Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Специальные измерения в устройствах связи, автоматики и телемеханики

..pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
17.47 Mб
Скачать

В о и зб еж ан и е

за т р а т

врем ени на расчеты

по

вы бору

н уж н ой ч а ­

сто ты ш к а л а ген ер ато ра А отгр ад у и р о ван а

на частоту н а п р я ж е н и я ,

поступ аю щ его

к входны м

заж и м ам

изм ерительного

 

п ри б ора.

К о л е б а н и я

с частотой

353

кгц, пройдя ф ильтр

К.ВФ1,

уси ли тель

У П Ч и ф и л ьтр

К В Ф 2,

поступаю т на

вход

п р ео б р азо вател я ПЧ2.

П о с к о л ь к у

ген ератор

А

вы рабаты вает

кол еб ан и я

с

частотой

352 кгц, то

на

вы хЬде

ПЧ2

б удут получены

колеб ан и я,

р авн ы е

1 000 гц, п рослуш и ваем ы е телеф оном Т . Н а п р я ж е н и е со второго вы ­

х о д а У В ч ерез вы п рям и тель

В М п оступает на стрелочны й

и н д и к а ­

то р н ы й

п рибор И .

 

 

 

 

 

 

В неш н ий вид п риборов

К И П З , соединенны х по схем е

д л я

и з­

м ер ен и я

переходного за ту х а н и я

на ближ нем

конце, п о казан

на

р и с . 122. П и тан и е изм ери тельного

ген ератора и

изм ерителя

н а п р я ­

ж ен и й

предусм отрено от источников постоянного

то ка н ап ряж ением

160 и

12 или 220 и

24 в. П и тан и е

подводят ш ланговы м и ш нурам и

ч ер ез

ш тепсельн ы е

розетки

Ш Р ,

установив п редварительно клю ч

К л 2 ген ер ато р а и клю ч К л 3 и н ди катора в полож ение, соответствую ­ щ ее н ап р яж ен и ю б атарей . В клю чаю т питание тум блерам и Т61 и К Ai.

О стал ьн ы е р у к о я т к и

у п р авл ен и я

генератором имеют следую щ ие

н а зн а ч е н и я . К лю чом Ках

п роверяю т

н ап ряж ен и е источников пи та­

н и я (в среднем полож ении клю ча стрелочны й прибор регистри рует у р о вен ь си гн ал а на вы ходе ген ератора); тум блером Тбг переклю чаю т

вы ход ген ер ато р а

с 600

на 135 ом;

р уко яткой Р У устан авливаю т

необходим ую

вели чи н у

вы ходного

у р о вн я;

переклю чателем П вы ­

б и раю т п од д и ап азон ч астот н а п р я ж е н и я , в

п ределах которого наме­

чаю т п рои зводи ть

изм ерен и я,

а ру ко ятко й

С з, связан н ой с конден ­

сато р о м перем енной ем кости,

вы бираю т необходимую

частоту.

Р у к о я т к и

и

клю чи

и н д и катора н ап ряж ен и я, не

упом януты е

вы ш е, им ею т следую щ ее зн ачен и е . К лю чом Ка2 проверяю т н а п р я ж е ­

ние

и сточников п и тан и я; переклю чателем

Th скачкообразн о изм е­

н яю т чувстви тел ьн ость и н д и катора прим ерно через

1 неп, а р у к о я т ­

кой

P i

п л авн о

р егу л и р у ю т его

чувствительность

в п ределах

до

2 неп;

клю чом

K a i

вы бираю т поддиапазон

частот н ап р яж ен и я

п ер ­

вого

ген ер ато р а, а

р у к о ятк о й Р г

первы й

генератор настраи вается

точн о на необходим ую частоту .

Р у к о я т к а

Р з предназначена

д л я

п од строй ки частоты и н д и като р а н ап р яж ен и й по частоте изм еритель­ ного ген ер ато р а, н ап р я ж ен и е которого подаю т на вход И Н -И П З . О б о зн ач ен и е р у к о я т о к и зм ери теля переходны х зату х ан и й на рис. 122 соо тветствует ри с. 123, по котором у рассм отрено их назначение.

§ 76. И зм ерение

м еш аю щ их н ап ряж ен и й т я г о в ы х

подстанций

эл ек тр и ч еск и х

ж ел езн ы х

д о р о г п о сто ян н о го

то к а

Э л ектр и ч еск и й

ток

на вы ходе

вы п рям и тельн ы х устан овок т я г о ­

вы х подстанци й им еет р я д

гарм он и чески х составляю щ их с частотой

кол еб ан и й 300, 600, 900 гц

и т. д ., которы е м огут со зд авать помехи

в л и н и я х св язи

и о к азы в ать опасны е в л и ян и я на рельсовы е цепи пе­

рем ен н ого то к а

. Д л я сн и ж ен и я помех до величины , не превы ш аю щ ей

установленны е нормы , на тяго в о й подстанции у с т а н а в л и в а ю т ф и льтр, в состав которого в х о д я т р еак то р , р езо н ан сн ы е ш у н ты и к о н ­

денсаторны й

ш ун т. О ц ен к у

раб оты а гр е гато в

тя го в о й э л е к т р о п о д ­

станции с точки зр ен и я

степ ен и

в л и я н и я их на то н а л ь н ы е с в я зи п р о ­

и звод ят по

коэф ф ициенту м еш аю щ его н а п р я ж е н и я (ф о р м ф ак то р у н а ­

п р яж ен и я),

которы й о п р ед ел яю т по ф о р м у л е

 

 

 

 

 

 

Ю 0 % ;

 

 

 

 

 

U В

 

где U Mt — псоф ом етрическое

н а п р я ж е н и е всех гар м о н и к , и зм е ­

 

ренное на ш и н ах

п о д стан ц и и ;

 

U B— н ом и н альн ое

н а п р я ж е н и е в ы п р я м л е н н о го т о к а .

