RU2754183C1 - Device for determining the location of damage to the power cable - Google Patents

Device for determining the location of damage to the power cable Download PDF

Info

Publication number
RU2754183C1
RU2754183C1 RU2020138382A RU2020138382A RU2754183C1 RU 2754183 C1 RU2754183 C1 RU 2754183C1 RU 2020138382 A RU2020138382 A RU 2020138382A RU 2020138382 A RU2020138382 A RU 2020138382A RU 2754183 C1 RU2754183 C1 RU 2754183C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
output
input
phase
power cable
Prior art date
Application number
RU2020138382A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Яков Михайлович Кашин
Геннадий Алексеевич Кириллов
Николай Алексеевич Суртаев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ")
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 "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ")
Priority to RU2020138382A priority Critical patent/RU2754183C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2754183C1 publication Critical patent/RU2754183C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/28—Testing of electronic circuits, e.g. by signal tracer
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Locating Faults (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering. The device for determining the location of damage to the power cable contains static generators of sound and ultrasonic frequency, at the output of which a coding unit with the “Dash” output, “Dot” output and “Common” clamping unit is installed with the possibility of connection to the power supply cable, while frequency stabilizers and an indication unit with inputs and a display are additionally installed in the receiving equipment, while the display of the indication unit is made with the possibility of indicating the amplitude of the signal arriving at its first input with a frequency of 1000 Hz in green, and the amplitude of the signal arriving at its second input with a frequency of 60,000 Hz is shown in red.EFFECT: increasing the accuracy of determining the location of a single-phase phase closure on the shell of a power cable with simultaneous combination of audio and visual identification of the place of cable damage.1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для определения мест повреждений в силовых кабелях.The invention relates to electrical engineering and can be used to determine the location of damage in power cables.

Известен комплект аппаратуры для определения мест повреждений в силовых кабельных линиях с рабочим напряжением до 10 кВ (В.В. Платонов. Аппаратура для выявления повреждений в силовых кабельных линиях. М: «Энергия», 1972.), содержащий статический генератор звуковой частоты и приемную аппаратуру, содержащую антенну, избирательный усилитель и головные телефоны, при этом на выходе схемы генератора, имеющего частоту 300 Гц, с целью сообщения сигналу генератора дополнительных отличительных признаков и для создания искусственных схем токораспределения установлен блок кодирования, имеющий выход «Тире», выход «Точка» и зажим «Общий», выполненный с возможностью подключения к силовому кабелю, который циклически переключает фазный выход подключенного к нему статического генератора звуковой частоты между выходами «Тире» и «Точка», при этом нулевой выход статического генератора звуковой частоты соединен с зажимом «Общий» блока кодирования (длительность импульсов «точка» и «тире» составляет 0,2 и 0,8 с соответственно), при этом избирательный усилитель настроен на резонансную частоту 300 Гц.A known set of equipment for determining the location of damage in power cable lines with an operating voltage of up to 10 kV (V.V. Platonov. Equipment for detecting damage in power cable lines. M: "Energy", 1972.), containing a static generator of audio frequency and receiving equipment containing an antenna, a selective amplifier and headphones, while at the output of the generator circuit having a frequency of 300 Hz, in order to communicate additional distinctive features to the generator signal and to create artificial current distribution schemes, a coding unit is installed with an output "Dash", the output "Point "And the" Common "clamp, made with the ability to connect to the power cable, which cyclically switches the phase output of the static audio frequency generator connected to it between the" Dash "and" Point "outputs, while the zero output of the static audio frequency generator is connected to the" Common "Coding unit (the duration of the" dot "and" dash "pulses is 0.2 and 0.8 c, respectively), with the selective amplifier tuned to a resonant frequency of 300 Hz.

Однако этот комплект аппаратуры не обеспечивает точного определения места однофазного замыкания фазы на оболочку силового кабеля вследствие большого растекания одиночного тока замыкания «поврежденная фаза - оболочка силового кабеля - земля» частотой 300 Гц на землю через оболочку силового кабеля, что затрудняет выявление поля пары токов той же частоты «поврежденная фаза - оболочка силового кабеля» в месте замыкания и не позволяет точно определить место повреждения.However, this set of equipment does not provide an accurate determination of the location of a single-phase phase fault on the sheath of the power cable due to the large spreading of a single fault current "damaged phase - sheath of the power cable - ground" with a frequency of 300 Hz to ground through the sheath of the power cable, which makes it difficult to identify the field of a pair of currents of the same frequency "damaged phase - sheath of the power cable" at the point of short circuit and does not allow you to accurately determine the place of damage.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и принятым авторами за прототип является (пат. РФ №2691832, авторы Кашин Я.М., Кириллов Г.А., Варенов А.Б., Артемьев А.В.) устройство для определения места повреждения силового кабеля, содержащее статический генератор звуковой частоты, на выходе которого установлен выполненный с возможностью подключения к силовому кабелю и имеющий выход «Тире», выход «Точка» и зажим «Общий», блок кодирования, который циклически переключает фазный выход подключенного к нему статического генератора звуковой частоты между выходами «Тире» и «Точка», при этом нулевой выход статического генератора звуковой частоты соединен с зажимом «Общий» блока кодирования, и приемную аппаратуру, содержащую антенну, избирательный усилитель и головные телефоны. Дополнительно известное из пат. РФ №2691832 устройство содержит статический генератор ультразвуковой частоты, настроенный на частоту 60 000 Гц, а блок кодирования имеет первый и второй входы, при этом фазный выход статического генератора звуковой частоты подключен к первому входу блока кодирования, фазный выход статического генератора ультразвуковой частоты подключен ко второму входу блока кодирования, а его нулевой выход соединен с зажимом «Общий» блока кодирования, при этом статический генератор звуковой частоты настроен на частоту 1000 Гц, а приемная аппаратура дополнительно содержит первый и второй селекторы, входы которых подключены к антенне, преобразователь частоты 60000/3000 Гц, второй избирательный усилитель, при этом первый селектор и первый избирательный усилитель настроены на частоту 1000 Гц, а второй селектор настроен на частоту 60 000 Гц, при этом выход первого селектора подключен ко входу первого избирательного усилителя, выход второго селектора подключен ко входу преобразователя частоты 60000/3000 Гц, выход которого подключен ко входу второго избирательного усилителя, настроенного на частоту 3000 Гц, а выходы первого и второго избирательных усилителей подключены к головным телефонам. Блок кодирования известного из пат. РФ №2691832 устройства выполнен с возможностью подключения к своему выходу «Тире» фазного выхода статического генератора звуковой частоты 1 на время 0,8 секунды с последующим его отключением на 0,2 секунды и одновременным подключением на 0,2 секунды к своему выходу «Точка» фазного выхода статического генератора ультразвуковой частоты 2 с последующим его отключением на 0,8 секунды и с последующим циклическим повторением этих подключений и отключений на указанное время.The closest to the claimed invention in terms of technical essence and adopted by the authors for the prototype is (US Pat. RF No. 2691832, authors Kashin Ya.M., Kirillov GA, Varenov A.B., Artemyev A.V.) a device for locating damage to the power cable, containing a static audio frequency generator, at the output of which is installed made with the ability to connect to a power cable and having a "Dash" output, a "Point" output and a "Common" terminal, a coding unit that cyclically switches the phase output of the static of the audio frequency generator between the outputs "Dash" and "Point", while the zero output of the static generator of the audio frequency is connected to the "Common" terminal of the coding unit, and receiving equipment containing an antenna, a selective amplifier and headphones. Additionally known from US Pat. RF No. 2691832, the device contains a static ultrasonic frequency generator tuned to a frequency of 60,000 Hz, and the coding unit has the first and second inputs, while the phase output of the static audio frequency generator is connected to the first input of the coding unit, the phase output of the static ultrasonic frequency generator is connected to the second the input of the coding unit, and its zero output is connected to the "Common" terminal of the coding unit, while the static generator of the audio frequency is tuned to a frequency of 1000 Hz, and the receiving equipment additionally contains the first and second selectors, the inputs of which are connected to the antenna, frequency converter 60000/3000 Hz, the second selective amplifier, while the first selector and the first selective amplifier are tuned to a frequency of 1000 Hz, and the second selector is tuned to a frequency of 60,000 Hz, while the output of the first selector is connected to the input of the first selective amplifier, the output of the second selector is connected to the input of the frequency converter 60000/3000 Hz, the output of which is connected to the input of the second selective amplifier tuned to a frequency of 3000 Hz, and the outputs of the first and second selective amplifiers are connected to the headphones. The coding unit known from US Pat. RF No. 2691832 of the device is made with the ability to connect to its output "Dash" the phase output of the static generator of audio frequency 1 for 0.8 seconds, followed by disconnecting it for 0.2 seconds and simultaneously connecting for 0.2 seconds to its output "Tochka" phase output of the static generator of ultrasonic frequency 2, followed by its disconnection for 0.8 seconds and subsequent cyclic repetition of these connections and disconnections for the specified time.

