовательно, обеспечения постоянной выходной мощности генераторной части и повышения помехоустойчивости сигнала.This method improves the accuracy of determining the location of damage to the cable insulation by using a frequency-modulated signal, and therefore, ensuring a constant output power of the generator part and increasing the noise immunity of the signal.

Claims (1)

Способ определения места повреждения изоляции кабеля, включающий подачу испытательного сигнала между оболочкой кабеля и землей, 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, отличающийся тем, что подают частотно-модулированный сигнал, в приемной части ограничивают амплитуду помех, выделяют сигналы с помощью полосового фильтра частотой f1 и с помощью детектора частотой f2, частоты выбираются из условия f2⋅N=f1, где N - целое число.A method for determining the location of a cable insulation damage, including applying a test signal between the cable sheath and the ground, moving the sensor along the cable, registering the signals, converting the extracted signals to signals with the same frequency and determining the phase shift, the value of which determines the location of the cable damage, characterized in that a frequency-modulated signal is supplied, the interference amplitude is limited in the receiving part, the signals are isolated using a band-pass filter with a frequency f1 and with a detector with a frequency f2, hour Hots are selected from the condition f2⋅N = f1, where N is an integer.
RU2019120298A 2019-06-27 2019-06-27 Method for cable insulation damage point determining RU2715360C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019120298A RU2715360C1 (en) 2019-06-27 2019-06-27 Method for cable insulation damage point determining

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019120298A RU2715360C1 (en) 2019-06-27 2019-06-27 Method for cable insulation damage point determining

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2715360C1 true RU2715360C1 (en) 2020-02-26

Family

ID=69630934

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019120298A RU2715360C1 (en) 2019-06-27 2019-06-27 Method for cable insulation damage point determining

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2715360C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU943610A1 (en) * 1980-12-04 1982-07-15 Ижевский сельскохозяйственный институт Method of localizing cable damage
US4896117A (en) * 1987-10-24 1990-01-23 Radiodetection Limited Method of and apparatus for tracing faults in electrical conductors
US5210497A (en) * 1989-06-29 1993-05-11 Radiodetection, Ltd. Cable fault tracing systems
RU2207582C2 (en) * 2001-07-04 2003-06-27 Омский государственный университет путей сообщения Procedure locating point of fault in cable
RU139781U1 (en) * 2014-01-10 2014-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный университет путей сообщения" (ОмГУПС (ОмИИТ)) CABLE INSULATION DAMAGE DETECTION DEVICE

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU943610A1 (en) * 1980-12-04 1982-07-15 Ижевский сельскохозяйственный институт Method of localizing cable damage
US4896117A (en) * 1987-10-24 1990-01-23 Radiodetection Limited Method of and apparatus for tracing faults in electrical conductors
US5210497A (en) * 1989-06-29 1993-05-11 Radiodetection, Ltd. Cable fault tracing systems
RU2207582C2 (en) * 2001-07-04 2003-06-27 Омский государственный университет путей сообщения Procedure locating point of fault in cable
RU139781U1 (en) * 2014-01-10 2014-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный университет путей сообщения" (ОмГУПС (ОмИИТ)) CABLE INSULATION DAMAGE DETECTION DEVICE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4896117A (en) Method of and apparatus for tracing faults in electrical conductors
US5070462A (en) Device for locating a boring machine
US4639674A (en) Apparatus and method employing extraneous field compensation for locating current-carrying objects
KR102434025B1 (en) Method for detecting buried metal using synchronous detection method and device therefor
RU2715360C1 (en) Method for cable insulation damage point determining
RU2361229C1 (en) Method of determining cable fault site
RU139781U1 (en) CABLE INSULATION DAMAGE DETECTION DEVICE
KR101224862B1 (en) Detecting apparatus and method of failure location in a cable
Lindner et al. Instantaneous frequency measurement based on low-cost six-port technology
US2467455A (en) Radio speed and distance indicator
RU2480794C1 (en) Geoelectric survey method and apparatus for realising said method
US3801896A (en) Method for determining the electrical resistivity of the subsoil by electromagnetic surface waves and apparatus for subsoil prospecting by measuring electromagnetic fields
SU650022A1 (en) Arrangement for measuring unstability
SU890336A1 (en) Electric aerosurvey apparatus
SU1746227A1 (en) Apparatus to trace sunk pipelines
SU744415A1 (en) Apparatus for electromagnetic well logging
SU1236405A1 (en) Amplitude-phase meter for geoelectrical prospecting
RU2207582C2 (en) Procedure locating point of fault in cable
SU1742751A1 (en) Method of determination of uniform cable electric length
SU1000981A1 (en) Device for electromagnetic well-logging
SU512442A1 (en) Device for measuring the electrical conductivity of rocks and ores
RU1793392C (en) Reflectivity module and phase meter
SU938189A1 (en) Device for measuring voltage divider frequency errors
RU2448U1 (en) ELECTROMAGNETIC EXPLORATION DEVICE
SU773529A1 (en) Apparatus for separate measuring of amplitude and phase components of stray modulation