SU711499A1

SU711499A1 - Device for determining the location of faulty cables

Info

Publication number: SU711499A1
Application number: SU772511177A
Authority: SU
Inventors: Алла Яковлевна Красюк; Герман Михайлович Шалыт; Михаил Борисович Щедрин
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Электроэнергетики
Priority date: 1977-07-29
Filing date: 1977-07-29
Publication date: 1980-01-25

Description

Изобретение относитс к области электротехники и может быть использовано при создааии устройств дл определени местоположени повреждени кабелей.The invention relates to the field of electrical engineering and can be used to create devices for determining the location of cable damage.

Известно устройство дл определени местоположени повреждени кабелей , содержащее генератор звуковой частоты, индукционную рамку, первый усилитель, выход которого соединен с первым входом преобразовател частоты , второй усилитель, индикатор, генератор опорной частоты, вЫход которого соединен с вторым входом преобразовател частоты 1.A device for determining the location of cable damage is known, comprising an audio frequency generator, an induction box, a first amplifier whose output is connected to the first input of the frequency converter, a second amplifier, an indicator, a frequency generator, the output of which is connected to the second input of the frequency converter 1.

Недостатком этого устройства вл етс низка селективность по частоте ,A disadvantage of this device is the low frequency selectivity,

Наиболее близким по технической сущности к предложенному вл етс устройство дл определени местоположени повреждени в кабел х, содержащее генератор звуковой частоты , две индукционные рамки, первый, второй и третий усилители, первый, второй и третий трансформаторы, четыре диода собранных по схеме кольцевого модул тора, вольтметр 2 .The closest in technical essence to the proposed is a device for determining the location of damage in cables, comprising an audio frequency generator, two induction frames, the first, second and third amplifiers, the first, second and third transformers, four diodes assembled according to the ring modulator circuit, voltmeter 2.

Недостатком этого устройства вл етс низка точность определени местоположени повреждени кабелей.A disadvantage of this device is the low accuracy of determining the location of cable damage.

Цель изобретени - повышение точности определени местоположени повреждени .The purpose of the invention is to improve the accuracy of determining the location of damage.

Дл этого в устройство, содержащее генератор звуковой частоты, выход которого соединен с жилой кабе0 л , первую индукционную рамку, магнитна ось которой перпендикул рна жлле кабел , а выход соединен со вхолq первого усилител , вторую индукдаонную рамку, магнитна ось которой To do this, the device contains an audio frequency generator, the output of which is connected to a residential cable, the first induction frame, the magnetic axis of which is perpendicular to the cable, and the output is connected to the first amplifier, the second indukdoonnuyu frame, the magnetic axis of which

5 перпендикул рна магнитной оси первой индукционной рамки и расположена в плоскости, перпендикул рной жиле кабел , а выход соединен со входом второго усилител , индикатор, вход ко0 торого соединен с выходом третьего усилител , введены кратный преобразователь частоты и смеситель, причем выход первого усилител соединен .с первым входом смесител , втоной . 5 perpendicular to the magnetic axis of the first induction frame and located in the plane perpendicular to the cable core, and the output is connected to the input of the second amplifier, the indicator whose input is connected to the output of the third amplifier, a multiple frequency converter and a mixer are inserted, the output of the first amplifier is connected. with the first input of the mixer, vtonoy.

5 вход которого через кратный преобразователь частоты соединен с выходом второго усилител , а выход смесител соединен со входом третьего усилител ,The input 5 of which is connected to the output of the second amplifier through a multiple frequency converter, and the output of the mixer is connected to the input of the third amplifier,

iia фиг.1 чертежа представлена структурна схема устройства; на фиг, 2 - зависимости, иллюстрирующие его работу.iia figure 1 of the drawing presents a block diagram of the device; 2, the dependences illustrating his work.

