Практическая работа № 5 Составление ведомостей кабеля при монтаже кабельных линий связи.
Цель: изучить меры защиты от взаимных влияний (скрещивание и симметрирование).
Ход работы:
Скрещивание цепей воздушных линий
Сведения из теории
Переходное затухание между нескрещенными цепями недопустимо велико. Для его уменьшения все двухпроводные цепи скрещивают, т.е. периодически меняют их провода местами.
При скрещивании цепи токи влияния, поступающие в нагрузки, включенные на концах цепей с каждых двух соседних участков, имеют противоположное направление и общее влияние между цепями уменьшается.
Если на первом участке считать K0 величиной положительной, то на втором участке после скрещивания K0 отрицательна, на третьем - снова положительна и т.д.
При скрещивании обеих цепей в одном месте уменьшение влияния не будет, так как K0 и Kl дважды изменяют свой знак. Поэтому при подвеске на линии нескольких цепей каждая из них должна быть скрещена по своей схеме.
Линии связи всегда многопроводны и имеют различную длину. Поэтому скрещивание удобнее устраивать отдельными участками, секциями, на которых заканчивались бы схемы скрещивания всех цепей и отсутствовала неуравновешенная длина линии.
Составление схемы скрещивания.
Согласно своему варианту на миллиметровке составить схему скрещивания.
При составлении схемы скрещивания пользуются условными обозначениями, называемыми индексами.
Скрещивание цепей через равные промежутки (рис. 1) обозначают одноцифровыми индексами.
Через один элемент ¾ 1, через два элемента ¾ 2, через четыре ¾ 4 и т.д. Эти индексы и схемы скрещивания называют основными. Схемы, обозначаемые двумя индексами, получаются наложением основных схем. Например, если цепь, скрещенную по индексу 1, вторично скрестить по индексу 2, то через каждые два элемента скрещивания совпадут. Два скрещивания в одной точке взаимно компенсируются, и в результате цепь будет скрещена по индексам 1-2.
Цепь, скрещенную по индексам 1-2, можно дополнительно скрестить по индексу 8, и тогда схема скрещивания будет определяться индексами 1-2-8 и т.д.
Следовательно, для того, чтобы установить схему взаимной защищенности между любыми цепями, достаточно исключить одинаковые индексы из схемы скрещивания обеих цепей. Оставшиеся индексы и будут определять схему взаимной защищенности.
Симметрирования кабелей связи
Описать рассказать, что такое симметрирование, для чего применяется и каким образом проводится.
Отчет и защита:
К защите практической работе № 5 допускаются студенты, оформившие правильно отчет на миллиметровке.
На защите студент должен ориентироваться в схеме скрещивания, знать теорию.
Выполнить и рассказать второй пункт работы.
Практическая работа № 6
Тема: Методика определения места повреждения кабеля связи (медножильного или волоконно-оптического).
Цель: Изучить методику определения места повреждения кабеля связи.
Ход работы:
КЛП
Поврежденный кабель отсоединяется с обоих концов от оборудования и с помощью мегомметром определяется характер повреждения: измеряется сопротивление изоляции между каждой фазой и заземленной металлической оболочкой и между каждой парой фаз. Измерения проводят с одного конца кабеля. Фазные жилы другого конца кабеля разомкнуты (для определения замыканий) или замкнуты и заземлены (для определения обрывов).
Однако, результат замера может и не показать вид повреждения, ведь тут оказывает свое влияние такой параметр, как переходное сопротивление.
Это сопротивление возникает в местах пробоя и может оказаться довольно высоким.
С целью снижения этого показателя кабель, подвергшийся повреждению, нужно «прожечь». Для этого нужно подать напряжение на испытуемый кабель. Это напряжение должно иметь довольно высокий потенциал, чтобы вызвать пробой изоляции в том месте, где произошел пробой.
После того, как характер повреждения определен, можно приступать к выбору методики и необходимой аппаратуры, с помощью которой выполнять поиск повреждения.
Существуют методики относительного и абсолютного характера (различаются они точностью определения).
