SU1525633A1 - Устройство дл определени места повреждени изол ции электрического проводника - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано дл  определени  мест повреждени  изол ции жил, экранов и металлических оболочек электрических кабелей, одиночных проводников, в том числе трубопроводов. Цель изобретени  - повышение достоверности контрол  изол ции электрического проводника. Устройство содержит два генератора синусоидального тока на разные, но достаточно близкие частоты, подключенные к началу проводника и общей шине, электрический контур, соедин ющий конец проводника с общей шиной, две приемные антенны, разнесенные вдоль проводника и подключенные кажда  через селективные усилители сигналов обеих частот и умножители частоты на входы двух фазометров, напр жение на выходе которых, пропорциональное разности фаз сигналов каждой из частот, подаетс  на блок вычитани , соединенного с индикатором, фиксирующим относительное увеличение разности фазовых сдвигов между сигналами в антеннах в зоне места повреждени . 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к измерени м рассто ний до мест повреждени  электрических проводников индукционным способом и может быть использовано дл  определени  мест повреждени  (ОМП) изол ции жил, экранов и металлических оболочек электрических кабелей и трубопроводов .

Целью изобретени   вл етс  повышение достоверности контрол  изол ции электрического проводника путем устранени  ложных показаний индикатора о повреждении изол ции при наличии в районе трассы контролируемого проводника посторонних металлических предметов и получени  сигнала более высокого уровн , соответствующего увеличенной относительной разности фазо- вых сдвигов между сигналами в антеннах в зоне места повреждени .

На чертеже представлена функциональна  схема предлагаемого устройства , а также показаны переходное сопротивление в месте повреждени , токи обеих частот 1, , I(j,j. зоне до места повреждени , , зоне за местом повреждени , а также токи утечки Л1, ,, - I2±, и iif -I ,f в сопротивлении Rn. пч10

31525633

Устройство содержит, генераторы 1 и 2 синусоидального тока на частоты f J, и f соответственно, близкие между собой по величине, электрический контур 3, резонансна  частота которого лежит между частотами генераторов и равна f . , приемные антенны k и 5, селективные усилители 6 и 7 на частоту f и селективные усилители 8 и 9 на частоту f2, умножители 10 и 11 частоты на частоту f , усилите- ли 12 и 13 частоты на частоту f, фа- зометры 14 на частоту f и фазометры 15 на частоту f, блок 1б вычитани , t5 индикатор 17, контролируемый проводник 18.

При этом генераторы 1 и 2 подклю-. чены между началом контролируемого проводника 18 и землей, приемна  ан- 20 тенна 4 подключена параллельно к входам селективных усилителей 6 и 8, каждый из выходов которых соответственно через умножители 10 и 12 частоты подключены к первым входам фазо- 25 метров И и 15, приемна  антенна 5 подключена параллельно к входам селективных усилителей 7 и 9, каждый из выходов которых соответственно через умножители 11 и 13 частоты подключены к вторым входам фазометров 14 и 15, выходы которых подключены соответСтве но к первому и второму входам блока 1б вычитани , а его выход подключен к индикатору 17, электрический контур 3 включен между концом контролируемого проводника 18 и землей..

Устройство работает следующим образом .

От генераторов 1 и 2 в проводнике 18 протекают токи, которые навод т ЭДС в антеннах 4 и 5, разнесенных вдоль проводника. После усилени  и ильтрации в селективных усилител х 6-9 напр жени  от ЭДС сигнала поступают на умножители 10-13 частот, где происходит умножение частоты сигнала в п раз. Это необходимо дл  величени  разности фаз напр жений на входах фазометров при малой разно- и In в проводнике

30

35

40

45

50

сти фаз токов I, и 1 18 при большом значении R, повреждени .

в месте

 в уг

на по то ва на

гд фи на ст

бл од фа эт ко  в ма  н мо ра ти не ко

ме ма на Ан на ве ра не ро на

щи

TO те

со но с зе

ны зе ко па ти Ко но ме

При умножении в п раз частоты, например

м

двух напр жении, сдвинутых между собой на угол;срп., , на вы- ;ходах умножителей 10 и 11 частоты по0

5

0 5

0

5

0

5

0

5

 вл ютс  напр жени , сдвинутые на угол ,i..

На исправной части проводника, например в зоне до МП, в отсутствие посторонних предметов сдвиг фаз между токами под антеннами 5 и 6 и. Следовательно , между наведенными в антеннах ЭДС незначителен и равен ЛЧ иД

. -Ы, соответственно ЛЧ п,. где р. километрический коэффициент фазы исправного проводника на частоте f(f2), рад/км; U1 - рассто ние между цетрами антенн, км.

Малые сдвиги фазйЦ ,д и ЬЦ)рД , близкие между собой по величине и одинаковые по знаку, преобразуютс  в . фазометрах 14 и 15 в пропорциональные этим сдвигам напр жени , разность которых на выходе блока 16 вычитани   вл етс  величиной второго пор дка малости. Эта величина остаетс  посто нной на всем прот жении контролируемого проводника, поэтому ее можно рассматривать как аддитивную систематическую погрешность, которую можно: нейтрализовать в начале процесса контрол  проводника.

