книги из ГПНТБ / Шумилин Н.П. Специальные измерения в проводной связи учебник

Схема рис. 4.1 осуществима в мостах всех типов и применяется обычно при достаточно большом сопротив­ лении шлейфа.

При меньших значениях ^ Шл часто применяют схему моста с переменным отношением плеч — схему Муррея (рис. 4.2). Она легко образуется в приборах ПКП-2М ,

КМ-61с н др. Из условия равновесия для схемы рис. 4.2 следует:

Схема Муррея может быть использована и для измере­ ний омической асимметрии проводов цепи (см. задачѵ № 51).

ность измерений существенно возрастет. При возможно­ сти правильней было бы определять расстояние до мес­ та повреждения измерениями со станции Б.

60

В некоторых случаях измерения по схемам Варлея и Муррея существенно затрудняются благодаря помехам, возникающим из-за блуждающих токов земли или из-за

Если же эти величины соизмеримы, то точка включения генераторной диагонали в линию оказывается до извест­ ной степени неопределенной и условия равновесия, запи­ санные выше, в некоторой степени нарушенными. Поэто­ му при возможности рекомендуется определять расстоя­ ние до места повреждения неоднократно, несколькими методами, с обеих станций, и судить об искомом расстоя­ нии, сопоставляя результаты всех измерений.

Формулы, приведенные для определения величины Іх, непригодны, если в качестве исправного провода исполь­ зован провод, по качеству отличный от поврежденного, или если сам поврежденный провод между станциями А и Б неоднороден. В этих случаях расстояние Іх нужно определять (исходя из найденного значения гх), имея в виду структуру образованного шлейфа (см. задачи № 53, 54). Кроме того, если имеется возможность использовать два любых исправных провода, то 1Х может быть найде­ на методами двух и трех измерений (см. рис. 4.11).

4.3. Определение расстояния до места сообщения между проводами

Если в распоряжении измеряющего имеется третий исправный провод, то расстояние до места сооб­ щения проводов между собой может быть достаточно просто определено по схеме Муррея и по схеме Варлея. На рис. 4.3 представлено использование последней. В схе­ му моста с постоянным отношением плеч включается не поврежденная пара проводов, а шлейф, образованный из исправного провода Rs и одного из проводов поврежден­ ной пары (на рис. 4.3—Ry). Второй же провод повреж­ денной пары используется для создания генераторной диагонали. Если переходное сопротивление R n велико, то напряжение батареи можно увеличить до 100 и даже

61

до 500 В. Из условия равновесия ra(rc+ r x) = fb (R Шл—гх) найдется величина:

Рис. 4.3. Определение 'расстояния до .места сооб­ щения проводов при .наличии третьего исправного провода (схема Барлея)

измерений с двух сторон. Измерив сопротивление изоля­ ции между проводами со станции А, находят (полагая провода Л і и Л2 одинаковыми) величину R a = (2 /■ *+!/?„). Измеряя же такое сопротивление со станции Б, получа­ ют величину R b = R mя—2 rx+Ra, где і?шл — обычно из-

62

Местная сумма сопротивлений проводов Л і й Л 2. Следо- вателыю,

Найдя отсюда величину ,Rn, легко определить гх и Rmn—

—гх, а стало быть и расстояния Іх и I—Іх. Если R a много больше Лшп, то погрешность определения Іх существен­ но возрастет. В таких случаях следует применить спо­ собы, рассматриваемые в § 4.4 и [34].

4.4. Определение расстояния до места повреждения изоляции при отсутствии исправных проводов

Отсутствие исправных проводов существенно затрудняет определение места повреждения, вызывает заметные погрешности измерений и требует каждый раз тщательного исследования, по возможности, нескольки­ ми способами. Особенно трудно найти в этих случаях ис­ комое расстояние, когда Rn велико и тем более пере­ менно.

Если в месте повреждения заземлены все провода и Ra не велико (не превышает R1Uл при отсутствии повреж­ дения), то можно применить метод, предложенный про­ фессором В. Н. Кулешовым (рис. 4.4, положение 1 клю-

Ріис. 4.4. Метод В. Н. Кулешова для определения расстояния до места заземления всех проводов

ча К), при котором производится два измерения: одно со станции А , другое — со станции Б.

Полагая сопротивления проводов Л 1 и Л 2 одинаковы­ ми и много меньшими, чем сопротивления изоляции про­ водов в исправном их состоянии, можно для измерения

63

Решая совместно эти два уравнения с двумя неизвестны­

отсутствии повреждения — берут из предыдущих изме­ рений с приведением их результатов к температуре в мо­ мент отыскания повреждения. При подобных измерениях для уменьшения погрешности, происходящей за счет то­ ков помех, следует выбирать жилы одной и той же па­ ры. Чтобы избежать погрешности, происходящей благо­

R A и R

ние измерений, следует согласовать время измерений на обеих станциях так, чтобы они следовали непосредствен­ но друг за другом. Кроме того, желательно такие, сле­ дующие друг за другом измерения с обеих сторон, по­ вторить несколько раз, п в ф-лы (4.11) и (4.12) под­ ставлять средние арифметические из ряда измерений. В

невелики). Вторую пару измерений с обеих станций про­

64

изводят по схемам рис. 4.4 в положении 2 ключа К. Величины R v и /?2 могут быть весьма значительны, по­ этому для измерений берут напряжения порядка 100 и до 500 В (приборы ПКП-2М и КМ-61с).