Д ей стви е

ф и л ьтр а

тя го в о й

п од стан ц и и

х а р а к т е р и з у е т с я к о ­

эф ф ициентом

сгл аж и ван и я

 

 

 

З д есь

U м, и и щ — п соф ом етри ческое н а п р я ж е н и е

сум м ы

 

всех

 

 

 

 

 

гарм оник

на

входе

и

вы ходе

ф и л ь т р а .

 

С о ­

 

 

 

 

 

гласн о норм ам ,

устан овл ен н ы м

п р а в и л а м и з а ­

 

 

 

 

 

щ иты

ли н и й

связи

о т м еш аю щ его

д е й ст в и я

 

 

 

 

 

к о н так тн о й

сети

п о сто ян н о го

т о к а , в е л и ч и н а

 

 

 

 

 

коэф ф ициента м еш аю щ его н а п р я ж е н и я

не д о л ­

 

 

 

 

 

ж н а п ревы ш ать

0 ,1 5 % ,

а к о эф ф и ц и ен т

с г л а ­

 

 

 

 

 

ж и в ан и я

д олж ен

бы ть

не м ен ее 25 .

Д л я

о п р е ­

 

 

 

 

 

д елен и я

эти х коэф ф и ц и ен тов

р а з р а б о т а н

 

п р и ­

 

 

 

 

 

бо р , им енуем ы й

и зм ери телем

м еш аю щ и х

н а ­

 

 

 

 

 

п р я ж е н и й .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

ком плект

п ри б о р а

вх о д и т

и зм ер и т е л ь н ая и за щ и т н а я

ч а с т и .

К а ж д а я из них

см он ти ро ван а

в

с ам о сто ятел ьн о м

к о р п у се . В

сх ем е

прибора

(рис. 125) кон д ен сато р С ем костью

0 ,2 5 м к ф и т р а н с ф о р м а ­

тор Т р обеспечиваю т защ и ту

и зм ер и тел ьн о й

ч асти

и лю дей о т в ы с о ­

кого

н ап р яж ен и я,

поэтом у

кон д ен сатор

д о л ж е н

в ы д ер ж и в а ть

р а ­

бочее н ап р яж ен и е

не

м енее 6 /се, а и зо л я ц и я

м еж д у

ви тк ам и

т р а н с ­

ф орм атора д ол ж н а

бы ть

р ассч и тан а

н а

н а п р я ж е н и е не

н и ж е

4 кв .

К ром е того, кон ден сатор

С

и трансф о р м ато р

Т р

совм естно

с д р о с ­

селем Д р

и зм ери тельн ой

части

об еспечи ваю т ф о р м и р о в ан и е

ч а с т о т ­

ной

х ар актер и сти ки п ри бора в

со ответстви и с гр аф и к о м о тн о с и т е л ь ­

н о й

чувствительности

п соф ом етра. Д л я

о б л егч ен и я

н астр о й к и

п р и ­

бора после око н ч ан и я

его м о н таж а в тр а н сф о р м ато р е и д р о с се л е п р е ­

дусм отрены секц и он и рован н ы е обм отки ,

а со п р о ти в л ен и е R 2, у ч а с т ­

вую щ ее

в н астр о й ке,

сделано

перем енны м .

С о п р о т и в л е н и я

R i и

R2

огр ан и ч и ваю т зар я д н ы й

то к

к о н д ен сато р а в

м ом ент

в к л ю ч е н и я

прибора.

К оэф ф ици ент

тр ан сф о р м ац и и

тр а н с ф о р м а то р а п о д о б р ан

с учетом

ком п енсации п отерь

 

н а п р я ж е н и я

в п р и б о р е,

б л а г о д а р я

чему вольтм етр

V п о к а зы в а ет

п соф ом етри ческое

н а п р я ж е н и е

в к о н ­

тактн о й

сети без

п оп равоч н о го

ко эф ф и ц и ен та .

 

 

 

 

 

 

Д л я и зм ерен и я коэф ф ициента меш аю щ его н ап р яж ен и я и коэф ­

ф и ц и ен та с гл аж и в а н и я соб и рается схем а, и зо б раж ен

н ая на рис. 126,

н а которой

1 — защ и тн ая ч асть первого прибора,

2

— изм еритель­

н а я ч асть

перового

п ри бора, 3 — защ и тн ая

часть

второго

п рибора,

4 — и зм ер и тел ьн ая

часть второго прибора,

5 —

реактор

ф и л ьтр а,

Ф А — ф идерны й автом ат. Защ и тн ы е части обоих приборов устанавли ­

ваю т

в

яч ей к е расп ред ел и тел ьн ого устройства

 

и

проводами с высо­

ко во льтн ой

и зо л яц и ей

через

клем м у 1 (см. рис.

