- •Предисловие
- •1.1. Состав измерений
- •Контрольные вопросы и задачи
- •1.3. Измерение омической асимметрии цепи
- •Контрольные вопросы и задачи
- •1.4. Измерение электрического сопротивления изоляции
- •1.6. Испытание изоляции жил напряжением
- •Контрольные вопросы
- •1.7. Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы и задачи
- •2.1. Состав измерений
- •2.2. Измерение входных сопротивлений цепей
- •Контрольные вопросы и задачи
- •2.3. Измерение концевых значений волнового сопротивления и внутренних неоднородностей коаксиальных пар
- •Контрольные вопросы и задачи
- •2.4. Измерение собственного затухания цепей
- •Контрольные вопросы и задачи
- •3. Аварийные измерения цепей связи
- •Контрольные вопросы и задачи
- •Контрольные вопросы н задачи
- •3.4. Методы измерений для определения расстояния до места сосредоточенной омической асимметрии цепи
- •Контрольные вопросы и задачи
- •3.6. Методы определения расстояния до места понижения электрической прочности изоляции жил (проводников)
- •Я;Яь=Я2'(*шл-Яь); RlRb=R\Rm»-RlRb\ R;Rmn=Rb(Rl+Rd>
- •Контрольные вопросы и задачи
- •Контрольные вопросы
- •3.8. Методы уточнения места повреждения
- •Контрольные вопросы и задачи
- •и коррозии
- •4.1. Состав измерений
- •Контрольные вопросы и задачи
- •4.2. Измерение сопротивления заземлений
- •5.1. Переносные кабельные приборы
- •изоляции
- •5.3. Приборы для испытания электрической прочности изоляции
- •5.5. Приборы для уточнения места понижения электрической прочности изоляции
- •5.8. Измерители переходных затуханий
- •Список литературы
- •Содержание
б) выявляют наличие повреждения шланга, измеряя электри ческое сопротивление изоляции оболочки (экрана) по отношению к земле;
в) с помощью кабелеискателя (например, ИП-8) отыскивают трассу кабеля;
г) заглубляют штырь заземления генератора в землю по на правлению трассы со стороны, противоположной направлению поиска повреждения на расстоянии не менее 20 м;
д) создают схему измерения (см. рис. 3.47,а ) ; е) первый оператор с кабелеискателем, прибором ИМПИ и
контактным штырем передвигается вдоль трассы кабеля и про изводит ее уточнение;
ж) второй оператор с контактным штырем идет рядом на рас стоянии 2—3 м от кабеля;
з) через каждые 1,5—2 м оба оператора заглубляют штыри в землю: первый над трассой кабеля, второй — в стороне от трассы;
и) после успокоения стрелки индикатора оператор в течение 2—3 с наблюдает за ней; периодические колебания стрелки инди катора в такт с импульсами в головных телефонах свидетель ствуют о наличии повреждения в данном районе;
к) после нахождения максимума отклонения стрелки индика тора уточняют место повреждения следующим образом: один из штырей устанавливают над трассой на расстоянии 1,5— 2 м от найденного максимума показаний, а второй штырь устанавлива ют над трассой с другой стороны от места максимума показаний в точке, где показания прибора будут минимальны (место по вреждения в этом случае находится посередине между двумя штырями);
л) после устранения повреждений проверяют качество ремон та путем измерения электрического сопротивления изоляции обо лочки (экрана) по отношению к земле.