Однако это известное из пат. РФ №2691832 устройство для определения места повреждения силового кабеля также не может полностью обеспечить точность определения места однофазного замыкания силового кабеля вследствие того, что оператору сложно различить на слух амплитуды звуковых сигналов разных частот между собой на фоне помех.However, this is known from US Pat. RF No. 2691832, the device for determining the location of the damage to the power cable also cannot fully ensure the accuracy of determining the location of a single-phase short circuit in the power cable due to the fact that it is difficult for the operator to distinguish by ear the amplitudes of sound signals of different frequencies among themselves against the background of interference.

Задачей предлагаемого изобретения является усовершенствование устройства для определения мест повреждения в силовых кабелях.The objective of the present invention is to improve the device for determining the location of damage in power cables.

Технический результат заявленного изобретения состоит в повышении точности определения места однофазного замыкания фазы на оболочку силового кабеля за счет уменьшения погрешности определения места однофазного замыкания фазы на оболочку силового кабеля с одновременным совмещением звуковой и визуальной идентификации места повреждения кабеля.The technical result of the claimed invention is to improve the accuracy of determining the location of a single-phase phase fault on the sheath of a power cable by reducing the error in determining the location of a single-phase short-circuit of a phase on the sheath of a power cable with simultaneous combination of sound and visual identification of the location of cable damage.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для определения места повреждения силового кабеля, содержащем статический генератор звуковой частоты, настроенный на частоту 1000 Гц, статический генератор ультразвуковой частоты, настроенный на частоту 60000 Гц, на выходе которых установлен выполненный с возможностью подключения к силовому кабелю и имеющий выход «Тире», выход «Точка» и зажим «Общий» блок кодирования, имеющий первый и второй входы, при этом фазный выход статического генератора звуковой частоты подключен к первому входу блока кодирования, фазный выход статического генератора ультразвуковой частоты подключен ко второму входу блока кодирования, при этом нулевой выход статического генератора звуковой частоты и нулевой выход статического генератора ультразвуковой частоты соединены с зажимом «Общий» блока кодирования, и приемную аппаратуру, содержащую антенну, первый и второй селекторы, входы которых подключены к антенне, преобразователь частоты 60000/3000 Гц, первый и второй избирательные усилители и головные телефоны, при этом первый селектор и первый избирательный усилитель настроены на частоту 1000 Гц, второй селектор настроен на частоту 60 000 Гц, при этом блок кодирования выполнен с возможностью подключения к своему выходу «Тире» фазного выхода статического генератора звуковой частоты на время 0,8 секунды с последующим его отключением на 0,2 секунды и одновременным подключением на 0,2 секунды к своему выходу «Точка» фазного выхода статического генератора ультразвуковой частоты с последующим его отключением на ы секунд и с последующим циклическим повторением этих подключений и отключений на указанное время, при этом в приемной аппаратуре дополнительно устанавливают первый и второй стабилизаторы частоты и блок индикации, имеющий первый и второй входы и дисплей, а вход первого стабилизатора частоты подключают к выходу первого селектора, а его выход подключают ко входу первого избирательного усилителя, вход второго стабилизатора частоты подключают к выходу второго селектора, а его выход подключают ко входу второго избирательного усилителя, при этом первый и второй избирательные усилители выполняют с первым и вторым выходами каждый, причем второй избирательный усилитель настраивают на частоту 60000 Гц, к первому выходу первого избирательного усилителя подключают первый вход блока индикации, а к первому выходу второго избирательного усилителя подключают второй вход блока индикации, второй выход первого избирательного усилителя подключают к первому входу головных телефонов, а второй выход второго избирательного усилителя подключают ко входу преобразователя частоты 60000/3000 Гц, выход которого подключают ко второму входу головных телефонов, при этом дисплей блока индикации выполняют с возможностью индикации амплитуды поступающего на его первый вход сигнала частотой 1000 Гц зеленым цветом, а амплитуды поступающего на его второй вход сигнала частотой 60000 Гц - красным цветом.The technical result is achieved by the fact that in the device for determining the location of damage to the power cable, containing a static generator of audio frequency, tuned to a frequency of 1000 Hz, a static generator of ultrasonic frequency, tuned to a frequency of 60,000 Hz, at the output of which is installed configured to be connected to a power cable and having an output "Dash", an output "Point" and a clamp "Common" coding unit having the first and second inputs, while the phase output of the static generator of audio frequency is connected to the first input of the coding unit, the phase output of the static generator of ultrasonic frequency is connected to the second input of the unit coding, while the zero output of the static generator of audio frequency and the zero output of the static generator of ultrasonic frequency are connected to the "Common" terminal of the coding unit, and the receiving equipment containing the antenna, the first and second selectors, the inputs of which are connected to the antenna, frequency converter 60000/3000 Hz , first and second selective amplifiers and headphones, while the first selector and the first selective amplifier are tuned to a frequency of 1000 Hz, the second selector is tuned to a frequency of 60,000 Hz, while the coding unit is configured to connect the phase output of a static audio frequency generator to its Dash output for 0.8 seconds, then disconnecting it for 0.2 seconds and simultaneously connecting it for 0.2 seconds to its output "Point" of the phase output of the static ultrasonic frequency generator, then disconnecting it for s seconds and then cycling these connections and shutdowns for a specified time, while the receiving equipment additionally installs the first and second frequency stabilizers and an indication unit having the first and second inputs and a display, and the input of the first frequency stabilizer is connected to the output of the first selector, and its output is connected to the input of the first selective amplifier, the input of the second frequency stabilizer is connected to the output of the second selector, and its output is connected to the input of the second selective amplifier, while the first and second selective amplifiers are made with the first and second outputs each, and the second selective amplifier is tuned to a frequency of 60,000 Hz, the first input of the unit is connected to the first output of the first selective amplifier indication, and the second input of the indication unit is connected to the first output of the second selective amplifier, the second output of the first selective amplifier is connected to the first input of the headphones, and the second output of the second selective amplifier is connected to the input of the frequency converter 60000/3000 Hz, the output of which is connected to the second input of the headphone phones, while the display of the display unit is made with the possibility of indicating the amplitude of the signal arriving at its first input with a frequency of 1000 Hz in green, and the amplitude of the signal arriving at its second input with a frequency of 60,000 Hz in red.

Повышение точности определения места однофазного замыкания фазы на оболочку силового кабеля достигается за счет уменьшении погрешности определения места однофазного замыкания фазы на оболочку силового кабеля.An increase in the accuracy of determining the location of a single-phase phase closure to the sheath of the power cable is achieved by reducing the error in determining the location of a single-phase short-circuit of a phase to the sheath of the power cable.

Выполнение первого избирательного усилителя У1 с первым и вторым выходами позволяет производить подключение к нему блока индикации БИ (первый выход) и головных телефонов Тлф (второй выход). Благодаря этому оператор получает возможность совмещать звуковую и визуальную идентификацию места повреждения кабеля, то есть одновременно идентифицировать и анализировать поступающие с выхода первого селектора через первый стабилизатор частоты и первый избирательный усилитель У1 сигналы частотой 1000 Гц на первый вход блока индикации БИ и на головные телефоны Тлф. Идентификация сигнала частотой 1000 Гц осуществляется по двум каналам: аудио - по громкости этого сигнала через головные телефоны Тлф и видео - по цветовой индикации амплитуды этого сигнала с помощью дисплея Д, входящего в состав блока индикации БИ, что в свою очередь снижает погрешность и повышает точность определения места однофазного замыкания силового кабеля.The implementation of the first selective amplifier U1 with the first and second outputs makes it possible to connect to it the display unit BI (first output) and the headphones Telephone (second output). Thanks to this, the operator gets the opportunity to combine audio and visual identification of the cable damage location, that is, to simultaneously identify and analyze the 1000 Hz signals coming from the output of the first selector through the first frequency stabilizer and the first selective amplifier U1 to the first input of the display unit BI and to the headphones. The identification of a signal with a frequency of 1000 Hz is carried out through two channels: audio - by the volume of this signal through the headphones of the telephone and video - by the color indication of the amplitude of this signal using the display D, which is part of the display unit BI, which in turn reduces the error and increases the accuracy determining the location of a single-phase short circuit of a power cable.