125) подклю чаю т к

ф идерном у

автом ату

Ф А ,

а

 

 

 

 

 

через

клем м у 2 — к

о тсасы ва ­

 

 

 

 

 

ю щ ем у

ф и деру .

Соединение

 

 

 

 

 

защ и тн ы х

частей

 

приборов

 

 

 

 

 

с и зм ерительны м и вы полняю т

 

 

 

 

 

п роводам и , рассчитанны м и на

 

 

 

 

 

н а п р я ж е н и е

не м енее

1 000 в.

 

 

 

 

 

Ч то б ы

 

не

исп орти ть

в о л ьт ­

 

 

 

 

 

м етр ,

его в н ач ал е

и зм ерений

 

 

 

 

 

п ер екл ю ч аю т

на

м ак си м ал ь ­

 

 

 

 

 

ную ш к а л у

300 в,

а

после

 

 

 

 

 

вк л ю ч ен и я автом ата

в за в и с и ­

 

 

 

 

 

м ости

о т вели ч и н ы

н а п р я ж е ­

 

 

 

 

 

н и я, д л я точн ости отсчета, пе­

 

 

 

 

 

р е в о д я т на

ш к а л у с

м еньш ими

пределам и

изм ерений . П рибор 2

(см. р и с .

126)

п о к а ж е т

вели чину

м еш аю щ его

н ап р яж ен и я

£/м, не­

вы ходе ф и л ь тр а , а

прибор 4

и зм ери т величину

меш аю щ его

н а п р я ­

ж е н и я

U Mi на

входе ф и л ь тр а . П олучен ны е данны е

изм ерений под ­

с та в л я ю т в ф орм улы , приведенны е вы ш е, по

которы м вы чи сл яю т

коэф ф ициенты .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Сделать вывод формул:

 

 

 

1

2

 

 

Рн,, + т ln

Z ~ ''

= ^ +

— P„ss 4- 2 ln Zс>

2.В чем заключается сущность метода сравнения, применяемого для измерения переходного затухания?

3.Принцип действия измерителя переходных затуханий.

4.Нем отличается псофометр от обычного лампового вольтметра?

5.Как производят измерение коэффициента мешающего напряжения и

коэффициента сглаживания на тяговой подстанции?

ГЛАВА XIV

О П Р Е Д Е Л Е Н И Е П Е Р Е М Е Н Н Ы М ТО К О М Р А С С Т О Я Н И Я Д О

М ЕСТА П О В Р Е Ж Д Е Н И Я Л И Н И Й С В Я З И И

Н А Х О Ж Д Е Н И Е

 

Т РА С С Ы К А Б Е Л Я

 

§

77. О пределение

р а с с т о я н и я до м еста

п о в р е ж д е н и я

 

линии связи по

кр и вой в х о д н о го с о п р о т и в л е н и я

П ри

некоторы х ви д ах

повреж дений м етоды

и зм ерен и й п о с т о я н ­

ным током д л я вы чи слен и я р ассто ян и я до н еи сп р ав н о го м еста л и н и и и ли совсем неприм еним ы , или даю т неточны е р е зу л ь т а т ы . Т а к , н а п р и ­

Z.,

 

м ер,

н евозм ож н о

с

п ом ощ ью

п о ­

 

сто ян н о го

то к а

о п р е д ел и ть

м есто

 

 

п овр еж д ен и я

цеп и

при

п е р е м е н ­

 

 

ном

переходн ом

 

с о п р о т и в л е н и и

 

 

м еж д у п ровод ам и

и л и п ровод ом

и

 

 

«землей»,

если

нет

в с п о м о га те л ь ­

 

 

ного и с п р а в н о го

п р о во д а;

м ето д о м

 

 

п о сто ян н о го т о к а

н ев о зм о ж н о

н а й ­

 

 

ти р а с ст о я н и е д о

м еста о б р ы в а п р о ­

 

 

вода,

когд а

п р о во д

им еет н и зк у ю

 

 

и зо л яц и ю . М етоды и зм ер е н и й

п е р е ­

 

 

менны м

ток ом

я в л я ю т с я

б о л ее

с о ­

верш енны м и, х о тя и они в н ек о то р ы х

с л у ч а я х

не л и ш е н ы

н е д о с т а т ­

к о в , п рисущ их

и зм ерен и ям

п остоян н ы м

током .

 

 

 

 

 

О пределение

р а ссто ян и я

д о м еста

п о в р е ж д е н и я л и н и и

с в я з и

по

кри вой входного со п р о ти вл ен и я о сн о ван о н а ч асто тн о й за в и си м о сти

этого со п р о ти в л ен и я,

если ц еп ь

н а г р у ж е н а н а с о п р о ти в л е н и е ,

не

равн ое ее х ар ак тер и сти ч еск о м у

со п р о ти в л ен и ю . В х о д н о е

с о п р о т и в ­

л ен и е равн о частном у

о т д ел ен и я н а п р я ж е н и я н а в е л и ч и н у

т о к а ,

и з ­

м еренны х в н ач ал е цеп и . Н о при о тсутстви и р а в е н с тв а м еж д у н а г р у з ­ кой и х ар актер и сти ч ески м со п р оти влен и ем ч а с т о тн а я зав и си м о сть

входного со п р о ти вл ен и я б у д ет им еть

в о л н о о б р азн ы й

ви д

(ри с.

