5. Методы определения расстояния до места повреждения кабельной цепи

В большинстве случаев расстояния до места повреждения определяется методом пропорций, для чего должны быть известны параметры цепей по постоянному (переменному) току в исправном состоянии.

5.1. Определение расстояния до места понижения электрического сопротивления изоляции кабельных жил

При выборе метода для определения места понижения сопротивления изоляции необходимо учитывать, как величину сопротивления изоляции исправного и неисправного провода, так и их отношение. Для измерений выбираются две жилы, из которых одна имеет самое низкое сопротивление изоляции, в качестве второй – выбирают исправную жилу по сопротивлению изоляции, по возможности из той же пары или четверки. При отсутствии исправных жил по сопротивлению изоляции используют двухсторонние методы измерения (измерения с обоих концов цепи).

Если сопротивление прямой и обратной жилы одинаковы (в пределах допустимого значения сопротивления омической асимметрии), то при определении расстояния до места пониженного сопротивления электрической изоляции чаще всего используется мостовая схема с переменным отношением плеч (схема Муррея) и мостовая схема с постоянным отношением плеч (схема Варлея).

Метод моста с переменным отношением плеч (метод Муррея)

Применяется при наличии исправной жилы и значении переходного сопротивления в месте понижения сопротивления изоляции менее 10 МОм. Ориентировочное значение переходного сопротивления неисправной жил в месте их повреждения можно принять равным значению R_ИЗ , измеренному в п.4.1.

Измерения производятся по схеме моста рис.4. Петля, образуемая двумя жилами, закороченными на противоположном конце, делится в точке повреждения на две части, представляющие собой два плеча этого моста. При этом необходимо, чтобы к клемме “1^” была подключена исправная жила, а к клемме “2^” - поврежденная, через Rх обозначено сопротивление поврежденной жилы от места измерения до места повреждения; через Lx обозначено расстояние от места повреждения изоляции жилы до места подключения прибора. Два других плеча моста образуют постоянное сопротивление R1 = 1000 Ом и переменное сопротивление R_М. Равновесие моста достигается подбором значения магазина сопротивления Rм. При равновесии имеет место, следующее соотношение:

, Ом (4)

откуда:

, Ом (5)

Учитывая, что L_Х = R_Х / Rкм и Rшл = Rкм  2L , где Rкм – километрическое сопротивление жилы , R1 = 1000 Ом , L - длина измеряемой линии, расстояние до места понижения сопротивления изоляции Lх рассчитывается по формуле (6):

(6)

где: Rм – значение магазина сопротивлений при равновесии моста.

Рис. 4

Измерения выполняются в следующей последовательности:

• подключить измеряемые жилы к клеммам “1^” и “2^”, при этом необходимо, чтобы к клемме “1^” была подключена исправная жила, а к клемме “2^” - поврежденная, клемму “З” прибора подключить к оболочке кабеля, на противоположном конце цепь закоротить ;

• установить переключатель «ЧУВСТВЫИТЕЛЬНОСТЬ» в положение «1» по левому столбцу;

• установить переключатель “РОД РАБОТЫ” в положение “М, Lо”;

• установить переключатель «ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ ЛИНИЙ» в положение М1;

• нажать кнопку М и удерживая ее, уравновесить мост с помощью магазина сопротивлений, по мере уравновешивания мостовой схемы переключатель « ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ» - установить в положение 2, 3, и т.д. и уточнить найденное значение магазина сопротивлений;

• определить расстояние до места повреждения по формуле (6).

2. Определение расстояния до места обрыва жил

Определение расстояния до места обрыва жил при наличии в кабеле исправных жил может быть выполнено двумя способами:

1. Прямым измерением емкости поврежденной и исправной жилы относительно оболочки методом нанофарадометра рис. 5

Рис. 5

Расстояние до места обрыва первой жилы (Lx) от ст. А рассчитывается по формуле

. (7)

2. Измерением отношения емкостей поврежденной и исправной жил мостовым

методом рис.6

Рис. 6

Расстояние до места обрыва первой жилы ( Lx) от ст. А рассчитывается по формуле

_. (8)

При обрыве всех жил в кабеле расстояние до места обрыва жил может быть определено методом двухсторонних измерений емкостей поврежденной пары со стороны ст. А и со стороны ст.Б с применением нанофарадометра рис. 7 .

Рис. 7

Расстояние до места обрыва ( Lx)от ст. А с учетом обозначений на рис.7 равно

, (9)

а при измерениях емкости между жилой и оболочкой (рис.5) по формуле:

. (10)

5.2.1 Определение расстояния до места обрыва измерением емкости

поврежденной и исправной жил

1. Произвести калибровку прибора. Для этого при нажатой кнопке «КАЛИБРОВКА С» ручкой переменного резистора «КАЛИБРОВКА С» установить стрелку прибора на отметку «10» по верхней шкале «nF».

2. Подключить измеряемую цепь к клеммам «1» и «2» прибора ПКП-5 с помощью соединительных проводов, к клемме «З» - оболочку кабеля. Жилы измеряемой цепи на противоположном конце линии изолируйте.

3. Установить:

-переключатель «РОД РАБОТЫ» в положение «R_из, С»;

-переключатель «ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ ЛИНИЙ» в положение «1-3»;

-переключатель «ДИАПАЗОН ИЗМЕРЕНИЙ » в положение «3000»

Нажать кнопку «ИЗМЕРЕНИЕ С» и произвести отсчет по шкале 30 nF прибора с учетом установленного множителя переключателя «ДИАПАЗОН ИЗМЕРЕНИЙ ». Если, стрелка установилась в левой трети шкалы, то переключатель «ДИАПАЗОН ИЗМЕРЕНИЙ» перевести последовательно в положения «1000», «300», «30» до выхода стрелки прибора на рабочую часть шкалы.

4. Отсчитайте значение электрической емкости по шкале, соответствующей выбранному пределу измерений.

Примечание. Значение С при измерении в диапазонах 3-30 и 10-100 nF определите с учетом начальной электрической емкости прибора и измерительных шнуров.

5. Установить переключатель «ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕ ЛИНИЙ» в положение «2-3» и

повторите измерения.

Емкость жилы пропорциональна ее длине, поэтому путем сравнения емкости исправной жилы (C_И) с емкостью оборванной жилы (С_Х), зная длину кабеля L , можно определить расстояние до места обрыва ( L_Х ) _:

₍₁₁₎