Контрольные вопросы
1. |
В чем сущность контактного метода отыскания места повреждения пласт |
|
массовых шлангов кабелей? |
|
|
2. |
Почему вне зоны растекания тока отсутствуют показания индикатора? |
|
3. |
Почему штырь заземления генератора должен |
находиться не ближе 20 м |
от начала исследуемого кабеля? |
|
|
4. В каком случае в зоне растекания тока показания индикатора будут от |
||
сутствовать? |
|
|
5. |
С какой точностью можно определить место |
повреждения шланга? |
3.8. Методы уточнения места повреждения
Вспомним основные этапы аварийных измерений: определение характера повреждения;' выбор методов измерений для определе ния расстояния до места повреждения; измерения кабеля из со-
.126
седних усилительных пунктов с целью определения места нахож дения поврежденной строительной длины; измерения поврежден ной строительной длины кабеля из соседних вскрытых муфт с целью определения границ зоны, в которой находится поврежде ние. Все методы дают ориентировочный результат. Действитель ное расстояние до места повреждения 1ХЛ находится в границах зоны, определяемой выражением
|
/хд= / хИЗМ± 0 ,0 Ш , |
|
|
(3.88)- |
||
где |
/*изм — результат расчета |
расстояния до |
места |
поврежде |
||
ния, |
м; б — относительная погрешность метода, |
%; |
/ — длина |
из* |
||
меряемого участка кабеля, м. |
|
|
|
|
|
|
П р и м е р 36. Определить границы поврежденного участка |
кабеля, если |
по |
||||
результатам измерений расстояние до |
места повреждения |
кабеля |
получилось, |
равным 375 м. Длина поврежденного кабеля 824 м. Погрешность метода ±0,5% -
Р е ш е н и е . Расчет |
произведем |
по формуле (3.88): |
/хд = |
375 ± 0 ,0 1 . |
0 ,5 .8 2 4 = 371 ± 3 7 9 м . |
Большинство повреждений находят в кабельных муфтах (об рыв жил, плохой контакт, повреждение изоляции, разбитостьпар); но часто они находятся в пределах строительной длины (понижение электрической прочности изоляции, повреждение изо ляции, обрыв жил). В этих случаях необходимо уточнять места повреждения (см. пример 36). Выбор метода уточнения места повреждения зависит от характера повреждения кабеля и произ водится по алгоритмам. На рис. 3.48 приведен алгоритм уточ нения мест обрыва, понижения электрической прочности изоля ции и понижения электрического сопротивления изоляции. На рис. 3.49 приведен алгоритм уточнения места сосредоточенной; омической асимметрии.
Рис. 3.48. Алгоритм уточнения места повреждения кабеля в строительной. длине
|
Проверка наличия пов |
|
|||
|
реждения |
о олижаишей |
|
||
|
к измеренном0 мести |
|
|||
|
|
муфте |
|
|
|
|
^ ^ ^ т р ш е г — |
Нет |
Вскрытие второй |
||
|
муфты, ограничиваю |
||||
|
-< Гнае в ближайшей |
щей измеренную |
|||
|
|
'^ ^ м у ф т е^ ^ '^ |
|||
|
|
строительную длину |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Работы |
по поиску |
|
|
|
повреждения закончены |
|
|||
1 Проведение измерений |
|
Проверка наличия |
|
||
! на неисправном |
|
повреждения между |
|
||
участке |
|
Вскрытыми муфтами |
|
||
i |
■Нет ^ |
— ~%вргж? |
|
|
|
Определение |
|
|
|||
из Вскрытых муфт |
|
чете б строительной, |
|
||
поврежденногоучастка |
|
длине, |
— |
|
|
|
|
|
Ш |
|
|
|
|
Проведение измерений |
|
||
|
|
В строительной |
|
||
|
|
|
длине |
|
|
|
„ |
Раскопка кабеля |
|
||
|
на участке 5-Юм |
|
|||
|
8 соответствии с резуль |
|
|||
|
|
татом |
измерения |
|
|
|
|
|
I |
|
|
|
Уточнение места повре |
|
|||
|
ждения путем просту |
|
|||
|
|
кивания |
каоеля |
при |
|
|
|
подключенном приборе |
|
||
Рис. 3.49. Алгоритм уточнения места сосредоточенной омической асимметрии |
|||||
И н д у к т и в н ы й м е т о д . |
Этот метод используется при уточ |
нении мест обрыва, понижения электрической прочности изоля ции и понижения электрического сопротивления изоляции, если переходное сопротивление в месте повреждения не превышает 100 Ом. Суть индуктивного метода заключается в том, что при прохождении по кабелю электрического тока в пространстве во круг кабеля возникает электромагнитное поле, напряженность которого над местом повреждения значительно отличается от на пряженности поля над однородным участком. Перемещая в непо средственной близости от кабеля испытательную катушку со зву ковым или стрелочным индикатором, находят место повреж дения.
У т о ч н е н и е м е с т а п о н и ж е н и я э л е к т р и ч е с к о г о с о п р о т и в л е н и я и з о л я ц и и и н д у к т и в н ы м м е т о д о м . При использовании кабелеискателя КИ-.4П абсолютная погреш ность измерения составляет 10—20 см. Порядок уточнения места повреждения следующий:
а) создают схему уточнения (рис. 3.50). В муфте А к цепи -«поврежденная жила — металлическая оболочка» подключают генератор кабелеискателя. Жилы, не участвующие в измерении, заземляют. В муфте Б все жилы изолированы;
б) катушку кабелеискателя располагают в траншее над ка белем в таком положении, при котором индуктированная в ней ЭДС была бы максимальной;
в) сохраняя неизменным положение катушки, измеряющий движется вдоль открытого кабеля. Повреждение изоляции между жилой и металлической оболочкой будет в том месте, где про изойдет резкое уменьшение сигнала.