Настройка второго избирательного усилителя на частоту 60000 Гц позволяет подключать его к выходу второго селектора через второй стабилизатор частоты СЧ2, а выполнение второго избирательного усилителя У2 с первым и вторым выходами позволяет производить подключение к нему блока индикации БИ (первый выход) и преобразователя частоты 60000/3000 Гц Пр (второй выход). Благодаря этому оператор получает возможность совмещать звуковую и визуальную идентификацию места повреждения кабеля, то есть одновременно идентифицировать и анализировать поступающие с выхода второго селектора через второй стабилизатор частоты и второй избирательный усилитель У2 сигналы частотой 60000 Гц на второй вход блока индикации БИ и через преобразователь частоты 60000/3000 Гц Пр сигналы частотой 3000 Гц на головные телефоны Тлф. Идентификация сигнала частотой 60000 Гц осуществляется по двум каналам: видео: с помощью дисплея Д - по цветовой индикации амплитуды этого сигнала, и аудио - после преобразования сигнала частотой 60000 Гц в сигнал частотой 3000 Гц: через головные телефоны Тлф - по громкости этого сигнала. Это снижает погрешность и повышает точность определения места однофазного замыкания силового кабеля.Tuning the second selective amplifier to a frequency of 60,000 Hz allows it to be connected to the output of the second selector through the second frequency stabilizer MF2, and the implementation of the second selective amplifier U2 with the first and second outputs allows you to connect the BI display unit (first output) and the frequency converter 60000/3000 to it. Hz Pr (second output). Thanks to this, the operator is able to combine the audio and visual identification of the cable damage location, that is, to simultaneously identify and analyze the 60,000 Hz signals coming from the output of the second selector through the second frequency stabilizer and the second selective amplifier U2 to the second input of the display unit BI and through the frequency converter 60000 / 3000 Hz Pr signals with a frequency of 3000 Hz to headphones Tel. The identification of a signal with a frequency of 60,000 Hz is carried out through two channels: video: using the display D - by color indication of the amplitude of this signal, and audio - after converting a signal with a frequency of 60,000 Hz into a signal with a frequency of 3000 Hz: through the headphones of the telephone - by the volume of this signal. This reduces the error and increases the accuracy of determining the location of a single-phase short circuit in the power cable.

Дополнительная установка в приемной аппаратуре первого и второго стабилизаторов частоты СЧ1 и СЧ2, подключение входа первого стабилизатора частоты к выходу первого селектора, а его выхода - ко входу первого избирательного усилителя, первого выхода первого избирательного усилителя - к первому входу блока индикации, входа второго стабилизатора частоты- к выходу второго селектора, а его выхода - ко входу второго избирательного усилителя, первого выхода второго избирательного усилителя - ко второму входу блока индикации с дисплеем, второго выхода первого избирательного усилителя - к первому входу головных телефонов, а второго выхода второго избирательного усилителя - ко входу преобразователя частоты 60000/3000 Гц, выход которого подключен ко второму входу головных телефонов, позволяет стабилизировать сигналы, поступающие с выходов первого и второго селекторов, по частотам 1000 Гц и 60 000 Гц соответственно, и, следовательно, более точно различать амплитуды этих сигналов на дисплее Д блока индикации БИ, а также точнее различать тональность и уровни громкости этих сигналов в головных телефонах Тлф на фоне помех и, следовательно, точнее определять место однофазного замыкания фазы на оболочку силового кабеля.Additional installation in the receiving equipment of the first and second frequency stabilizers MF1 and MF2, connecting the input of the first frequency stabilizer to the output of the first selector, and its output to the input of the first selective amplifier, the first output of the first selective amplifier to the first input of the display unit, the input of the second frequency stabilizer - to the output of the second selector, and its output - to the input of the second selective amplifier, the first output of the second selective amplifier - to the second input of the display unit with a display, the second output of the first selective amplifier - to the first input of the headphones, and the second output of the second selective amplifier - to the input of the frequency converter 60000/3000 Hz, the output of which is connected to the second input of the headphones, allows stabilizing the signals coming from the outputs of the first and second selectors at frequencies of 1000 Hz and 60,000 Hz, respectively, and, therefore, more accurately distinguishing the amplitudes of these signals at display D block indication of BI, as well as to more accurately distinguish the tonality and volume levels of these signals in the headphones of the telephone against the background of interference and, therefore, more accurately determine the place of a single-phase short circuit of the phase to the sheath of the power cable.

Дополнительная установка в приемной аппаратуре блока индикации БИ с дисплеем Д, выполненного с первым и вторым входами, подключение первого входа блока индикации БИ к первому выходу первого избирательного усилителя У1, а его второго входа - к первому выходу второго избирательного усилителя У2 позволяет ввести дополнительный канал информации (видео), и оператор может производить одновременную визуальную индикацию амплитуд сигналов двух разных частот 1000 Гц и 60000 Гц на дисплее Д, тем самым минимизируется ошибка оператора при различении амплитуд звуковых сигналов разных частот на слух с помощью головных телефонах Тлф на фоне помех. Это позволяет более точно определить место однофазного замыкания фазы на оболочку силового кабеля.Additional installation in the receiving equipment of the display unit BI with display D, made with the first and second inputs, connecting the first input of the display unit BI to the first output of the first selective amplifier U1, and its second input to the first output of the second selective amplifier U2 allows you to enter an additional information channel (video), and the operator can produce a simultaneous visual indication of the amplitudes of signals of two different frequencies of 1000 Hz and 60,000 Hz on the display D, thereby minimizing the operator's error when distinguishing the amplitudes of sound signals of different frequencies by ear with the help of the telephone headphones against the background of interference. This allows you to more accurately determine the location of a single-phase phase fault on the sheath of the power cable.

Выполнение дисплея Д блока индикации БИ с возможностью индикации амплитуды поступающего на его первый вход сигнала частотой 1000 Гц зеленым цветом, а амплитуды поступающего на его второй вход сигнала частотой 60000 Гц - красным цветом, позволяет оператору различать амплитуды этих сигналов по цвету и путем сравнения и анализа амплитуд разных цветов точнее определять место однофазного замыкания фазы на оболочку силового кабеля.The implementation of the display D of the display unit BI with the possibility of indicating the amplitude of the signal arriving at its first input with a frequency of 1000 Hz in green, and the amplitude of the signal arriving at its second input with a frequency of 60,000 Hz in red, allows the operator to distinguish the amplitudes of these signals by color and by comparison and analysis amplitudes of different colors to more accurately determine the place of a single-phase phase closure on the sheath of the power cable.

Таким образом, совокупность вышеизложенных отличительных признаков заявленного устройства позволяет повысить точность определения места однофазного замыкания фазы на оболочку силового кабеля посредством этого устройства.Thus, the combination of the above distinctive features of the claimed device makes it possible to increase the accuracy of determining the location of a single-phase phase fault on the sheath of the power cable by means of this device.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для определения места повреждения силового кабеля с подключенным силовым кабелем, имеющим повреждение типа «межфазное короткое замыкание», на фиг. 2 - структурная схема устройства для определения места повреждения силового кабеля с подключенным силовым кабелем, имеющим повреждение типа «однофазное замыкание фазы на оболочку силового кабеля».FIG. 1 shows a block diagram of a device for determining the location of damage to a power cable with a connected power cable having damage of the "phase-to-phase short circuit" type; FIG. 2 is a block diagram of a device for determining the location of damage to a power cable with a connected power cable having damage of the "single-phase phase fault to the sheath of the power cable" type.

На фиг 1, 2 обозначено: 1 - статический генератор звуковой частоты; 2 - статический генератор ультразвуковой частоты; 3 - блок кодирования; 4 - поврежденный силовой кабель с местом повреждения 16, содержащий оболочку 12, фазы А - 13 (повреждена на фиг. 1, не повреждена на фиг. 2), В - 14 (не повреждена), С - 15 (повреждена); 18 - заземлитель, установленный на ближнем к блоку кодирования БК 3 конце силового кабеля 4, 19 - удаленный заземлитель, установленный на удаленном от блока кодирования 3 конце силового кабеля 4; IА - ток фазы 13 (А) (повреждена на фиг. 1, не повреждена на фиг. 2), IС - ток фазы 15 (С) (повреждена).In Figs 1, 2, it is indicated: 1 - static generator of audio frequency; 2 - static generator of ultrasonic frequency; 3 - coding block; 4 - damaged power cable with a damaged location 16, containing a sheath 12, phases A - 13 (damaged in Fig. 1, not damaged in Fig. 2), B - 14 (not damaged), C - 15 (damaged); 18 - an earthing switch installed at the end of the power cable 4, closest to the coding unit BK 3, 19 - a remote earthing switch installed at the end of the power cable 4, remote from the coding unit 3; I A - current of phase 13 (A) (damaged in Fig. 1, not damaged in Fig. 2), I C - current of phase 15 (C) (damaged).

На фиг. 2 также обозначено: I01 - ток пары токов (IC - I01) «поврежденная фаза 15 (С) - оболочка 12 силового кабеля 4», протекающий по оболочке 12 силового кабеля 4 от места повреждения 16 через зажим «Общий» блока кодирования БК 3 к статическому генератору ультразвуковой частоты 2; I02 - одиночный ток, протекающий по оболочке 12 силового кабеля 4 от места повреждения 16 к удаленному заземлителю 19 и стекающий с оболочки 12 в землю.FIG. 2 is also indicated: I 01 - current of a pair of currents (I C - I 01 ) "damaged phase 15 (C) - sheath 12 of the power cable 4", flowing through the sheath 12 of the power cable 4 from the place of damage 16 through the "Common" terminal of the coding unit BC 3 to the static generator of ultrasonic frequency 2; I 02 is a single current flowing through the sheath 12 of the power cable 4 from the fault location 16 to the remote ground electrode 19 and flowing from the sheath 12 to the ground.