определено из ф-лы [14, 28]:

Обязательным требованием для получения с помощью таких измерений достаточно точных результатов является надлежащий выбор жил, из которых составлен шлейф. Они должны иметь сопротивления изоляции, достаточно разнящиеся друг от друга. Обычно подбирают их по мак­ симальной разности, во всяком случае не следует брать их с разницей меньше 30% (в поврежденном состоянии). Величину / находят путем деления гх на Г[КМ] [см.

ф-лу (4.14)].

Если переходное сопротивление в месте повреждения изоляции Rn более чем в тысячу раз превышает /?Шл, то для нахождения величины Іх можно воспользоваться только второй парой измерений по схеме рис. 4.4. Вели­ чины гх и Іх находят по формулам:

нии и холостом ходе исследуемой пары на станции Та­ кие измерения проводят при напряжении от 400 до 500 В,

и определяют пхх— га1г'ь.

Рис. 4.5. Метод холостого хода и короткого замыкаюія для определения расстояния до места сообщения между проводами

Влияние помех сказывается для способа холостого хода и короткого замыкания в большей мере, чем для схем, где измерения проводят только при замкнутых це­ пях (рис. 4.4).

4.5. Определение расстояния до места обрыва провода

Расстояние до места обрыва провода в основ­ ном определяют при помощи переменного тока или им­ пульсным методом. Возможно также нахождение рас­ стояния до места обрыва путем контроля емкости обор­ ванного провода с помощью приборов постоянного тока (ПКП-2М или КМ -бІс), полагая, что емкости оборван­ ного и исправного проводов (Сх и Сі) пропорциональны их длинам (Іх и I). Чтобы такая пропорциональность сохранялась, необходимо устранить влияние частичных емкостей проводов исследуемой пары по отношению к окружающим проводам. Рабочая емкость исправного провода по отношению к земле формируется из трех ем­ костей: Сі между проводом и землей, С 0 между проводом и окружающими проводами и С 03 — между окружающи­ ми проводами и землей (рис. 4.6а). Рабочая емкость

66

довательно с емкостью Сі_[г этого отрезка по отношению

к земле (рис. 4.66).

Таким образом, соотношение C J C i = lx!l нарушается. Чтобы оно сохранило силу, можно при измерении с одной станции либо заземлить окружающие (или хотя бы бли­

ся соединенными параллельно и, как для исправного, так и для оборванного проводов рабочая емкость сло­ жится из аналогичных трех емкостей, которые можно считать пропорциональными длинам проводов.

При измерениях с двух станций, т. е. при контроле первый раз емкости С и , а второй раз С і - і х , оба изме­

рения проводятся в одинаковых условиях (рабочая ем­ кость образуется каждый раз из пяти емкостей) и также можно считать Сх/Сі Яі і х/і,

Сравнение емкостей Сх и С; можно произвести, ис­ пользовав схемы рис. 3.6 и 3.7, но удобнее (для приборов

Рис. 4.7. Определение расстояния до места обрыва про­ вода пульсирующим током

точно малой частотой) добиться регулировкой сопротив­

+Сі-Х) = lx!(2 I—lx).

4.6.Уточнение места повреждения линия

Результат определения расстояния до места повреждения во многих случаях может иметь сущест­ венную ошибку. В особенности часто приходится уточ­ нять результат измерений на длинных линиях, так как даже при небольшой относительной погрешности (1—■ 2%) абсолютная ошибка оказывается недопустимой.

Для воздушных линий после определения участка, где повреждена линия, рабочий, выехавший на этот участок для ремонта, совместно с выславшей его станцией конт­ ролирует состояние липни па участке путем коротких замыканий (или «холостых ходов») на контрольных столбах. Найденный участок между столбами может быть тщательно проверен, и повреждение — устранено.

На кабельных линиях при отсутствии заметных внеш­ них признаков повреждения приходится часто вскрывать муфты по краям обнаруженного измерениями участка и проводить новые измерения ,между муфтами. При отсут­ ствии исправных жил иногда прокладывают между эти­ ми муфтами пару вспомогательных проводов. Они дол­ жны быть хорошо изолированы, скручены и иметь оди­ наковые сопротивления. С их помощью могут быть соз­ даны необходимые схемы измерений при использовании переносных приборов ПКП-2М или КМ -бІс. Погрешность определения расстояния до места повреждения при ис­ пользовании вспомогательных проводов между муфтами (здесь удобен кабель ПРВПМ -1,2) может быть доведена до 0,5— 1,0 м.

Во многих случаях уточнение места повреждения производится с іп-омощью ка'белеи'сжателей (ом. § 5.6).

68

4.7. Прибор типа ПКП-2М

Приборы, применяемые в технике связи для измерений постоянным током, большей частью представ­ ляют собой комбинированные схемы, дающие возмож­ ность производить большое количество разнообразных измерений. Примером могут служить широко распрост­ раненные переносные кабельные приборы (П К П ), кото­ рые могут применяться также и для измерений на воз­ душных линиях.

Коммутация для получения необходимых схем ука­ зывается на панели прибора, питание его осуществляет­ ся от источников, размещенных в отдельном батарейном ящике с тремя отсеками (3; 4,5 и 100 В ). Более высокое напряжение используется, когда по схеме в цепи источ­ ника оказывается значительное сопротивление. Приме­ няется также прибор КМ-61с [4; 34] (разработан прибор КП-М , с более высокими метрологическими данными).

На рис. 4.1, 4.8, 4.9 приведены упрощенные схемы ПКП-2М , применяемые для различных измерений.

Рис. 4.8. Схема измерения сопротивления изоляции и емкости прибором П КП -2М

микроамперметр включается в схему с тем или другим шунтирующим 'Сопротивлением. Имеется три диапазона измерений: 100 кОм — 2 МОм; 1 М О м — 100 МОм, 10 МОм — 300 МОм.

.69