. ^ 5-Юм
Рис. 3.50. Схема уточнения места .пони- |
Рис. 3.51. |
Схема уточнения |
места |
||
жения электрического |
сопротивления |
понижения |
электрической прочности |
||
изоляции индуктивным методом |
изоляции индуктивным методом |
||||
У т о ч н е н и е |
м е с т а ' п о н и же н и я э л е к т р и ч е с к о й |
||||
п р о ч н о с т и и з о л я ц и и и н д у к т и в н ы м |
м е т о д о м . При |
||||
использовании искателя места пробоя ИП-64 |
абсолютная |
по |
|||
грешность измерения составляет |
± 1 0 см. При |
использоании |
ис |
кателя места пробоя симметричных кабелей ИМП-1 абсолютная
погрешность измерения составляет ± 5 см. Порядок |
уточнения |
места повреждения следующий: |
|
а) создают схему уточнения (рис. 3.51). Дальний |
конец ис |
пытуемого кабеля должен быть изолирован. Жилы кабеля, не участвующие в измерении, и одну поврежденную жилу зазем ляют;
б) в муфте А к поврежденным жилам подключают источник высокого напряжения и устанавливают такое напряжение, чтобы происходили периодические пробои изоляции;
в) перемещают катушку искателя вдоль кабеля в непосредст венной близости от него. До места пробоя обнаруживаются зна чительные отклонения стрелки прибора; за местом повреждения показания прибора резко уменьшаются, что позволяет определить место неисправности.
У т о ч н е н и е м е с т а о б р ыв а и н д у к т и в н ы м м е т о д о м. При использовании кабелеискателя КИ-4П абсолютная по грешность измерения составляет 10—20 см. Порядок уточнения места повреждения следующий:
а) создают схему уточнения места обрыва (рис. 3.52); в муф те А к цепи «поврежденная жила — металлическая оболочка» подключают генератор кабелеискателя. Жилы, не участвующие в измерении, заземляют. В муфте Б все жилы изолированы;
б) располагают катушку кабелеискателя в непосредственной близости от кабеля так, чтобы индикатор фиксировал макси мальный сигнал;
в) перемещают катушку вдоль кабеля до тех пор, пока инди
катор не зафиксирует резкое уменьшение сигнала. В этом месте кабеля обрыв.
Муерша |
Вспомогательный |
\Му<рша |
А |
пробои / |
д |
|
|
|
-В— Вспомогательный |
||
|
|
|
X |
проводZ |
|
Рас. 3.52. Схема уточнения места об- |
Рис. |
3.53. |
Схема |
уточнения места |
|
рыва индуктивным методом |
-понижения |
электрического |
сопротив |
||
|
ления |
изоляции |
методом |
использо |
|
|
вания вспомогательных проводов |
У т о ч н е н и е м е с т а п о н и ж е н и я э л е к т р и ч е с к о г о с о п р о т и в л е н и я и з о л я ц и и м е т о д о м и с п о л ь з о в а н и я в с п о м о г а т е л ь н ы х п р о в о д о в . Суть этого метода заклю чается в том, что с помощью двух хорошо изолированных вспо могательных проводов, проложенных параллельно трассе кабеля и присоединенных к поврежденной жиле во вскрытых муфтах (рис. 3.53), создается схема моста. К одному из вспомогатель ных проводов возле муфты А подключают гальванометр, а к дру гому— заземленный источник постоянного напряжения. Если ме сто подключения источника питания к вспомогательному прово ду будет точно расположено над местом повреждения, то мост окажется уравновешенным. При использовании индикаторов ка бельных приборов ПКП-3 и КМ-61C абсолютная погрешность из мерения не превышает 1 м, если Rn^ l МОм. При /?п^ 5 0 МОм используется индикатор прибора ПКП-4. Абсолютная погреш ность измерения при этом также не превышает 1 м. Порядок уточнения места понижения электрического сопротивления изо ляции этим методом следующий:
а) |
создают схему уточнения места повреждения (см. рис. 3.53); |
б) |
двигаясь по трассе измеряемого кабеля от муфты А к муф |
те Б, оператор периодически прорезает изоляцию второго вспо могательного провода с помощью лезвия ножа, соединенного с иезаземленным полюсом батареи;
в) измеритель, находящийся у муфты А, наблюдает за изме нением тока в гальванометре. Минимум тока соответствует месту повреждения.