На фиг. 3 представлены кривые ЭДС в антенне, расположенной вертикально к оси кабеля при повреждении типа «однофазное замыкание фазы на оболочку силового кабеля». На фиг. 3 обозначено: 20 - кривая изменения звукового сигнала «точка», индуктированного магнитным полем одиночного тока I02, протекающего по цепи: поврежденная фаза 15 - место повреждения 16 - оболочка 12 силового кабеля 4 - земля; 21 - кривая изменения звукового сигнала «тире», индуктированного магнитным полем одиночного тока IА неповрежденной фазы 13 (А); 22 - кривая изменения звукового сигнала «точка», индуктированного магнитным полем пары токов (IC - I01), протекающих по цепи: поврежденная фаза 15 (С) - оболочка 12 силового кабеля 4.FIG. 3 shows the EMF curves in the antenna located vertically to the cable axis in case of damage of the "single-phase phase closure to the sheath of the power cable" type. FIG. 3 indicates: 20 - the curve of the change in the sound signal "point", induced by the magnetic field of a single current I 02 , flowing through the circuit: damaged phase 15 - the place of damage 16 - sheath 12 of the power cable 4 - earth; 21 - the curve of the change in the sound signal "dash", induced by the magnetic field of a single current I A undamaged phase 13 (A); 22 - curve of the change in the sound signal "point", induced by the magnetic field of a pair of currents (I C - I 01 ) flowing through the circuit: damaged phase 15 (C) - sheath 12 of the power cable 4.

На фиг. 4 представлена структурная схема приемной аппаратуры. На фиг. 4 обозначено: приемная аппаратура 17, в состав которой входят антенна А 5, первый селектор С1 7, второй селектор С2 6, первый стабилизатор частоты СЧ1 23, второй стабилизатор частоты СЧ2 24, первый избирательный усилитель У1 8, второй избирательный усилитель У2 10, блок индикации БИ 25 с дисплеем Д 26, преобразователь частоты 60000/3000 Гц Пр 9 и головные телефоны Тлф 11.FIG. 4 shows a block diagram of the receiving equipment. FIG. 4 indicates: receiving equipment 17, which includes antenna A 5, first selector C1 7, second selector C2 6, first frequency stabilizer SCH1 23, second frequency stabilizer SCH2 24, first selective amplifier U1 8, second selective amplifier U2 10, block indication BI 25 with display D 26, frequency converter 60000/3000 Hz Pr 9 and headphones Telf 11.

Устройство для определения места повреждения в силовых кабелях, содержит (фиг. 1, 2) статический генератор звуковой частоты Г1 1, настроенный на частоту 1000 Гц, статический генератор ультразвуковой частоты Г2 2, настроенный на частоту 60000 Гц, на выходе которых установлен блок кодирования БК 3, выполненный с возможностью подключения к силовому кабелю 4, и приемную аппаратуру 17.A device for determining the location of damage in power cables, contains (Fig. 1, 2) a static generator of audio frequency G1 1, tuned to a frequency of 1000 Hz, a static generator of ultrasonic frequency G2 2, tuned to a frequency of 60,000 Hz, at the output of which a coding unit BK is installed 3, configured to connect to power cable 4, and receiving equipment 17.

Блок кодирования БК 3 имеет первый и второй входы, выход «Тире», выход «Точка» и зажим «Общий».The BK 3 coding unit has the first and second inputs, the "Dash" output, the "Point" output and the "Common" terminal.

Фазный выход статического генератора звуковой частоты Г1 1 подключен к первому входу блока кодирования БК 3. Фазный выход статического генератора ультразвуковой частоты Г2 2 подключен ко второму входу блока кодирования БК 3. Нулевой выход статического генератора звуковой частоты Г1 1 и нулевой выход статического генератора ультразвуковой частоты Г2 2 соединены с зажимом «Общий» блока кодирования БК 3.The phase output of the static generator of audio frequency G1 1 is connected to the first input of the coding unit BC 3. The phase output of the static generator of ultrasonic frequency G2 2 is connected to the second input of the coding unit BC 3. Zero output of the static generator of audio frequency G1 1 and zero output of the static generator of ultrasonic frequency G2 2 are connected to the "Common" terminal of the BK 3 coding unit.

Блок кодирования БК 3 выполнен с возможностью подключения к своему выходу «Тире» фазного выхода статического генератора звуковой частоты П 1 на время 0,8 секунды с последующим его отключением на 0,2 секунды и одновременным подключением на 0,2 секунды к своему выходу «Точка» фазного выхода статического генератора ультразвуковой частоты Г2 2 с последующим его отключением на 0,8 секунды и с последующим циклическим повторением этих подключений и отключений на указанное время.The BK 3 coding unit is configured to connect to its Dash output the phase output of the static sound frequency generator P 1 for 0.8 seconds, then turn it off for 0.2 seconds and simultaneously connect it for 0.2 seconds to its Point »Phase output of the static generator of ultrasonic frequency G2 2 with its subsequent disconnection for 0.8 seconds and subsequent cyclic repetition of these connections and disconnections for the specified time.

Приемная аппаратура 17 (фиг. 4) содержит антенну А 5, первый С1 7 и второй С2 6 селекторы, входы которых подключены к антенне А 5, первый СЧ1 23 и второй СЧ2 24 стабилизаторы частоты, блок индикации БИ 25, имеющий первый и второй входы и дисплей Д 26, преобразователь частоты 60000/3000 Гц Пр 9, первый У1 8 и второй У2 10 избирательные усилители, выполненные с первым и вторым выходами каждый и головные телефоны Тлф 11.Receiving equipment 17 (Fig. 4) contains antenna A 5, first C1 7 and second C2 6 selectors, the inputs of which are connected to antenna A 5, first SCh1 23 and second SCH2 24 frequency stabilizers, display unit BI 25 having first and second inputs and display D 26, frequency converter 60000/3000 Hz Pr 9, the first U1 8 and the second U2 10 selective amplifiers made with the first and second outputs each and the headphones Tlf 11.

Первый селектор С1 7 и первый избирательный усилитель У1 8 настроены на частоту 1000 Гц, а второй селектор С2 6 и второй избирательный усилитель У2 10 - на частоту 60000 Гц.The first selector C1 7 and the first selective amplifier U1 8 are tuned to a frequency of 1000 Hz, and the second selector C2 6 and the second selective amplifier U2 10 are tuned to a frequency of 60,000 Hz.

Вход первого стабилизатора частоты СЧ1 23 подключен к выходу первого селектора С1 7, а его выход подключен ко входу первого избирательного усилителя У1 8, вход второго стабилизатора частоты СЧ2 24 подключен к выходу второго селектора С2 6, а его выход подключен ко входу второго избирательного усилителя У2 10.The input of the first frequency stabilizer SCH1 23 is connected to the output of the first selector C1 7, and its output is connected to the input of the first selective amplifier U1 8, the input of the second frequency stabilizer SCH2 24 is connected to the output of the second selector C2 6, and its output is connected to the input of the second selective amplifier U2 ten.

Первый вход блока индикации БИ 25 подключен к первому выходу первого избирательного усилителя У1 8. Второй вход блока индикации БИ 25 подключен к первому выходу второго избирательного усилителя У2 10.The first input of the display unit BI 25 is connected to the first output of the first selective amplifier U1 8. The second input of the display unit BI 25 is connected to the first output of the second selective amplifier U2 10.

Второй выход первого избирательного усилителя У1 8 подключен к первому входу головных телефонов Тлф 11, а второй выход второго избирательного усилителя У2 10 подключен ко входу преобразователя частоты 60000/3000 Гц Пр 9, выход которого подключен ко второму входу головных телефонов Тлф 11.The second output of the first selective amplifier U1 8 is connected to the first input of the headphones Tlf 11, and the second output of the second selective amplifier U2 10 is connected to the input of the frequency converter 60000/3000 Hz Pr 9, the output of which is connected to the second input of the headphones Tlf 11.

Дисплей Д 26 блока индикации БИ 25 выполнен с возможностью индикации амплитуды поступающего на его первый вход сигнала частотой 1000 Гц зеленым цветом, а амплитуды поступающего на его второй вход сигнала частотой 60000 Гц - красным цветом.Display D 26 of the BI 25 display unit is configured to indicate the amplitude of the signal arriving at its first input with a frequency of 1000 Hz in green, and the amplitude of the signal arriving at its second input with a frequency of 60,000 Hz in red.

Устройство для определения места повреждения силового кабеля может работать в двух режимах: в режиме определения межфазных коротких замыканий и в режиме определения однофазного замыкания фазы на оболочку силового кабеля.The device for determining the location of the damage to the power cable can operate in two modes: in the mode of detecting phase-to-phase short circuits and in the mode of detecting a single-phase phase fault on the sheath of the power cable.

Определение места повреждения силового кабеля осуществляется двумя операторами. Предварительно с помощью любого импульсного искателя повреждений известным способом определяется зона повреждения на трассе кабеля. В случае повреждения силового кабеля срабатывает устройство релейной защиты и автоматики (РЗиА) (не относится к существу изобретения), которое автоматически отключает поврежденный силовой кабель 4 от электрической сети. Первый оператор электротехнической лаборатории известным методом определяет характер повреждения фаз силового кабеля: межфазное короткое замыкание или однофазное замыкание фазы на оболочку силового кабеля.The location of the damage to the power cable is carried out by two operators. Previously, with the help of any impulse fault finder in a known way, the fault zone on the cable route is determined. In the event of damage to the power cable, a relay protection and automation device (RPA) (not related to the essence of the invention) is triggered, which automatically disconnects the damaged power cable 4 from the electrical network. The first operator of an electrical laboratory by a known method determines the nature of the phase damage of the power cable: phase-to-phase short circuit or single-phase phase fault on the sheath of the power cable.