127).

Э то происходит по той п ри чи н е, что

о тр а ж е н н ы е во

л н ы

т о к а

и н а ­

п р я ж е н и я р азн ы х ч астот имею т различны й сдвиг ф аз по отнош ению к падаю щ им волнам , поэтом у в одних сл у ч аях происходит геом етри ­ ч еское сл ож ен и е падаю щ их и отраж енны х волн, в д р у ги х их геомет­ р и ч еско е вы читание. Н а ри с. 127 граф и к а ото б раж ает частотную з а ­ ви сим ость входного со п роти влен и я однородной цепи, нагруж енной соп роти влен и ем , равны м хар актери сти ч еском у сопротивлению , а на

гр а ф и к е б п о к азан а

ч астотн ая зависим ость входного соп ротивления

этой ж е цепи с н агр у зк о й ,

не равной

характери сти ческом у

сопро­

ти вл ен и ю

ли н и и .

 

 

 

 

 

 

О д н ородную двухп роводную повреж денную цепь, в которой про­

вода на расстоян и и

1Х от н ач ал а линии

зам кнуты через переходное

со п р о ти в л ен и е R x

(рис. 128), м ож но рассм атри вать к ак цепь д л и ­

ной 1Х, к о то р ая в

точ ках

х имеет н агр у зк у ,

не соответствую щ ую

х ар актер и сти ч еско м у

сопротивлению

цепи.

Естественно,

что в

то ч к а х х

часть эн ергии

в виде волн н ап р яж ен и я и тока будет отра -

 

 

 

Рис. 128

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ж е н а

к

н а ч а л у л и н и и ,

а

часть

будет

восп ри н ята правы м

отрезком

л и н и и ,

рассм атриваем ы м

по отнош ению к участку 1Х как

н агрузка .

С двиг ф аз

м еж ду падаю щ им и

и

отраж енны м и волнами можно вы­

р а зи ть

в

гр ад у сах ,

р ад и ан ах

или через длину волны . Т ак, сдвигу

ф аз

в

360° соответствует

п о л н ая

длина

волны

X;

сдвигу

фаз в

180°

соответствует

0,5

X

и т. д .,

где X — длина

волны .

 

 

О т р а ж е н н а я волн а,

верн увш аяся

от

точки х

к

началу

линии,

п р о х о д и т

р ассто ян и е 21х . Н а

этом

расстоянии

дли н а волны уло-

ж е т с я 2 lx: X р а з . И з

теории связи известно, что разность

ф аз

меж ду

падаю щ ей и отр аж ен н о й волнам и в точке о тр аж ен и я зави си т от вели ­

чины

 

со п р о ти в л ен и я,

на

которое

зам к н у та

л и н и я . Если

сдвиг ф аз

м еж ду

падаю щ ей

и

о тр аж ен н о й

волнам и

в точке х вы разить через

д л и н у

волны величиной р ,

тогда

в

н ачал е

линии общий сдвиг фаз

м еж д у у к азан н ы м и волн ам и о к аж ется равны м 2 lx: (X

р). С ум м ар­

ны й

то к

в н ач ал е

ли н и и

будет

иметь

м иним альную

величину,

а сл ед о в ател ьн о ,

входное сопротивление будет иметь м аксим альное

зн а ч е н и е

в тех

с л у ч а я х ,

 

когда

о тр аж ен н ая

волна

то к а, возвра ­

ти в ш а я с я

к н а ч а л у

цепи,

будет сдви н ута

по

отнош ению падающей

вол н ы то к а на у гол

180°,

или в переводе на

дли н у

волны на вели­

чи н у

0 ,5

X. Т ак о е ж е

явл ен и е будет

иметь

место, если

указан н ы й

сд ви г

 

со стави т нечетное число р аз,

кратн ое

0,5

X, т. е. будет

0 ,5 X;

1,5Х;

2,5Х

и т. д .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П у сть

при н еко то р о й

ч асто те

f lt

которой

соответствует

д лина

волн ы

Х1г

сдвиг

ф аз

в н ач ал е линии

будет

равен

 

 

 

 

 

 

 

 

 

■ j ^ + p

=

 

0 ,5 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(21)

a при

ч асто те f2 и

д л и н е

во л н ы

Я2

э то т

САВИГ

Фа з б у д ет

р а в е н

 

 

 

 

 

т

^

+

Р = 1 , 5 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(22)

В ы читая (21)

из

 

Л2

за м е н я я

д л и н у

вол н ы

ч е р е з с к о р о с т ь

(22) и

ее расп ростран ен и я

и ч асто ту ,

п о л у ч и м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х +

' , - ( х

+ р Ь

 

'• 5 - ° ’5 = i

 

 

 

 

 

 

