8.2 Виды повреждений и определение их характера

Причинами нарушения передачи сигналов по линиям связи (если говорить о линейных устройствах) могут быть либо изменения параметров самих линий, либо искажения сигналов за счет влияний соседних цепей связи, либо помехи за счет посторонних воздействий (со стороны силовых линий, электрифицированных железных дорог, радиостанций, атмосферных разрядов и др.)

В настоящей главе рассматриваются только повреждения самих линий: обрыв цепи, уменьшение сопротивления изоляции между проводами или между проводом и землей, неверное соединение проводов (перепутывание жил в кабельных цепях), возникновение существенной асимметрии цепи по постоянному току (например, из-за плохого контакта в месте соединения проводов). Характер повреждения линейных проводов определяется путем договоренности с соседней станцией об установлении ею режима короткого замыкания данной цепи (для проверки, нет ли обрыва) или режима холостого хода (для проверки состояния изоляции))

В случае удовлетворительных величин R_кз и R_хх (последнее как между проводами, так и для каждого провода относительно земли) по приведенной ранее схеме проверяется значение омической асимметрии. Неверное соединение проводов в промежуточном пункте может привести как к резкому изменению величин R_кз и R_хх так и к появлению значительных взаимных влияний между парами.

В зависимости от имеющейся аппаратуры расстояние до места повреждения может определяться измерениями на постоянном токе, на переменном токе и импульсным методом. Во многих случаях определяется сначала участок повреждения, а затем с конца этого участка уточняется место повреждения. Для измерения с помощью постоянного тока используются разнообразные мостовые схемы. Методы, использующие переменный ток, и импульсный метод основаны на фиксации времени, которое понадобится электромагнитной волне, чтобы дойти до места повреждения, т. е. неоднородности цепи.

8.3 Определение постоянным током расстояния до места повреждения

При измерениях на постоянном токе и наличии исправных проводов, которые можно использовать, расстояние до места заземления одного из проводов может быть найдено по схеме, аналогичной рис. 8.2, только заземление (через некоторое переходное сопротивление R_n) должно быть перенесено в некоторую точку на проводе, скажем R₂ (вместо искусственно создавшегося заземления при измерении асимметрии на конце шлейфа). Возможно использование схемы моста с переменным отношением плеч (схема Муррея, рис. 7.16). Для этой схемы условие равновесия определится выражениями r_ar_x= r_b(R_шл - r_x) и:

r_x = R_шл r_b / (r_a + r_b) , (7.1)

Если провода Л₁ и Л₂ одинаковы, то:

L_х = 2 l , (7.2)

Показанный пунктиром резистор r_доб используется, когда повреждение весьма близко к ст. А и уравновешивание моста затруднено необходимостью поставить слишком большое соотношение сопротивлений r_а и r_ъ. При использовании r_доб (обычно порядка 10 - 100 Ом) величина 1_Х найдется из условия r_а (r_х + r_доб) = r_b (R_шл - r_x) Погрешность измерений вследствие существенной разницы между r_а и r_доб возрастет.

Рисунок 7.16 Схема Муррея

Важно отметить, что указанные методы измерения 1_Х содержат неопределенную погрешность, обусловленную предположением о Постоянстве сопротивления R_п в месте повреждения и о достаточной его малости сравнительно с сопротивлением изоляции проводов Л₁ и Л₂. Если же эти величины соизмеримы, то точка включения генераторной диагонали моста в линию оказывается до известной степени неопределенной и условия равновесия, записанные выше, в некоторой степени нарушенными. Поэтому при возможности рекомендуется определять расстояние до места повреждения неоднократно, несколькими методами, с обеих станций, и судить об искомом расстоянии, сопоставляя результаты всех измерений.

Формулы, приведенные для определения .величины 1_Х, непригодны, если в качестве исправного провода использован провод, по качеству отличный от поврежденного, или если сам поврежденный провод между станциями А и Б неоднороден. В этих случаях расстояние 1_Х нужно определять (исходя из найденного значения r_х), имея в виду структуру образованного шлейфа. Кроме того, если имеется возможность использовать два любых несправных привода, то 1_Х может быть найдено методами двух и трех измерений

В случае повреждения изоляции между проводами (сообщения над проводов между собой через некоторое переходное сопротивление R_п), когда имеется третий, исправный провод, расстояние до места повреждения может быть достаточно просто определено по схемам Муррея или Варлея. На рис. 7.17 дана схема Варлея.

Рисунок. 7.17 Определение расстояния до места сообщения проводов при наличии третьего исправного провода

В схему моста с постоянным соотношением плеч включаете шлейф, составленный не из поврежденной пары проводов, но образованный из исправного провода Rз и одного из проводов поврежденной пары (на рис. 7.17 - R1). Второй же провод поврежденной пары используется для создания генераторной диагонали. Если переходное сопротивление R_n велико, то напряжение батареи можно увеличить до 100 и даже 500 В. Из условия равновесия r_a (r_c + r_x) = r_b (R_шл - r_x) найдется величина:

r_x = (r_bR_шл - r_ar_c), (7.3)

где R_шл - сумма сопротивлений проводов R₁ и R₃. Если взять r_a = r_b,то r_x находят по более простой формуле:

r_x = (R_шл - r_c)/2, (7.4)

Величина l_x определяется из выражения:

Lx= r_x/r_км, (7.5)

где r_км - сопротивление километра провода R_1, взятое для той температуры, при которой измерялось r_х. Значение R_шл находят либо по известным на основе ранее проводившихся измерений величинам сопротивлений проводов R₁ и R₃ (также с температурной поправкой), либо измеряют, для чего в схеме рис. 7.17 достаточно отключить провод R₂ от зажима Л₂ и соединить последний с зажимом Л_1.

Отсутствие исправленных проводов существенно затрудняет определение места повреждения изоляции, вызывает заметные погрешности измерений и требует каждый раз тщательного исследования, по возможности несколькими способами. Особенно трудно найти в этих случаях искомое расстояние, когда R_п велико и тем более переменно.