В случае межфазного короткого замыкания первый оператор включает устройство для определения места повреждения силового кабеля в первый режим: подключает фазный выход статического генератора звуковой частоты Г1 1 к первому входу блока кодирования БК 3, а его нулевой выход соединяет с зажимом «Общий» блока кодирования БК 3, подключает выход «Тире» блока кодирования БК 3 к одной из поврежденных фаз (например, к фазе А 13, фиг. 1), подключает зажим «Общий» блока кодирования БК 3 ко второй поврежденной фазе (например, к фазе С фиг. 1).In the case of an interphase short circuit, the first operator turns on the device to determine the location of the damage to the power cable in the first mode: connects the phase output of the static audio frequency generator G1 1 to the first input of the coding unit BC 3, and connects its zero output to the “Common” terminal of the coding unit BC 3 , connects the output "Dash" of the coding unit BC 3 to one of the damaged phases (for example, to phase A 13, Fig. 1), connects the General terminal of the coding unit BC 3 to the second damaged phase (for example, to phase C of Fig. 1 ).

При этом устройство для определения места повреждения силового кабеля работает следующим образом (фиг. 1): статический генератор звуковой частоты Г1 1 генерирует напряжение частотой 1000 Гц, которое поступает на первый вход блока кодирования БК 3. Блок кодирования БК 3 с выхода «Тире» и зажима «Общий» подает напряжение частотой 1000 Гц импульсами длительностью 0,8 секунды и паузой 0,2 секунды на поврежденные фазы А 13 и С 15. Под действием этого напряжения по поврежденным фазам А 13 и С 15 протекает электрический ток (пара токов (IА-IС) поврежденных фаз А 13 и С 15 силового кабеля 4.In this case, the device for determining the location of damage to the power cable operates as follows (Fig. 1): the static generator of the audio frequency G1 1 generates a voltage with a frequency of 1000 Hz, which is fed to the first input of the coding unit BC 3. The coding unit BC 3 from the output “Dash” and clamp "Common" supplies a voltage with a frequency of 1000 Hz with impulses of 0.8 seconds and a pause of 0.2 seconds to the damaged phases A 13 and C 15. Under the action of this voltage, an electric current flows through the damaged phases A 13 and C 15 (a pair of currents (I A -I C ) damaged phases A 13 and C 15 of the power cable 4.

Под действием этой пары токов вокруг поврежденных фаз А 13 и С 15 индуктируется магнитное поле, которое наводит в антенне А 5 приемной аппаратуры 17 (фиг. 4) ЭДС, создавая сигнал типа «тире». Эта ЭДС с выхода антенны А 5 поступает на вход первого селектора С1 7. Настроенный на частоту 1000 Гц первый селектор С1 7 выделяет сигнал напряжения частотой 1000 Гц и подает его на вход первого стабилизатора частоты СЧ1 23, с выхода которого стабилизированный по частоте сигнал поступает на вход первого избирательного усилителя У1 8, который усиливает этот сигнал и подает его со своего первого выхода на первый вход блока индикации БИ 25 и со своего второго выхода - на первый вход головных телефонов Тлф 11, которые преобразуют его в звуковой сигнал частотой 1000 Гц.Under the action of this pair of currents around the damaged phases A 13 and C 15, a magnetic field is induced, which induces an EMF in the antenna A 5 of the receiving equipment 17 (Fig. 4), creating a dash-type signal. This EMF from the output of the antenna A 5 is fed to the input of the first selector C1 7. Tuned to a frequency of 1000 Hz, the first selector C1 7 selects a voltage signal with a frequency of 1000 Hz and feeds it to the input of the first frequency stabilizer MF1 23, from the output of which the frequency stabilized signal is fed to the input of the first selective amplifier U1 8, which amplifies this signal and feeds it from its first output to the first input of the BI 25 display unit and from its second output to the first input of the Tlf 11 headphones, which convert it into an audio signal with a frequency of 1000 Hz.

Второй оператор, перемещаясь с приемной аппаратурой 17 (фиг. 4) по трассе в зоне повреждения силового кабеля 4, на дисплее Д 26 блока индикации БИ 25 визуально фиксирует изменение амплитуды сигнала частотой 1000 Гц (зеленый цвет), изменяющейся вследствие скрутки жил силового кабеля 4, и одновременно прослушивает в головных телефонах Тлф 11 звуковой сигнал «тире» частотой 1000 Гц, индуктированный магнитным полем пары токов поврежденных фаз А 13 и С 15, громкость которого также периодически увеличивается и уменьшается вследствие скрутки жил силового кабеля 4. При этом изменения амплитуды сигнала частотой 1000 Гц на дисплее Д 26 и громкости сигнала частотой 1000 Гц в головных телефонах Тлф 11 синхронны. В месте повреждения 16 силового кабеля 4 (межфазного короткого замыкания) амплитуда сигнала частотой 1000 Гц увеличивается, что фиксируется визуально оператором по дисплею Д 26 блока индикации БИ 25 и одновременно прослушивается в головных телефонах Тлф 11. При этом амплитуда сигнала частотой 1000 Гц на дисплее Д 26 блока индикации БИ 25 и громкость звукового сигнала в головных телефонах Тлф 11 увеличиваются на величину, значительно превышающую амплитуду сигнала частотой 1000 Гц на дисплее Д 26 блока индикации БИ 25 и громкости звукового сигнала в головных телефонах Тлф 11, связанных со скруткой жил силового кабеля 4 до места замыкания фазы на оболочку 12 силового кабеля 4, в связи с тем, что ток в месте повреждения 16 (межфазного короткого замыкания) изменяет свое направление и протекает по диполю замыкания перпендикулярно осям поврежденных жил силового кабеля 4. Затем за местом повреждения 16 амплитуда сигнала частотой 1000 Гц на дисплее Д 26 блока индикации БИ 25 и звуковой сигнал в головных телефонах Тлф 11 полностью исчезают, так как в месте повреждения 16 (межфазного короткого замыкания) электрическая цепь замкнута, и после места повреждения 16 (межфазного короткого замыкания) электрический ток далее по фазам силового кабеля 4 не протекает. Место перехода от максимальной амплитуды сигнала на дисплее Д 26 блока индикации БИ 25 до минимальной и громкости звукового сигнала в головных телефонах Тлф 11 до его полного исчезновения является местом повреждения 16 (межфазного короткого замыкания).The second operator, moving with the receiving equipment 17 (Fig. 4) along the route in the zone of damage to the power cable 4, on the display D 26 of the BI display unit 25 visually records the change in the signal amplitude with a frequency of 1000 Hz (green), which changes due to the twisting of the conductors of the power cable 4 , and at the same time listens to the sound signal "dash" with a frequency of 1000 Hz in the head phones Tlf 11, induced by the magnetic field of the pair of currents of the damaged phases A 13 and C 15, the volume of which also periodically increases and decreases due to the twisting of the cores of the power cable 4. At the same time, changes in the signal amplitude with a frequency of 1000 Hz on the D 26 display and the volume of a signal with a frequency of 1000 Hz in the headphones Telephone 11 are synchronous. At the point of damage 16 of the power cable 4 (phase-to-phase short circuit), the amplitude of the signal with a frequency of 1000 Hz increases, which is visually recorded by the operator on the display D 26 of the display unit BI 25 and at the same time is listened to in the headphones of Telephone 11. At the same time, the amplitude of the signal with a frequency of 1000 Hz on the display D 26 of the display unit BI 25 and the volume of the audio signal in the head phones Tlf 11 increase by an amount significantly exceeding the amplitude of the signal with a frequency of 1000 Hz on the display D 26 of the display unit BI 25 and the volume of the sound signal in the head phones Tlf 11 connected with the twisting of the cores of the power cable 4 to the place of the phase closure to the sheath 12 of the power cable 4, due to the fact that the current at the place of damage 16 (phase-to-phase short circuit) changes its direction and flows along the closing dipole perpendicular to the axes of the damaged cores of the power cable 4. Then, beyond the place of damage 16, the signal amplitude frequency 1000 Hz on the display D 26 of the display unit BI 25 and a sound signal in Headphones Tlf 11 completely disappear, since at the point of damage 16 (phase-to-phase short circuit) the electric circuit is closed, and after the place of damage 16 (phase-to-phase short circuit), the electric current does not flow further along the phases of the power cable 4. The place of transition from the maximum amplitude of the signal on the display D 26 of the display unit BI 25 to the minimum and the volume of the sound signal in the headphones Tlf 11 until it completely disappears is the place of damage 16 (phase-to-phase short circuit).