Если в зоне до или за МП окажетс  металлический предмет, то между суммарными ЭДС в антеннах на частоте, например f, , по витс  сдвиг фазй,Ц(, .. Аналогичный сдвиг фазйСрс У на частоте f. Так как f :. f, то и ., напр жени  на выходах фазометров l4 и 15 будут близкими по величине и одинаковы по знаку, а их разность на выходе блока вычитани  16 незначительна.. Таким образом, посторонние предметы не оказывают вли ни  на достоверность контрол .

В месте повреждени  ток I,, текущий от генератора, разветвл етс  на

TOKUI, стекающий в землю;, и ток 1, текущий к концу проводника.

В месте повреждени  переходное сопротивление Кр практически активно , поэтому ток ДТ. совпадает по фазе с напр жением U между проводником и землей в месте повреждени .

Вектор тока.ig определ етс  входным сопротивлением линии проводник - земл  от места повреждени  в сторону конца, i.oTopoe зависит от первичных параметров линии, ее длины и сопротивлени  нагрузки. Дл  электрически Короткой линии на низкой частоте мож но пренебречь всеми первичными параметрами кроме емкости С. Проводимость

нагрузки, в качестве которой использован резонансный контур с резонансной частотой fp.4f г f, на частоте f имеет индуктивный характер, а на частоте f, - емкостной.

Благодар  этому угол между U и I с учетом знака в месте повреждени  на f значительно больший, чем на f,j, . Поэтому с учетом совпадени  фаз 6I и и угол Cfn между 1 и 1, соответственно между ЭДС в антеннах с учетом знака, в месте повреждени  на f(.. значительно больший, чем на f. Следовательно , напр жени  на выходах фазометров 1 и 15 оказываютс  разными , а их разность на выходе блока вычитани  1б значительной, что и фиксирует индикатор 17.

Таким образом, предлагаемое устройство реагирует на повреждение изол ции проводника. Если в зоне .повреждени  окажетс  посторонний металлический предмет, происходит дополнительный одинаковый по обеим частотам сдвиг фаз между ЭДС в антеннах, что не измен ет величины сигнала на выходе блока 16 вычитани , следовательно, устройство реагирует на повреждение

Формул

изобретени 

Устройство дл  определени  места

J повреждени  изол ции электрического проводника, содержащее два генератора на разные частоты, подключенные между начальным выводом контролируемого проводника и общей шиной, противопо10 ложный вывод контролируемого проводника через электрический контур соединен с общей шиной, две приемных антенны , кажда  из которых подключена к входу селективного усилител , фазо15 метр, блок вычитани  и индикатор, отличающеес  тем, что, с целью повышени  достоверности контрол , в устройство введен второй фазометр , два селективных усилител ,

20 четыре умножител  частоты, причем кажда  антенна подключена параллельно ко входам двух селективных усилителей , один из которых настроен на частоту первого генератора, а второй на

25 частоту второго генератора, выходы каждой пары селективных усилителей на одну частоту через умножители частоты подключены ко входам соответствующего фазометра, выходы обоих фазоизрл ции проводника также в присутст- 30 метров подключены ко входам блока ВИИ посторонних металлических предме- вычитани , к выходу которого подклю- тов. чен индикатор.

рмул

изобретени 

Устройство дл  определени  места

повреждени  изол ции электрического проводника, содержащее два генератора на разные частоты, подключенные между начальным выводом контролируемого проводника и общей шиной, противоположный вывод контролируемого проводника через электрический контур соединен с общей шиной, две приемных антенны , кажда  из которых подключена к входу селективного усилител , фазометр , блок вычитани  и индикатор, отличающеес  тем, что, с целью повышени  достоверности контрол , в устройство введен второй фазометр , два селективных усилител ,

четыре умножител  частоты, причем кажда  антенна подключена параллельно ко входам двух селективных усилителей , один из которых настроен на частоту первого генератора, а второй на

частоту второго генератора, выходы каждой пары селективных усилителей на одну частоту через умножители частоты подключены ко входам соответствующего фазометра, выходы обоих фазо

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для определения места повреждения изоляции электрического проводника, содержащее два генератора на разные частоты, подключенные между начальным выводом контролируемого проводника и общей шиной, противоположный вывод контролируемого проводника через электрический контур соединен с общей шиной, две приемных антенны, каждая из которых подключена к входу селективного усилителя, фазометр, блок вычитания и индикатор, отличающееся тем, что с целью роля, в устройство введен второй фазометр, два селективных усилителя четыре умножителя частоты, причем каждая антенна подключена параллельно ко входам двух селективных усилителей, один из которых настроен на частоту первого генератора, а второй на частоту второго генератора, выходы каждой пары селективных усилителей на одну частоту через умножители частоты подключены ко входам соответствующего фазометра, выходы обоих фазометров подключены ко входам блока вычитания, к выходу которого подключен индикатор.

   Τ βΜ _у ч ί и , повышения достоверности конт-

   И ЗП ί Г