8.2. Способы измерений нормированных электрических характеристик цепей связи

Ориентировочная проверка сопротивления проводов (при замыкании накоротко данной цепи на соседней станции - образовании шлейфа из двух проводов) производится приборами типа омметра - испытателями линий.

Для точной проверки соответствия сопротивления проводов нормам применяются мосты постоянного тока. Сопротивление изоляции воздушных линий связи (при изолировании проводов на соседней станции) во многих случаях также может быть проверено такими мостами. Для измерения же сопротивления изоляции кабельных цепей применяются мегомметры или же метод сравнения (рис. 8.1), требующий наличия образцового многоомного сопротивления и достаточно чувствительного гальванометра. Ток I , протекающий через измеряемое R_из в положении 1 ключа К₂, сравнивается с током I₂,протекающим через образцовое сопротивление R₀ в положении 2 ключа К₂. При сравнительно малых сопротивлениях гальванометра и источника тока соотношение токов может быть выражено формулой I₁/I₂ = R₀/R_из. Поскольку токи I₁ и I₂ могут сильно разниться, то потребуется менять величину сопротиления R_ш, шунтирующего гальванометр. В итоге получим

R_из = R₀ (α₂n₁/α₁n₂), (8.1)

где α₁ и а₂ - отклонения стрелки прибора, соответствующие токам

I₁ и I₂,а n₁ и n₂ - соответствующие им коэффициенты шунтирования (n = I_гальв/I ).

Рисунок 8.1.Измерение сопротивления изоляции линии методом сравнения

Отсчет величины а производят не сразу, а через 1-2 мин после включения напряжения ключом K1, так как емкость линии потребует некоторого времени для заряда. После измерений надо «разрядить» цепь через сопротивление Rр путем замыкания ключа Кз. Рекомендуется перед измерением проверить сопротивление изоляции самой измерительной схемы, отключив линию; Оно должно быть больше измеряемого сопротивления по крайней мере на порядок. Если сопротивление изоляции кабельной цепи соизмеримо с сопротивлениями изоляции соединительных проводов Rс.пр (измеряемым отдельно), то найденное рабочее сопротивление изоляции R_изм несколько меньше фактического Rиз которое можно опреде­лить из формулы:

R_из = R_изм R_c.пр/(R_c.пр - R_изм). (8.2)

йп А

Измерение асимметрии проводов постоянным током (часто называемой омической асимметрией) производится методом заземленного шлейфа (рис. 8.2). В этой схеме к мосту подключена цепь, состоящая из двух проводов с сопротивлениями R₁ и R₂, образующих так называемый «заземленный шлейф» (петлю), поскольку провода на соседней станции соединены накоротко и заземлены.

Рисунок 8.2. Измерение асимметрии проводов методом заземленного шлейфа

Сопротивления заземлений входят в генераторную диагональ и не должны влиять на уравновешивание. Обычно берут r_a = r_b, и тогда при равновесии

R₁ - R₂ = r_c, (8.3)

Если R₁ < R₂, то мост (при r_a = r_b) не может быть уравновешен. В этом случае меняют провода местами при подключении их к мосту.

Наличие токов земли может существенно затруднить уравновешивание схемы рис. 8.2. При постоянстве величины этих паразитных токов можно прибегнуть к методу ложного нуля, когда при уравновешивании стрелка приводится не к нулевой отметке шкалы, к нулю условному, «ложному», соответствующему положению стрелки при выключенном питании и сдвинутому относительно нулевой отметки за счет помехи. При меняющейся помехе необходим третий (вспомогательный) исправный провод между станциями А и Б, который на обеих станциях включается вместо земли.

Схема рис. 8.2 легко осуществляется в приборах ПКП-2М, ПКП-3, ПКП-4, КМ-61с и др. Она часто называется схемой моста с постоянным отношением плеч или схемой Варлея (а иногда схемой удлиненной петли). Напряжение батареи берется небольшим: (3 - 4 В), чтобы не изменилось сопротивление возможных в цепи плохих контактов. При r_c = 0 перемена проводов местами не должна изменять показаний индикатора по их абсолютной величине (см. задачу 78).

Проверка рабочей емкости кабеля постоянным током производится большей частью баллистическим методом (рис 8.3.) или методом сравнения (рис 8.1.) В последнем случае нужно только разметить R₀ образцовым конденсатором С₀,а R_из измеряемой рабочей ёмкостью C_х. Искомая ёмкость C_х определяется из выражения

C_х = C₀ (α₁n₂/α₂ n₁), (8.4.)

Рисунок 8.3. Измерение ёмкости кабеля баллистическим методом

Схема рис. 8.3 работает следующим образом: сначала при нажатой кнопке УН перемещением движка потенциометра R_п устанавливают требуемый номинал напряжения U. Затем, отпустив кнопку УН, в положении 1 ключа К₁ «заряжают» кабельную цепь. После этого ключ К₁ переводят в положение 2, и цепь «разряжается» через баллистический гальванометр БГ, При максимальном отклонении стрелки а₂ и постоянной К гальванометра измеряемая емкость определится из выражения

С_х = К α₂ /n, (8.4)

где n - коэффициент шунтирования.