В случае однофазного замыкания фазы С 15 на оболочку 12 силового кабеля 4 первый оператор включает устройство для определения места повреждения силового кабеля во второй режим: подключает фазный выход статического генератора звуковой частоты Г1 к первому входу блока кодирования БК 3, фазный выход статического генератора ультразвуковой частоты Г2 2 ко второму входу блока кодирования БК 3, нулевые выходы статических генераторов звуковой Г1 1 и ультразвуковой Г2 2 частоты соединяет с зажимом «Общий» блока кодирования БК 3 и подключает выход «Тире» блока кодирования БК 3 к неповрежденной фазе (фаза А поз.13 на фиг. 2) (при этом выход «Тире» блока кодирования БК 3 может быть подключен к неповрежденной фазе В 14 (фиг. 2), подключает выход «Точка» блока кодирования БК 3 к поврежденной фазе (например, к фазе С 15 (фиг. 2), замкнутой на оболочку 12 силового кабеля 4, подсоединяет зажим «Общий» к оболочке 12 силового кабеля 4. Оболочку 12 силового кабеля 4 отсоединяют от заземлителей 18 и 19, неповрежденную фазу А 13 силового кабеля 4 на удаленном от блока кодирования БК 3 конце силового кабеля 4 соединяют с удаленным заземлителем 19. Таким образом, фазный выход статического генератора звуковой частоты Г1 через блок кодирования БК 3 подключен к неповрежденной фазе А 13 и удаленному заземлителю 19, а фазный выход статического генератора ультразвуковой частоты Г2 через блок кодирования БК 3 подключен к поврежденной фазе С 15 и оболочке 12 силового кабеля 4.In the case of a single-phase closure of phase C 15 to the sheath 12 of the power cable 4, the first operator turns on the device to determine the location of the damage to the power cable in the second mode: connects the phase output of the static generator of audio frequency G1 to the first input of the coding unit BC 3, the phase output of the static generator of ultrasonic frequency G2 2 to the second input of the coding unit BK 3, the zero outputs of the static generators of sound G1 1 and ultrasonic G2 2 frequencies are connected to the “Common” terminal of the coding unit BK 3 and connects the “Dash” output of the coding unit BK 3 to the intact phase (phase A pos. 13 in Fig. 2) (while the output "Dash" of the coding unit BC 3 can be connected to the intact phase B 14 (Fig. 2), connects the output "Point" of the coding unit BC 3 to the damaged phase (for example, to phase C 15 ( Fig. 2), closed on the sheath 12 of the power cable 4, connects the "Common" clamp to the sheath 12 of the power cable 4. The sheath 12 of the power cable 4 is disconnected from the earthing switches 18 and 19, not the damaged phase A 13 of the power cable 4 at the end of the power cable 4 remote from the coding unit BK 3 is connected to the remote ground electrode 19. Thus, the phase output of the static audio frequency generator G1 through the coding unit BK 3 is connected to the intact phase A 13 and the remote ground electrode 19, and the phase output of the static generator of ultrasonic frequency G2 through the coding unit BK 3 is connected to the damaged phase C 15 and the sheath 12 of the power cable 4.

При этом устройство для определения места однофазного замыкании фазы на оболочку силового кабеля работает следующим образом (фиг. 2): статический генератор звуковой частоты Г1 генерирует напряжение частотой 1000 Гц, которое поступает на первый вход блока кодирования БК 3. Блок кодирования БК 3 с выхода «Тире» и зажима «Общий» подает напряжение частотой 1000 Гц импульсами длительностью 0,8 секунды и паузой 0,2 секунд на неповрежденную фазу А 13. Под действием этого напряжения по неповрежденной фазе А 13 протекает одиночный электрический ток 1А, стекающий с удаленного заземлителя 19 в землю. Под действием этого одиночного тока вокруг неповрежденной фазы А 13 индуктируется магнитное поле, которое воспринимается антенной А 5 приемной аппаратуры 17 и наводит в ней ЭДС, создавая сигнал типа «тире» (кривая 21, фиг. 3). Эта ЭДС с выхода антенны А 5 поступает на входы первого С1 7 и второго С2 6 селекторов (фиг. 4). Настроенный на частоту 1000 Гц первый селектор С1 7 выделяет сигнал напряжения частотой 1000 Гц и подает его на вход первого стабилизатора частоты СЧ1 23, с выхода которого стабилизированный по частоте сигнал поступает на вход первого избирательного усилителя У1 8, который усиливает этот сигнал и подает его со своего первого выхода на первый вход блока индикации БИ 25 и со своего второго выхода подает его на первый вход головных телефонов Тлф 11, которые преобразуют его в звуковой сигнал частотой 1000 Гц.In this case, the device for determining the location of a single-phase phase closure on the sheath of the power cable works as follows (Fig. 2): the static generator of the audio frequency G1 generates a voltage with a frequency of 1000 Hz, which is fed to the first input of the coding unit BC 3. The coding unit BC 3 from the output " Dash "and clamp" Common "supplies voltage with a frequency of 1000 Hz with impulses of 0.8 seconds and a pause of 0.2 seconds to the undamaged phase A 13. Under the action of this voltage, a single electric current 1A flows through the undamaged phase A 13, flowing from the remote ground electrode 19 into the ground. Under the action of this single current, a magnetic field is induced around the intact phase A 13, which is perceived by the antenna A 5 of the receiving equipment 17 and induces an EMF in it, creating a dash-type signal (curve 21, Fig. 3). This EMF from the output of the antenna A 5 is fed to the inputs of the first C1 7 and the second C2 6 selectors (Fig. 4). Tuned to a frequency of 1000 Hz, the first selector C1 7 selects a voltage signal with a frequency of 1000 Hz and feeds it to the input of the first frequency stabilizer SCH1 23, from the output of which the frequency stabilized signal enters the input of the first selective amplifier U1 8, which amplifies this signal and supplies it from its first output to the first input of the display unit BI 25 and from its second output feeds it to the first input of the headphones Tlf 11, which convert it into an audio signal with a frequency of 1000 Hz.

На дисплее Д 26 блока индикации БИ 25 (фиг. 4) оператор визуально фиксирует изменение амплитуды сигнала частотой 1000 Гц (зеленый цвет) вследствие скрутки жил силового кабеля 4 и одновременно прослушивает в головных телефонах Тлф 11 звуковой сигнал «тире», индуктированный магнитным полем одиночного тока Ц фазы А 13, громкость которого также периодически увеличивается и уменьшается также вследствие скрутки жил силового кабеля 4. При этом изменения амплитуды на дисплее Д 26 и громкости в головных телефонах Тлф 11 синхронны.On the display D 26 of the BI 25 display unit (Fig. 4), the operator visually records the change in the signal amplitude with a frequency of 1000 Hz (green) due to the twisting of the conductors of the power cable 4 and at the same time listens to the "dash" sound signal induced by the magnetic field of a single current C phase A 13, the volume of which also periodically increases and decreases also due to the twisting of the veins of the power cable 4. In this case, the changes in the amplitude on the display D 26 and the volume in the headphones Tlf 11 are synchronous.

Одновременно статический генератор ультразвуковой частоты Г2 генерирует напряжение частотой 60000 Гц, которое поступает на второй вход блока кодирования БК 3. Блок кодирования БК 3 с выхода «Точка» и зажима «Общий» подает напряжение частотой 60000 Гц импульсами длительностью 0,2 секунды и паузой 0,8 секунды на поврежденную фазу С 15. Под действием этого напряжения по поврежденной фазе С 15 протекает электрический ток IC. Под действием этого тока вокруг поврежденной фазы С 15 индуктируется магнитное поле, которое наводит в антенне А 5 приемной аппаратуры 17 ЭДС (фиг. 4), создавая сигнал типа «точка» (кривые 20, 22, фиг. 3). Эта ЭДС с выхода антенны А 5 поступает на входы первого С1 7 и второго С2 6 селекторов. Настроенный на частоту 60000 Гц второй селектор С2 6 выделяет сигнал напряжения частотой 60000 Гц и подает его на вход второго стабилизатора частоты СЧ2 24, стабилизированный сигнал с которого поступает на вход второго избирательного усилителя У2 10, с первого выхода которого поступает на второй вход блока индикации БИ 25, а со второго выхода второго избирательного усилителя У2 10 сигнал поступает на вход преобразователя частоты Пр 9, который преобразует напряжение частотой 60000 Гц в напряжение частотой 3000 Гц и подает его на второй вход головных телефонов Тлф 11. Сигнал, поступивший с первого выхода второго избирательного усилителя У2 10 на второй вход блока индикации БИ 25 отображается на дисплее Д 26 красным цветом. Головные телефоны Тлф 11 преобразуют напряжение, поступившее с выхода преобразователя частоты Пр 9, в звуковой сигнал частотой 3000 Гц, который прослушивается оператором как сигнал «точка».Simultaneously, the static generator of ultrasonic frequency G2 generates a voltage with a frequency of 60,000 Hz, which is fed to the second input of the BK 3 coding unit. , 8 seconds to the damaged phase C 15. Under the influence of this voltage, an electric current I C flows through the damaged phase C 15. Under the action of this current, a magnetic field is induced around the damaged phase C 15, which induces an EMF in the antenna A 5 of the receiving equipment 17 (Fig. 4), creating a "point" -type signal (curves 20, 22, Fig. 3). This EMF from the output of the antenna A 5 is fed to the inputs of the first C1 7 and the second C2 6 selectors. Tuned to a frequency of 60,000 Hz, the second selector C2 6 selects a voltage signal with a frequency of 60,000 Hz and feeds it to the input of the second frequency stabilizer SCH2 24, the stabilized signal from which is fed to the input of the second selective amplifier U2 10, from the first output of which it is fed to the second input of the display unit BI 25, and from the second output of the second selective amplifier U2 10, the signal is fed to the input of the frequency converter Pr 9, which converts a voltage with a frequency of 60,000 Hz into a voltage with a frequency of 3000 Hz and feeds it to the second input of the headphones Tlf 11. The signal received from the first output of the second selective amplifier U2 10 to the second input of the display unit BI 25 is displayed on the display D 26 in red. Headphones Telf 11 convert the voltage received from the output of the frequency converter Pr 9 into an audio signal with a frequency of 3000 Hz, which is listened to by the operator as a “point” signal.