или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2U

t

 

21x h

_

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р еш ая это у р авн ен и е

о тн о си тел ьн о

1Х,

н ах о д и м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

v-i v2

 

г

к м -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ijc — ~n~tt—

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х

 

2 ( f 2 v 1 — f 1 v2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д л я ц ветны х воздуш ны х

ц епей

п р а к ти ч е с к и

м о ж н о с ч и т а т ь ,

что

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Oj ^

v2 ~

V =

295 000

к м /с е к ,

 

 

 

 

 

 

 

 

поэтому

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

 

 

КМ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(23)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б о л ее

точно

м ож но

оп р ед ел и ть

р а с ст о я н и е

1Х,

есл и

вм есто

частоты

/ 2 вто р о го

п и к а

вход н о го

с о п р о ти в л ен и я

 

(см .

р и с .

127)

взять

ч астоту n -го

п и к а .

В

это м

сл у ч ае ф о р м у л а

п р и м ет

в и д

 

 

 

 

 

 

 

 

V (п —

1)

 

км .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(24)

 

 

 

 

 

 

 

 

2 4 . - h

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О писанны й

м етод

и зм ерений

не

д а е т

то ч н о го

 

о п р е д ел е н и я

м еста

п овреж д ен и я

цепи,

если

п ер ех о д н о е

с о п р о т и в л е н и е

R x м е­

ж ду

проводам и

им еет

перем енную

в ел и ч и н у ,

т а к

к а к

в

это м

сл учае сл агаем ое р ,

зави сящ ее

от

R x,

то ж е

 

б у д ет

 

п ер ем ен н ы м ,

а вы воды , на ко то р ы х

п остроены

ф орм улы , д е й ст в и т ел ь н ы

т о л ь к о

при стаб и л ьн ой

вели чи н е

р .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ф орм улам и

(23)

и

(24) м ож н о

п о л ь зо в а т ь с я

не

т о л ь к о в с л у ч а е

н али чи я

переходного со п р о ти в л ен и я

м еж д у

ц е п я м и ,

но

и

в с л у ч а я х

обры ва одного и ли

обоих п ровод ов,

а т а к ж е п ри

н а л и ч и и

аси м м ет ­

рии,

вы званной

п лохой

сп ай ко й ,

т а к

к а к

эти

п о в р е ж д е н и я

т о ж е

ведут к вол н ооб разн ом у

изм енению

в х о д н о го

с о п р о ти в л е н и я л и н и и

при изм енении

частоты .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О п ределение

частот,

при

к о то р ы х

вх о д н о е

со п р о ти в л е н и е

и м еет

пиковы е

(м аксим альн ы е) зн а ч е н и я ,

п р о и зв о д и тся

по

схем е,

п р е д л о ­

ж енной Г . И . П ервуш и н ы м (ри с.

129). П л а в н о

и зм е н я я ч асто ту

ге н е ­

ратора Г , наблю даю т з а п о к а за н и я м и

вы сокоом н ого

и н д и к а т о р а И

(во л ьтм етра

или

у к а за т е л я

у р о вн я) и ф иксирую т по

ш кал е ген ер а ­

то р а

частоты , при

которы х

и ндикатор

будет д авать

м аксим альны е

о тк л о н ен и я,

соответствую щ ие

 

м аксим альны м

зн ачен и ям

входного

с о п р о ти в л ен и я .

В ели ч и н а

акти вн ого

соп роти влен и я

R

 

прим ерно

р ав н а

1

000

ом .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р ассм о трен н ы й

м етод

м ож но

прим енить

и

д л я

неоднородны х

со ставн ы х

линий

связи

 

(рис.

130). В

этом

случае,

п ол ьзуясь

ф о р м у л ой

(23),

п ер во н ач ал ьн о

ведут

расчет при скорости vK, со ­

о тветству ю щ ей

скорости

 

р асп р о стр ан ен и я

эл ектр ом агн и тн о й

волн ы

в

каб ел е; если

при

этом

получится

величина

1Х,

к о то р ая

о к а ж е т с я

м еньш е

длины

 

каб ел я

1К, то

место

повреж дения будет

н ах о д и ться

в каб ел е

на

расстоян и и

Ç

от

н ачал а

 

линии,

если

ж е

о к а ж е т с я ,

что / * > /,< ,

тогда очевидно,

что место

повреж де­

ния

 

н ах о д и тся

в

п ред елах

воздуш -

_______

 

 

 

________

н ого

у ч ас т к а

цепи

на

расстоянии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1Х =

/ к +

х,

ко то ро е больш е, чем

най ­

^_/

 

,*

 

 

 

 

 

д ен н ая

вел и ч и н а

 

п о ск о л ьк у

ск о ­

 

 

 

 

 

 

 

 

--------- /

 

 

 

 

 

р о сть

р асп р о стр ан ен и я

волны в

к а ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б еле

t»K м еньш е

ско р о сти

р асп р о стр а -

 

 

 

Рис. 130

 

 

 

н ения

волны по воздуш ной линии ов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ф ак ти ч еск и

со

ск о р остью

 

vK волн а п рош ла

тол ько

 

уч асток

дли ­

ной

/к,

а р ассто ян и е

х

пройдено

со

скоростью vat

поэтом у

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х —

 

 

 

оВ*

 

 

 

 

 

 

 

 

П о д с т а в л я я

это

вы раж ен и е в

 

преды дущ ую

ф орм улу,

находим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— К +

(^дг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

§

78.