Устройство содержит генератор звуковой частоты 1, первую индук-5The device contains an audio frequency generator 1, the first induk-5

ционную рамку 2, первый усилитель 3, смеситель 4, второй усилитель 5, индикатор 6, вторую индукционную ра.мку 7, третий усилитель 8 и кратный преобразователь частоты 9.tOframe 2, first amplifier 3, mixer 4, second amplifier 5, indicator 6, second induction switch 7, third amplifier 8 and multiple frequency converter 9.tO

Резонансна частота рамки 7 ( f). значение коэффициента К кратного реобразовани частоты, осуществл еого кратным преобразователем частоы 9, могут быть различны. Так, рам- 5 а 7 может быть настроена на первую (f f ) , третью (f-, 3f ) или п ую (f-, 1 ) гармоники частоты геератора 1, а коэффициент К при этом может быть равен, например, соответ- 20 ственно 3/4, 3/8 и 1/4. Возможны и ругие сочетани значений К и f;r/f. частности, работа предлагаемого устройства описываетс ниже дл случа fj, - 3f, и К 1/4.The resonant frequency of frame 7 (f). the value of the K coefficient of the frequency conversion, performed by the multiple converter, often 9, can be different. So, frame 5 and 7 can be tuned to the first (ff), third (f-, 3f) or fifth (f-, 1) harmonics of the frequency of the heater 1, and the coefficient K can be, for example, the corresponding 20 are 3/4, 3/8 and 1/4. Other combinations of K and f; r / f are also possible. In particular, the operation of the proposed device is described below for the cases fj, -3f, and K 1/4.

Устройство работает следующим об- разом.The device works as follows.

Генератор 1 посылает в кабельную линию квазипр моугольные колебани частотой fj . Ток, протекакщий от генератора 1 по цепи поврежденна жи- 30 ла - земл , в силу индуктивного характера нагрузки, имеет форму, близкую к треугольной, и создает электромагнитное поле, которое улавливаетс рамками 2 и 7. Причем рамка 2 настро- 35 ена на первую гармонику тока генератора и наведенное в ней напр жение имеет частоту f и амплитуду Е, котора , в зависимости от X, т.е. зависимости от отклонени оси рамки 2 от дд жилы кабел , измен етс в соответствии с кривой на фиг. 2а (над жилой кабел минимум, при незначительном отклонении в обе стороны от жилы кабел , т.е. при ,Э.ДС резко возрастает . Рамка 7 настроена на третью . гармонику тока генератора 1 И наводимое в рамке 7 напр жение имеет частоту 3f и амплитуду, котора в зависимости от X измен етс как показано на фиг. 26 (над жилой кабел максимум, 50 .при небольших отклонени х в обе стороны от жилы кабед ЭДС остаетс близкой к максимальному значению Напр жение с рамки 2 усиливаетс первым усилителем 3 и подаетс на первый55Generator 1 sends quasi-rectangular oscillations with frequency fj to the cable line. The current flowing from the generator 1 through the circuit of damaged housing - ground, due to the inductive nature of the load, has a shape close to triangular, and creates an electromagnetic field that is caught by frames 2 and 7. Moreover, frame 2 is tuned to the first the harmonic current of the generator and the voltage induced in it has a frequency f and amplitude E, which, depending on X, i.e. Depending on the deviation of the axis of the frame 2 from the dd core of the cable, varies according to the curve in FIG. 2a (minimum over the residential cable, with a slight deviation to both sides of the cable core, i.e., emf increases sharply. Frame 7 is tuned to the third. Generator 1 current harmonic and the voltage induced in frame 7 has a frequency of 3f and an amplitude which, as a function of X, varies as shown in Fig. 26 (maximum over a residential cable, 50. With small deviations to either side of the coiled cable EMF remains close to the maximum value. The voltage from frame 2 is amplified by the first amplifier 3 and supplied on the first55