Так как токи высокой частоты (60000 Гц), протекающие под действием генерируемого статическим генератором ультразвуковой частоты Г2 напряжения, практически не растекаются в земле, а вытесняются к оболочке 12 силового кабеля 4, значение индукции магнитного поля пары токов (IC-I01) «поврежденная фаза С 15 - оболочка 12 силового кабеля 4» будет достаточно велико. При этом в головных телефонах Тлф 11 поочередно будут прослушиваться сигнал звуковой частоты 1000 Гц «тире» длительностью 0,8 секунды и сигнал звуковой частоты 3000 Гц «точка» длительностью 0,2 секунд при перемещении антенны А 5, расположенной вертикально, вдоль оси кабеля 4. При этом одновременно со звуковым сигналом в головных телефонах Тлф 11 на дисплее Д 26 будет отображаться значение амплитуд сигналов 1000 Гц (зеленый цвет) и 60000 Гц (красный цвет). Сигнал звуковой частоты 3000 Гц, достаточно хороню воспринимается человеческим ухом, но имеет другой (более высокий) тон по сравнению с сигналом частотой 1000 Гц, что позволяет оператору путем сравнения на слух тонов сигналов двух частот, легче выделить максимум полезного сигнала «точка» (кривая 22, фиг. 3), индуктируемого магнитным полем пары токов (IC-I01) «поврежденная фаза С 15 - оболочка 12 силового кабеля 4» частотой 60000 Гц, преобразованного в сигнал «точка» частотой 3000 Гц, на фоне минимума сигнала «тире» (кривая 21, фиг. 3), индуктируемого магнитным полем одиночного тока 1А «неповрежденная фаза А 13 - земля» частотой 1000 Гц.Since the high-frequency currents (60,000 Hz) flowing under the action of the voltage generated by the static generator of ultrasonic frequency G2 practically do not spread in the ground, but are displaced to the sheath 12 of the power cable 4, the value of the magnetic field induction of the pair of currents (I C -I 01 ) " the damaged phase C 15 - the sheath 12 of the 4 "power cable will be large enough. In this case, in the head phones of Telf 11, a signal of an audio frequency of 1000 Hz "dash" with a duration of 0.8 seconds and a signal of an audio frequency of 3000 Hz "dot" with a duration of 0.2 seconds will be heard alternately when the antenna A 5 is moved vertically along the axis of the cable 4 At the same time, simultaneously with the sound signal in the headsets Telf 11, the D 26 display will show the value of the signal amplitudes of 1000 Hz (green) and 60,000 Hz (red). An audio signal with an audio frequency of 3000 Hz, is sufficiently perceived by the human ear, but has a different (higher) tone compared to a signal with a frequency of 1000 Hz, which allows the operator, by comparing the tones of signals of two frequencies by ear, to more easily isolate the maximum of the useful signal "point" (curve 22, Fig. 3), induced by the magnetic field of a pair of currents (I C -I 01 ) "damaged phase C 15 - sheath 12 of the power cable 4" with a frequency of 60,000 Hz, converted into a signal "point" with a frequency of 3000 Hz, against the background of a minimum signal " dash "(curve 21, Fig. 3), induced by the magnetic field of a single current 1A" intact phase A 13 - earth "with a frequency of 1000 Hz.

Сигнал «тире» длительностью 0,8 секунды индуктируется магнитным полем одиночного тока IА, протекающего по неповрежденной фазе А 13 и земле по всей длине силового кабеля 4, как до места повреждения 16 силового кабеля 4, так и после него. По минимуму амплитуды этого сигнала (кривая 21, фиг. 3), отображающегося зеленым цветом на дисплее Д 26 блока индикации БИ 25 и минимуму сигнала «Тире» в головных телефонах Тлф 11 ориентируют ось антенны А 5, устанавливая ее вертикально и точно над осью силового кабеля 4.The signal "dash" with a duration of 0.8 seconds is induced by the magnetic field of a single current I A flowing through the intact phase A 13 and the ground along the entire length of the power cable 4, both to the point of damage 16 of the power cable 4, and after it. According to the minimum amplitude of this signal (curve 21, Fig. 3), which is displayed in green on the display D 26 of the display unit BI 25 and the minimum signal "Dash" in the Tlf 11 headsets, the axis of the antenna A 5 is oriented, setting it vertically and exactly above the axis of the power cable 4.

Сигнал «точка» длительностью 0,2 секунды, индуктируемый магнитным полем одиночного тока I02, протекающего по поврежденной фазе С 15, имеет значительно меньшую амплитуду по сравнению с сигналом «тире» (ток IA, кривая 21, фиг. 3) за счет того, что токи высокой частоты 60000 Гц практически не растекаются в земле, а полностью вытесняются к оболочке 12 силового кабеля 4 и возвращаются от места повреждения 16 по оболочке к статическому генератору ультразвуковой частоты Г2, увеличивая ток в паре токов (IC-I01), (кривая 22, фиг. 3). Сигнал от одиночного тока I02 практически не фиксируется на дисплее Д 26 блока индикации БИ 25 и не прослушивается в головных телефонах Тлф 11 в паузах между сигналами «тире» как до места повреждения 16, так и за ним. Сигнал «точка» длительностью 0,2 сек (кривая 22, фиг. 3) индуктируется магнитным полем пары токов (IC-I01), протекающих по поврежденной фазе С 15 и оболочке 12 силового кабеля 4. Этот сигнал фиксируется красным цветом как максимальный на дисплее Д 26 блока индикации БИ 25 и в головных телефонах Тлф 11 при точной ориентации антенны А 5 над осью силового кабеля 4. В месте повреждения 16 на дисплее Д 26 блока индикации БИ 25 и в головных телефонах Тлф 11 за счет наличия диполя замыкания, амплитуда сигнала на дисплее Д 26 блока индикации БИ 25 и громкость сигнала «точка» в головных телефонах Тлф 11, индуктируемого магнитным полем пары токов (IC-I01) (кривая 22, фиг. 3) по сравнению с сигналом «точка», индуктируемого одиночным током I02 (кривая 20, фиг. 3), в связи с изменением направления тока увеличивается, а затем этот сигнал исчезает ввиду отсутствия пары токов (IC-I01) за местом повреждения 16 силового кабеля 4. Место перехода от максимальной амплитуды на дисплее Д 26 блока индикации БИ 25 до минимальной амплитуды и снижения громкости звукового сигнала в головных телефонах Тлф 11 до его полного исчезновения является местом повреждения 16 (однофазного замыкания фазы на оболочку силового кабеля).The signal "point" with a duration of 0.2 seconds, induced by the magnetic field of a single current I 02 , flowing through the damaged phase C 15, has a significantly lower amplitude compared to the signal "dash" (current I A , curve 21, Fig. 3) due to the fact that the currents of high frequency 60,000 Hz practically do not spread in the ground, but are completely displaced to the sheath 12 of the power cable 4 and return from the place of damage 16 along the sheath to the static generator of ultrasonic frequency G2, increasing the current in a pair of currents (I C -I 01 ) , (curve 22, Fig. 3). The signal from a single current I 02 is practically not fixed on the D 26 display of the BI 25 display unit and is not audible in the Tlf 11 headsets in the pauses between the dash signals both to the point of damage 16 and behind it. The signal "point" with a duration of 0.2 sec (curve 22, Fig. 3) is induced by the magnetic field of a pair of currents (I C -I 01 ) flowing through the damaged phase C 15 and the sheath 12 of the power cable 4. This signal is fixed in red as a maximum on the display D 26 of the display unit BI 25 and in the headsets Tlf 11 with the exact orientation of the antenna A 5 above the axis of the power cable 4. In the place of damage 16 on the display D 26 of the display unit BI 25 and in the head phones Tlf 11 due to the presence of a closure dipole, the amplitude of the signal on the display D 26 of the display unit BI 25 and the loudness of the "point" signal in the head phones Tlf 11, induced by the magnetic field of the pair of currents (I C -I 01 ) (curve 22, Fig. 3) in comparison with the "point" signal, induced by a single current I 02 (curve 20, Fig. 3), due to the change in the direction of the current increases, and then this signal disappears due to the absence of a pair of currents (I C -I 01 ) beyond the point of damage 16 of the power cable 4. The place of transition from the maximum amplitude on the display D 26 block and the indication of BI 25 to the minimum amplitude and the decrease in the volume of the sound signal in the headphones Tlf 11 until it completely disappears is the place of damage 16 (single-phase phase closure to the sheath of the power cable).