Н ахож д ен и е

трассы

подзем ного кабеля

 

 

О п ред ел ен и е трассы к аб ел я , на которую отсутствую т паспортны е

д ан н ы е,

п р о и зв о д ят с помощ ью

п ри бора,

именуемого

и скателем к а ­

б е л я . В

состав и ск ател я

(рис.

131) входит рам ка Р ,

уси литель

У и

телеф он Т . Д л я о ты скан и я трассы к аб ел я с одного конца

ж и л у кабе­

л я зазем л яю т, а

с д р у го го

кон ц а

к этой

ж и л е

присоединяю т

гене'

рато р зв у к о в о й

частоты , зазем лен н ы й одним полю сом . М еж ду кабе­

л ем

и

р ам к о й о б р азу ется

м агнитное поле, создаваем ое током,

про ­

ходящ и м по ж и л е к аб ел я , б л аго д ар я чему в телеф оне, подклю ченном

к р ам к е

через у си л и тел ь,

слы ш ен зв у к по тон у,

соответствую щ ий

ч асто те

ген ер ато р а .

 

 

 

 

 

 

И з ри с. 131 видно, что

на. вход

у си л и тел я

подается разность

э . д . с .,

и н д укти рован н ы х

в

вер х н и х

и н и ж н и х

ви тках; поскольку

в е р х н и е

ви тки н ах о д я тся

в

более слабом

м агнитном поле, то эта

р азн о сть п ри в ер ти кал ьн о м расп олож ен и и

рам ки

всегда будет б ол ь ­

ш е н у л я . Я сн о , что

при вер ти кальн о м расп олож ении рам ки м ак си ­

м а л ь н а я

си л а з в у к а

в телеф оне будет тогд а, когд а р ам к а н ах о д и тся

над трассой

к а б ел я , т. е. там , где

н ап р яж ен н о сть

м агн и тн о го п о л я

больш е.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Е сли при перем ещ ении р ам к и н ад п овер х н о стью

зем л и

п л о с к о с ть

ее зан и м ает

го р и зо н тал ьн о е п о л о ж ен и е

(рис. 132), то гд а

в

м ом ен т

нахож ден и я

рам ки н ад

к аб ел ем в тел еф он е

с и л а з в у к а

б у д ет

м и н и ­

м альной по той причине,

что ви тки

н а х о д я тс я си м м етри ч н о

по о тн о ­

ш ению

к кабелю

и м агн и тн ом у полю , о к р у ж а ю щ е м у

к а б е л ь . С п о ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

соб о т ы с к а н и я к а б е л я

по

м и ­

 

 

 

 

 

ЭГ

 

 

 

н и м ум у з в у к а д а е т в о зм о ж ­

 

 

 

 

 

 

 

 

ность

о п р е д ел и т ь

его

т р а с с у

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с точ н остью

д о

3 0 — 40

см .

 

 

 

Кобел»

 

 

 

 

О п р е д е л ен и е тр а с с ы к а б е ­

 

 

 

 

 

 

л я

за т р у д н е н о , если

в

н еп о с ­

 

 

 

 

Рис. 131

 

 

ред ствен н ой

б л и зо сти

к к а б е ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лю

 

р а с п о л о ж ен ы

 

р ел ьсы ,

стальны е трубы

и д р у ги е

назем н ы е и

подзем ны е

с о о р у ж е н и я

и з

стали, искаж аю щ и е м агн и тн ое поле

т о к а , п р о текаю щ его

по к аб ел ю .

Это искаж ение

приводи т

к

том у, что при в е р т и к а л ь н о м

п о л о ж е н и и

рам ки

и ск ател я

к аб ел я

м ак ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

си м альн ая

сила зв у ч ан и я

те­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

леф она

будет

тогда,

когда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рам ка находится

над у к а з а н ­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ными

 

сооруж ен и ям и .

Г ори ­

 

 

Рис. 132

 

 

 

 

 

 

зонтальное

полож ение

рам ки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

над

стальны м и

м ассам и

не

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

дает м иним ум а

зв у к а

в

телеф оне. П оэтом у

в со м н и тел ь н ы х

с л у ­

чаях

р езу л ьтаты

п ои сков с в ер ти кал ьн ы м п ол о ж ен и ем

р ам к и

и с к а ­

теля ср авн и ваю тся с р е зу л ь та та м и , полученны м и при

п о и с к а х

с

го ­

ризонтальны м

ее

р асп о ло ж ен и ем .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВОПРОСЫ ДЛЯ

ПОВТОРЕНИЯ

 

 

 

 

 

 

 

1. В чем заключается сущность

метода

определения

расстояния

дс

места

повреждения

по кривой

входного сопротивления?

V

 

 

 

 

 

 

2.

Вывести для

однородной цепи

формулу

 

 

 

 

 

 

 

lx = ^ q ." ~ f ) •

 

 

 

 

3.На чем основан принцип действия кабелеискателя?