У т о ч н е н и е м е с т а с о с р е д о т о ч е н н о й о м и ч е с к о й а с и м м е т р и и м е т о д о м п р о с т у к и в а н и я о б о л о ч к и ка
бе ля . Суть |
метода заключается в том, что если откопанный ка |
бель слегка |
постукивать' деревянным молотком, то удары по ис |
правной части кабеля не вызовут никакого действия на состояние
Рис. 3.54. Схема уточнения ме ста сосредоточенной омиче-
уравновешеииого моста. Но если удары будут приходиться на участок кабеля вблизи повреждения, то сопротивление плохого контакта будет изменяться, а это вызовет расбалансировку мо ста. По значительным отклонениям от нуля показаний гальвано метра определяют место повреждения. При использовании ка бельных приборов ПКП-3, ПКП-4 и КМ-61C абсолютная погреш ность измерения не превышает 1 м. Порядок уточнения места со
средоточенной омической асимметрии следующий: |
|
||
а) |
создают схему измерения омической |
асимметрии |
повреж |
денной цепи (рис. 3.54); |
|
|
|
б) |
измеритель, находящийся у муфты А, |
уравновешивает мост |
|
и наблюдает за показаниями индикатора; |
|
|
|
в) |
оператор, двигаясь вдоль кабеля в |
откопанной |
траншее, |
постукивает деревянным молотком по оболочке кабеля. Между оператором и измерителем поддерживается телефонная связь;
г) место повреждения соответствует моменту значительной расбалансировки моста.
В заключение главы необходимо отметить, что все выше при веденные формулы для расчета расстояния до мест повреждений линии связи справедливы только для однородных цепей. Для оп ределения мест повреждений на неоднородных цепях пользуются теми же методами, которые применяют для однородных цепей, но при расчете расстояния до места повреждения необходимо учи тывать приведенную длину цепи. Для методов, базирующихся на измерении электрических сопротивлений проводов (методы опре деления расстояния до места понижения электрического сопро тивления изоляции и методы определения расстояния до места понижения электрической прочности изоляции), приведенная дли на /' рассчитывается с учетом длин и километрических сопротив
лений проводов отдельных |
участков неоднородной цепи: |
|
|||||||
|
/ ' = |
( i + 1'2 А~ /3 + ••• + Гп |
= ^i + |
4 ~ri" М з |
ri |
«■ |
••"Мп —г |
. (3 .8 9 ) |
|
где |
U— длина первого |
участка, |
считая от |
места |
измерения, км; |
||||
/'2; |
/'э. |
/'« — длины |
отдельных участков, |
приведенных |
к перво- |
му, км; h, |
hi |
.... UI — фактические длины отдельных |
участков, |
км; |
П, Hi rzi |
...» |
тп — километрические сопротивления |
проводов |
от |
дельных участков, Ом/км.
Если отдельные участки имеют провода с различными диамет рами, .но одинакового материала, то приведенная длина неодно родной цепи
(3.90)
где du d2, d%i •••> dn — диаметры проводов отдельных участков.
Порядок определения действительного расстояния до места по вреждения следующий:
а) рассчитывают приведенную длину поврежденной цепи по формуле (3.89) или (3.90);
б) в расчетные формулы вместо фактической (физической) длины всей цепи I подставляют приведенную длину V и опреде ляют приведенное значение расстояния до места повреждения 1'х. Физическая суть значения 1'х заключается в следующем: если бы поврежденная цепь была однородной (с параметрами первого уча стка), то расстояние до места повреждения было бы равно Гж;
в) |
сравнивают вычисленное значение 1'х с |
длиной первого |
|||||
участка. Если |
l'x^ h , |
то повреждение |
находится |
на первом |
уча |
||
стке |
и 1Х=1'Х. |
Если |
/i < 4 < ( /i 4 - /'a ) , |
то повреждение |
находится |
||
на втором участке, |
а действительное |
расстояние до |
места |
по |
вреждения при разных материалах и диаметрах проводов рас
считывается по формуле lx=h-\-{l'x— h ) —. При одинаковых |
ма- |
|
|
га |
|
териалах, но разных диаметрах проводов |
|
|
|
(3.91) |
|
Если (/i+ Гг) |
, то повреждение находится |
на |
третьем участке, а действительное расстояние до места повреж дения
если отдельные участки отличаются только диаметрами про водов.
Для любого числа вставок расчетные формулы будут иметь вид
П р и м е р |
37. Рассчитать расстояние до места повреждения изоляции жилы |
|
неоднородной |
кабельной цепи, если при измерении методом Муррея |
получено |
RM= 803 Ом. |
Первый участок: кабель ТПП длиной / j= 4,5 км и |
диаметром |