Claims (1)

Устройство для определения места повреждения силового кабеля, содержащее статический генератор звуковой частоты, настроенный на частоту 1000 Гц, статический генератор ультразвуковой частоты, настроенный на частоту 60000 Гц, на выходе которых установлен выполненный с возможностью подключения к силовому кабелю и имеющий выход «Тире», выход «Точка» и зажим «Общий» блок кодирования, имеющий первый и второй входы, при этом фазный выход статического генератора звуковой частоты подключен к первому входу блока кодирования, фазный выход статического генератора ультразвуковой частоты подключен ко второму входу блока кодирования, при этом нулевой выход статического генератора звуковой частоты и нулевой выход статического генератора ультразвуковой частоты соединены с зажимом «Общий» блока кодирования, и приемную аппаратуру, содержащую антенну, первый и второй селекторы, входы которых подключены к антенне, преобразователь частоты 60000/3000 Гц, первый и второй избирательные усилители, головные телефоны, при этом первый селектор и первый избирательный усилитель настроены на частоту 1000 Гц, второй селектор настроен на частоту 60000 Гц, при этом блок кодирования выполнен с возможностью подключения к своему выходу «Тире» фазного выхода статического генератора звуковой частоты на время 0,8 секунды с последующим его отключением на 0,2 секунды и одновременным подключением на 0,2 секунды к своему выходу «Точка» фазного выхода статического генератора ультразвуковой частоты с последующим его отключением на 0,8 секунды и с последующим циклическим повторением этих подключений и отключений на указанное время, отличающееся тем, что в приемной аппаратуре дополнительно установлены первый и второй стабилизаторы частоты и блок индикации, имеющий первый и второй входы и дисплей, а вход первого стабилизатора частоты подключен к выходу первого селектора, а его выход подключен ко входу первого избирательного усилителя, вход второго стабилизатора частоты подключен к выходу второго селектора, а его выход подключен ко входу второго избирательного усилителя, при этом первый и второй избирательные усилители выполнены с первым и вторым выходами каждый, причем второй избирательный усилитель настроен на частоту 60000 Гц, причем к первому выходу первого избирательного усилителя подключен первый вход блока индикации, к первому выходу второго избирательного усилителя подключен второй вход блока индикации, второй выход первого избирательного усилителя подключен к первому входу головных телефонов, а второй выход второго избирательного усилителя подключен ко входу преобразователя частоты 60000/3000 Гц, выход которого подключен ко второму входу головных телефонов, при этом дисплей блока индикации выполнен с возможностью индикации амплитуды поступающего на его первый вход сигнала частотой 1000 Гц зеленым цветом, а амплитуды поступающего на его второй вход сигнала частотой 60000 Гц - красным цветом.A device for determining the location of damage to a power cable, containing a static generator of an audio frequency tuned to a frequency of 1000 Hz, a static generator of an ultrasonic frequency tuned to a frequency of 60,000 Hz, at the output of which an output capable of connecting to a power cable and having a "Dash" output is installed "Point" and clamp "Common" coding unit having first and second inputs, while the phase output of the static generator of audio frequency is connected to the first input of the coding unit, the phase output of the static generator of ultrasonic frequency is connected to the second input of the coding unit, while the zero output of the static the audio frequency generator and the zero output of the static ultrasonic frequency generator are connected to the "Common" terminal of the coding unit, and the receiving equipment containing the antenna, the first and second selectors, the inputs of which are connected to the antenna, the frequency converter 60000/3000 Hz, the first and second selective amplifiers, head bodies backgrounds, while the first selector and the first selective amplifier are tuned to a frequency of 1000 Hz, the second selector is tuned to a frequency of 60,000 Hz, while the coding unit is configured to connect the phase output of a static audio frequency generator to its Dash output for 0.8 seconds with its subsequent disconnection for 0.2 seconds and simultaneous connection for 0.2 seconds to its output "Point" of the phase output of the static generator of ultrasonic frequency, followed by its disconnection for 0.8 seconds and subsequent cyclic repetition of these connections and disconnections for the specified time , characterized in that the first and second frequency stabilizers and an indication unit with the first and second inputs and a display are additionally installed in the receiving equipment, and the input of the first frequency stabilizer is connected to the output of the first selector, and its output is connected to the input of the first selective amplifier, the input of the second the frequency stabilizer is connected to the output of the second selector, and you the stroke is connected to the input of the second selective amplifier, while the first and second selective amplifiers are made with first and second outputs each, and the second selective amplifier is tuned to a frequency of 60,000 Hz, and the first input of the display unit is connected to the first output of the first selective amplifier, to the first output of the second of the selective amplifier, the second input of the display unit is connected, the second output of the first selective amplifier is connected to the first input of the headphones, and the second output of the second selective amplifier is connected to the input of the frequency converter 60000/3000 Hz, the output of which is connected to the second input of the headphones, while the display of the display unit is designed to indicate the amplitude of the signal arriving at its first input with a frequency of 1000 Hz in green, and the amplitude of the signal arriving at its second input with a frequency of 60,000 Hz - in red.
RU2020138382A 2020-11-23 2020-11-23 Device for determining the location of damage to the power cable RU2754183C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020138382A RU2754183C1 (en) 2020-11-23 2020-11-23 Device for determining the location of damage to the power cable

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020138382A RU2754183C1 (en) 2020-11-23 2020-11-23 Device for determining the location of damage to the power cable

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2754183C1 true RU2754183C1 (en) 2021-08-30

Family

ID=77669861

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020138382A RU2754183C1 (en) 2020-11-23 2020-11-23 Device for determining the location of damage to the power cable

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2754183C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5210497A (en) * 1989-06-29 1993-05-11 Radiodetection, Ltd. Cable fault tracing systems
JP3138663B2 (en) * 1997-06-06 2001-02-26 国際ケーブル・シップ株式会社 Fault detection method for submarine cable
RU2190234C1 (en) * 2001-01-10 2002-09-27 ООО Компания "МИР" Procedure locating fault in electric cable and device for its implementation
RU2361229C1 (en) * 2007-12-10 2009-07-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Омский государственный университет путей сообщения Method of determining cable fault site
RU97830U1 (en) * 2010-05-11 2010-09-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Омский государственный университет путей сообщения CABLE INSULATION DAMAGE DETECTION DEVICE
RU2691832C1 (en) * 2018-03-23 2019-06-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Device for determination of power cable fault location

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5210497A (en) * 1989-06-29 1993-05-11 Radiodetection, Ltd. Cable fault tracing systems
JP3138663B2 (en) * 1997-06-06 2001-02-26 国際ケーブル・シップ株式会社 Fault detection method for submarine cable
RU2190234C1 (en) * 2001-01-10 2002-09-27 ООО Компания "МИР" Procedure locating fault in electric cable and device for its implementation
RU2361229C1 (en) * 2007-12-10 2009-07-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Омский государственный университет путей сообщения Method of determining cable fault site
RU97830U1 (en) * 2010-05-11 2010-09-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Омский государственный университет путей сообщения CABLE INSULATION DAMAGE DETECTION DEVICE
RU2691832C1 (en) * 2018-03-23 2019-06-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВО "КубГТУ") Device for determination of power cable fault location

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4370610A (en) Locating sheath faults in underground power supply cables
US3882287A (en) Method and apparatus for detecting faults and locating conductors in multi-conductor cables
WO1990013041A1 (en) Method and apparatus for localizing from above the ground or water the position of or cable fault in a cable buried underground or underwater
RU2754183C1 (en) Device for determining the location of damage to the power cable
RU2691832C1 (en) Device for determination of power cable fault location
TW200512460A (en) Current measuring device, coaxial cable and collective cable using the same
JP4663846B2 (en) Pattern recognition type partial discharge detector
RU2649090C1 (en) Device for determination a place with damaged insulation of installation in networks
KR102343931B1 (en) Active underground power cable line tester and testing method
Inoue et al. Observation and analysis of multiple-phase grounding faults caused by lightning
US3418577A (en) Encoder-decoder device for selective calling
JP3242068B2 (en) Cable detection method
JPH05107301A (en) Partial discharge detecting method for power cable and device for the same
SU943610A1 (en) Method of localizing cable damage
ES388864A1 (en) Cable testing device for long-distance cables, particularly for occupied cables
JP2002171662A (en) Leakage monitoring system
Kashin et al. Dual-Frequency Inductive Switching Cable Fault Locator
JP2960782B2 (en) Partial discharge measurement method
Fondiller et al. Hysteresis effects with varying superposed magnetizing forces
RU2688854C1 (en) Inductive-acoustic cable detector
JP2618580B2 (en) Wire contrast method
Master et al. Voltages induced on an overhead line by the lightning stepped leader
RU2061301C1 (en) Method for shaping voltage pulses of information in check data transmission system using outdoor lighting cascade wires
JPH03246473A (en) Partial discharge measuring method
US1588572A (en) Circuit-testing device