Методика относительного, в любом случае, работает с погрешностью, в результате чего, с ее помощью можно отыскать лишь область, в которой имеется повреждение, тогда, как методики абсолютного характера предоставляют возможность поиска, практически, точного местоположения, где возникла неисправность.
К первому типу относят такие варианты, как методы, работающие на импульсном, петлевом и емкостном принципах, ко второму же – индукционного и акустического типа.
1.3 Методика импульсного типа дает возможность поиска зон, где замкнуты одна, или несколько фаз, а так же зоны возникновения обрывов любого числа жил, несущих фазное напряжение. Действует он так:
В поврежденную линию посылается эталонный электрический импульс. По экрану измерительного прибора, проградуированному в мкс, измеряется интервал времени tx между моментом подачи импульса и моментом прихода импульса, отраженного от места повреждения (рис. 3).
Скорость распространения электромагнитных волн в силовых кабелях практически не зависит от сечения и материала жил и составляет 160+3 м/мкс. Расстояние до места повреждения вычисляется как Iх= 80tх, м.
Для случая, приведенного на рис. 8.3, зона повреждения находится на расстоянии Iх= 80 * 3,5 = 280 м от места измерения.
Рис. 3. Экран прибора при определении зоны повреждения кабеля импульсным методом: а - при замыкании; б - при обрыве
По знаку отраженного импульса судят о характере повреждения. Если посланный и отраженный импульс разного знака - повреждение типа замыкание (рис. 3,а), если одного знака - повреждение типа обрыв (рис. 3,б).
1.4 Петлевой способ основывается на законе ома. Иными словами, петлевой способ – это измерение сопротивления от начала кабеля до места повреждения. Этим способом определяют зоны, где провод замкнут на землю (одной, либо двумя фазами).
На одном конце кабеля замыкаются нормальная и поврежденная жилы (образуется петля). Измерения проводятся с другого конца кабеля (см. рис. 4). Для измерения сопротивлений R2 и R4 может использоваться, например, мост постоянного тока.
Рис. 4. Схема определение зоны повреждения петлевым методом
В одну диагональ моста включается источник постоянного напряжения -U, в другую - измерительный прибор, например милливольтметр mV. Регулируемыми сопротивлениями R1 и R3, достигается равновесие моста - нулевое показание милливольтметра.
Известно,
что равновесие моста будет достигаться
при выполнении соотношения
где R2 - сопротивление нормальной жилы и участка поврежденной жилы от конца кабеля до места повреждения;
R4 - сопротивление участка поврежденной жилы от начала кабеля до места повреждения.
Поскольку сопротивление жилы кабеля пропорционально его длине, зона повреждения после достижения равновесия моста определяется несложными вычислениями
1.5 Емкостная методика предназначена для поиска тех зон кабеля, где произошел обрыв.
Основана она на замерах величины емкости, возникающей между жилами и оболочкой из металла, которая заземлена.
1.6 Индукционная же методика способна определять места многофазных замыканий (конечно, после того, как кабель успешно «прожгли»).
Основывается эта методика на том, что магнитное поле, созданное вокруг кабеля током, что протекает по нему, улавливается особым прибором, имеющим катушку с магнитным сердечником.
По двум поврежденным жилам кабеля пропускается ток высокой частоты (800... 1000 Гц) от звукового генератора G(рис. 5). Вокруг кабеля образуется магнитное поле высокой частоты. Поместив в это поле поисковую катушку, соединенную через усилитель с наушниками, можно прослушивать звуковой сигнал. Обслуживающий персонал, продвигаясь по трассе КЛ, прослушивает этот звуковой сигнал.
Рис. 5. Иллюстрация индукционного метода отыскания повреждения
Слышимость сигнала вдоль кабельной линии будет периодически изменяться от max до min. Это объясняется спиральным повивом жил кабеля. Преобладание над поверхностью земли магнитного поля одной жилы периодически меняется на преобладание противоположного магнитного поля другой жилы.
В месте короткого замыкания ток от генератора G меняет свое направление, интенсивность магнитного поля и, следовательно, слышимость сигнала в этом месте усиливаются. За местом повреждения звукового сигнала не будет. Использование тока высокой частоты необходимо для отстройки звукового сигнала от фона промышленной частоты 50 Гц соседних кабелей.