4.Почему массивные стальные предметы вносят искажения при оп­ ределении трассы кабеля?

ГЛАВА XV

И М П У Л Ь С Н Ы Й М ЕТО Д О П Р Е Д Е Л Е Н И Я М ЕС Т А П О В Р Е Ж Д Е Н И Я Л И Н И И С В Я З И

§ 79. О бщ ие с в е д е н и я

О пределение р ассто я н и я до м еста п о в р е ж д е н и я л и н и и с в я зи импульсны м методом осн ован о н а п олном и л и части чн ом о т р а ж е н и и им пульса то к а, к о то р о е вы зван о н ар у ш ен и ем од н о род н ости л и н и и ,

188

т . e. изм енением ее волнового сопротивления. Р асстоян и е 1Х (рис. 133)

о т н ач ал а ли н и и до места повреж ден и я зондирую щ ий

им пульс тока

п р о х о д и т дваж д ы : один

р а з в прям ом

и второй

р аз

в обратном

н а ­

п р авл ен и и .

В есь

путь,

пройденны й

импульсом,

равен

2 lx =

tv,

где

t —

врем я

 

пробега

и м п ульса

от

 

начала

ли н и и

до места

п о вр еж д ен и я

и обратно

к н ач ал у лини и ,

а о — скорость п рохож де­

н и я

т о к а

по

цепи . Р е ш а я

это уравнение

относительно

1Х, находим

1Х ~

 

2

v '

С корость

расп ростран ен и я

волны

тока

 

по воздуш ной

м едной

или

бим еталлической цепи

прим ерно равн а

295 000 км /сек,

по к о ак си ал ь н о м у

кабелю

 

—- около 270 000 км /сек,

по

кордельно -

м у и еп уп и н и зи ро ван н ом у

кабелю

— около

 

 

 

 

 

 

 

220 000 км /сек . Т аки м

образом , чтобы

рассч и ­

 

 

 

 

 

 

 

тать

 

р ассто ян и е

1Х по

приведенной

ф орм уле,

 

 

 

 

 

 

 

н у ж н о

зн а т ь

врем я

пробега им пульса

тока,

 

 

 

 

 

 

 

и зм ер я ем о е

 

 

м и кро секу н д ам и .

О пределение

 

 

 

 

 

 

 

э то го

врем ени

с

одноврем енны м

пересчетом

 

 

 

 

 

 

 

его

в

ч и сло

ки л о м етро в

 

пройденного

 

пути

 

 

 

 

 

 

 

п р о и зв о д и т ся

с

пом ощ ью

катодного

осц и лло ­

 

 

 

 

 

 

 

гр а ф а .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Е сл и

на

 

го р и зо н тал ьн о отклон яю щ и е п л а ­

 

 

 

 

 

 

 

сти н ы эл ек тр о н н о -л у ч ево й

тру б ки подать

на­

 

 

 

 

 

 

 

п р я ж е н и е ,

изм еняю щ ееся

 

п роп орционально

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Начало

 

 

 

 

Песта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

линии________ повреждения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

 

-

b

 

J

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 133

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

врем ен и,

а

на

вер ти к ал ьн о

отклоняю щ ие

 

пластины — н ап р яж ен и е

зо н д и р ую щ его

(поискового)

и отраж енного им пульсов,

то

на э к р а ­

н е тр у б к и

осц и л ло граф а

 

получим

карти н у , представленную

на

р и с .

 

134,

а

и

б. М ом ент подачи зон ди рую щ его

им пульса

в линию

с о в п а д а е т

с

н ачалом

д ви ж ен и я

эл ектрон н ого луча

 

от

левого к р ая

э к р а н а

к

п равом у, при

этом н ап р яж ен и е

зондирую щ его им пульса,

п о с ту п а я

на

эл ектр о н н о -лу ч еву ю

тру б ку,

отк лон яет

л уч

по верти ­

к а л и , б л аго д а р я

чему

на

 

эк р ан е п о явл яется

пик,

обозначенны й

б у к в а м и

З И .

К

том у

врем ени,

когда

возврати тся

отраж енны й

им­

п у л ь с

к

н а ч а л у

л и н и и ,

электрон н ы й

л у ч ,

д ви гаясь

горизонтально

по э к р а н у , перем естится в то ч ку 0,

где

под воздействием

напряж е?

н и я о тр аж ен н о го им пульса возни кнет второй пик. П и к на эк р ан е вы ­

ч ер ч и вается

вы ш е го ри зон тальн ой

ли н и и , если зн ак отраж енного

и м п ульса со вп ад ает

со зн ако м зон ди рую щ его им пульса, что имеет

•место в том

сл у ч ае,

когда в точке

п овреж дения со п роти влен и е о к а ­

ж е т с я вы ш е волнового, т. е. когда им пульс тока на своем пути встре­

ч а е т п л охую п ай к у провода или

обры в

цепи. П ик о тр аж ен н о го

и м п у л ь са вы черчи вается вниз

от

гори зо н тал ьн о й линии

(см. рис. 134,

б),

когда н а п р я ж е н и е о тр аж ен н о го и м п у л ь с а им еет

зн ак , п ротивополож ны й

 

н а п р я ж е н и ю

 

зо н д и р у ю щ его

и м п у л ь с а .