ВХОД), смесител 4. Напр жение, снимаемое с рамки 7, после прохождени через усилитель 5 и кратный преобразователь 9 частоты подаетс на второй вход смесител 4. Усилитель 8 вы- Q дел ет напр жение разностной часто . ты з которое подаетс на индикатор 6. Так как в месте повреждени (замыкание жилы на оболочку) происходит , увеличение (всплывание ) минимума ЭДС, соответствующего точке X О на фиг. 2а, то эффективность поискового устройства определ етс его способностью фиксировать именно это всплывание минимального уровн . Иными словами, при отыскании однофазных повреждений приходитс тщательно исследовать зону X - OtA (.|1)иг.2а) , т.е. рабочей вл етс область малых (близких к нулю) и резко измен ющихс с изменением X напр жений, наводимых в рамке 2. Поэтому существенно, чтобы напр жение, подаваемое на второй вход смесител 4, формировалось независимо от сигнала, снимаемого с рамки 2. Устройство не только обеспечивает эту независимость, но и в той же рабочей зоне Х 0±Л, т.е. в зоне , где напр жение основного канала (рамка 2) вл етс малым и резко измен етс при изменении л, позвол ет получить практически неизменное, причем на максимальном уровне (фиг. 26) напр жение, поступающее на второй вход смесител 4. То обсто тельство, что устройство вы вл ет незначительное всплывание нул над жилой кабел на уровне мешающего фона, создаваемого помехами (мешающим вл етс уровень фиг. 2а) , обуславливает повышение точности определени местоположени повреждени кабелей . Кроме того, устройство дает возможность увеличить рабочую частоту f, до 6000-8000 Гц, отдалившись от гармоник промышленной частоты, и при этом позвол ет реализовать узкую полосу пропускани (т.е. обеспечить высокую избирательность), не забот сь о нестабильности частоты f (см. фиг. 1), котора определ етс уходом частоты f. При этом следует отметить, что полоса пропускани в устройстве может быть значительно меньше ухода частоты f В частности , если уход частоты -f. 6000 Гц составл ет 120 Гц, то например, дл случа когда f., К 1/4, будет осуществл тьс уход частоты f на 150 Гц, но полоса пропускани усилител 5 и, следовательно устройства в целом может быть уменьшена до 30 Гц.INPUT), mixer 4. The voltage taken from frame 7, after passing through amplifier 5 and a multiple of frequency converter 9, is applied to the second input of mixer 4. Amplifier 8, Q exits differential voltage frequently. You are fed to the indicator 6. As the damage occurs (short circuit of the core to the shell), the minimum value of the EMF corresponding to the point X O in FIG. 2a, the effectiveness of the search engine is determined by its ability to detect precisely this floating up of the minimum level. In other words, when searching for single-phase damages, it is necessary to carefully examine the zone X - OtA (. | 1) ig.2a), i.e. the working area is small (close to zero) and dramatically changing with change in X voltages induced in frame 2. Therefore, it is essential that the voltage supplied to the second input of mixer 4 be formed independently of the signal removed from frame 2. The device not only ensures this independence, but also in the same working area X 0 ± L, i.e. in the zone where the voltage of the main channel (frame 2) is small and changes dramatically with changing l, it allows to get almost unchanged, and at the maximum level (Fig. 26) the voltage supplied to the second input of the mixer 4. That is The fact that the device detects a slight floating up of zero over the residential cable at the level of an interfering background created by interference (the level of Fig. 2a is interfering) causes an increase in the accuracy of the location of cable damage. In addition, the device makes it possible to increase the operating frequency f, up to 6000-8000 Hz, away from the industrial frequency harmonics, and allows for a narrow bandwidth (i.e., to ensure high selectivity), without worrying about the frequency instability f ( see Fig. 1), which is determined by the departure frequency f. It should be noted that the bandwidth in the device can be significantly less than the frequency deviation f. In particular, if the frequency deviation is f. 6000 Hz is 120 Hz, for example, for the case when f., K 1/4, frequency f will go off by 150 Hz, but the bandwidth of amplifier 5 and therefore the device as a whole can be reduced to 30 Hz.

Claims

1.VEBRET Messelehtronik OTTOSCHON, Dresden, 1976.

2. USSR author's certificate number 523368 ,. G 01 R 31/08, 1976.