Это п роисходит в том с л у ч а е , когд а

и м п у льс

в с т р е ч а е т по п у ти

з а ­

м ы кание м еж ду проводам и, всл ед стви е

 

чего

в то ч к е

п о в р е ж д е н и я

сопротивление линии

стан о в и тся м еньш е

во л н о во го с о п р о т и в л е н и я .

Т ретий пик К ,

п о казан н ы й

на р и с . 134, а ,

п о я в л я е т с я п ри

р а зо м к н у ­

той линии .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

О трезок

S ,

пройденны й

л учом

по э к р а н у ,

п р о п о р ц и о н а л е н

в р е ­

мени пробега .и м п ульса до

м еста

п о в р еж д ен и я и о б р атн о , с л е д о в а ­

тельно,

величина

5

в оп ред ел ен н о м

 

м асш таб е о т о б р а ж а е т

р а с ­

стояние 1Х (см. рис.

133). И н т е р в а л

врем ен и

м еж д у зо н д и р у ю щ и м и

им пульсам и

то к а,

п овторяю щ и м и ся

с

о п р ед ел ен н о й

п е р и о д и ч н о ­

стью , долж ен

бы ть

б ольш е врем ени,

н еобходи м ого

д л я п р об ега

им пульсом

р ассто ян и я до

кон ц а ли н и и

и о б ратн о к ее

н а ч а л у . П о ­

дачей

кратковрем ен н ы х

и м п ульсов

на

в е р т и к а л ь н о

о т к л о н я ю щ и е

пластины н ан о сятся

вдоль

го р и зо н тал ьн о й л и н и и э к р а н а

м ас ш таб ­

ные отм етки, цен у делен и я ко то р ы х в к и л о м етр а х о п р е д ел я ю т в п у н к ­

те эксп л у атац и и

п ри бора д л я

к аж д о й л и н и и

отд ел ьн о, и с к у с с т в е н ­

но со зд авая п овреж д ен и я цепи в то ч к ах с и звестны м и

р а с с т о я н и я м и

от начального п у н кта. М елки е

м асш табн ы е

отм етки

с о о тв ет с тв у ю т

отрезкам

прим ерно в 5 км , а

кр у п н ы е — 25 к м . Д л я

п о в ы ш е н и я

точности

отсчета им пульсн ы е

и зм ер и тели

с н а б ж а ю т с я

р е г у л я т о ­

рами, которы е

п озво л яю т «просм атривать»

на

э к р а н е о тд е л ь н ы е

участки в увеличенном м асш табе,

« р астяги вая»

и сслед уем ы й к о р о т ­

кий отрезок ли н и и на всю д л и н у

п оп ер еч н и ка

э к р а н а . Д а л ь н о с т ь

действия им пульсного и зм ери теля ли н и и за в и с и т о т его ч у в с т в и т е л ь ­

ности и ки лом етри ческого за т у х а н и я цепи .

П р и б о р ы ,

п о стр о ен н ы е

на рассм отренном п ри н ц и п е, отм ечаю т

все

им ею щ иеся

в л и н и и н е­

однородности,

которы е об есп ечи ваю т

у р о вен ь

о тр аж ен н о й

вол н ы ,

находящ ийся

в п р ед ел ах ч у вств и тел ьн о сти

п ри б оров .

 

 

§

80 . П ринц ип р а б о ты и с п ы т а т е л я

к а б е л я

 

 

и линий

ти п а

И К Л -5

 

 

 

Б л о ч н ая схем а и сп ы тателя

ти п а И К Л -5 ,

о тн о с я щ е го с я к

гр у п п е

им пульсны х приборов, п ред ставлен а н а р и с . 135. Д л я о б л егч е н и я по ­

ним ания ф ункц и й

 

и

взаи м о связи

отдельны х

б л о к о в на

ри с.

136

даны врем енны е д и аграм м ы н а п р я ж е н и я

в осн овн ы х

у з л а х .

 

Закон ченны й

ц и кл

работы п р и б ор со вер ш ает за

в р е м я , о п р е д е ­

ляем ое отрезком

h

t-,. В первой

п ол о ви н е ц и к л а э л ек тр о н н ы й л у ч

создает на э к р а н е

м асш табны е о тм етки ,

а во

вто рой

п о л о в и н е

н ад

м асш табной л и н и ей

вы черчи вает л и н и ю

р а зв е р т к и с зо н д и р у ю щ и м

и отраж ен н ы м и м п ульсам и (см. ри с. 134). З а т е м ц и к л ы

ав т о м а ти ­

чески и неп реры вн о

п о вто р яю тся . З р и т е л ь н о е

в о с п р и я т и е о б еи х

л и ­

ний обеспечивается

за

счет п осл есвеч ен и я э к р а н а и

и н ер ц и о н н о сти

гл аза . Р азд ел ен и е ф у н кц и й л у ч а во врем ени п о зв о л я е т с о зд ат ь б о л ее четкие м асш табны е о тм етки б л а го д а р я то м у , что в п ер вой п о л о в и н е ц и кл а прием си гн ал о в с л и н и и за к р ы т .