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

Перед работой устанавливают номинальное напря­ жение (при нажатой кнопке УН регулируется сопро­ тивление УН). Отсчет измеренного значения производят по соответствующей шкале с учетом коэффициента диа­ пазона. Для сохранности прибора необходимо строго вы­ держивать последовательность включения кнопок (X 1с; X1ч; X 10).

2.При измерении емкости по схеме рис. 4.8 приме­ няют метод с использованием баллистического гальвано­ метра (см. § 3.9 и рис. З.б).

3.Определение расстояния до места обрыва жилы (провода) путем сравнения емкостей производится со­

гласно § 4.5.

По схеме рис. 4.9 измеряют сопротивление изоляции величиной до 50 000 МОм с погрешностью не более

Рис. 4.9. Схема измерения сопротивления изоля­ ции до 50 000 МОм

± Ш % от длины шкалы. В схеме использован ламповый мегомметр, осуществленный в виде 'Сбалансированного моста. Электрометрический двойной тетрод 2Э2П вклю­ чен таким образом, что каждая его половина представ­ ляет собой плечо моста. Два других плеча образованы постоянными сопротивлениями Ri и R 2. Перед измерения­ ми производят калибровку прибора. При отключенной линии регулировкой сопротивления УСТ 4 добиваются нормального режима по анодному напряжению (при на­ жатии кнопки У С Т і, на схеме не показанной, стрелка микроамперметра должна стать на отметку У С Т і по шкале «TMQ»). Затем, нажав кнопку УСТг, регулируют

70

режим по сеточному напряжению (регулировкой УСТ2 добиваются установки стрелки на отметку УСТ2). Так как воздействие обеих регулировок на ток ів лампах свя­ зано между собой, то после второй регулировки несколь­ ко расстраивается первая, ее надо повторить, затем по­ вторить вторую и т. д. до тех пор, пока при нажатии каждой из кнопок стрелка будет устанавливаться где нужно. При этом мост сбалансируется.

Если подключить измеряемое сопротивление изоля­ ции к зажимам «TM Q X1», то в зависимости от величины измеряемого сопротивления изменится напряжение на сетке, а следовательно, и сопротивление левой половины лампы, мост разбалансируется, и через прибор, включен­ ный в диагональ моста, потечет ток, тем больший, чем больше разбалансировка.

Первоначальная балансировка (УСТ2) соответствова­ ла некоторому напряжению сетка—катод, при котором стрелка прибора стоит в начале шкалы (300 М Ом ). При измерении последовательно нажимают кнопки «Грубо», «Средне», «Точно», «TMQ». Отсчет по шкале производят при нажатии кнопки «Точно». Кнопка «Грубо» играет двоякую роль; не в нажатом состоянии она создает цепь для изменения напряжения на сетке (отсчет при этом производить не следует), а в нажатом дает возможность сократить время измерения, так как при этом напряже­ ние в линию будет подано через сравнительно неболь­ шое сопротивление Ro. Благодаря этому существенно со­ кращается время на заряд емкости измеряемой цепи, имеющей во многих случаях большую постоянную вре­ мени. Получив стабильное показание при нажатии кноп­ ки «Грубо», ее отпускают и нажимают кнопки «Средне» и затем «Точно», действующие уже в цепи микроампер­ метра. Если стрелка прибора уходит влево за пределы шкалы, то переключают линию на зажим «TM QX10» и полученный отсчет умножают на 10.

Схема рис. 4.1 дает возможность производить мосто­ вые измерения. Ниже рассматриваются некоторые из возможных измерений:

1.Измерение сопротивления шлейфа R mл с погрешно­ стью не более ± 0,3%-J—0,01 Ом. Образуется схема рис.

4.1с подачей плюса батареи вместо земли на зажим Л 2.

Ятл — П-Яи, где П = Га/Гі}-

2.Измерение омической асимметрии (с той же пог­

решностью). Образуется схема рис. 3.4' при п = 1

(Ra=Ru).

71

п

3. Определение места заземления одного из проводов при наличии исправной жилы такого же сопротивления, как и поврежденная. Образуется схема рис. 4.2. Возмож­

противление которого должно быть не менее 1000 Ом.

Рис. 4.10. Определение расстояния до места заземления провода при наличии помех

ливают такое же сопротивление на внешнем магазине. Таким образом, токи помех, воздействующие на прибор

(Ru+Rma),

*2

арасстояние до места заземления найдется как гх/г[,Ш].

72

*

5. При коротких линиях (до 0,5 км) для большей точ­ ности (исключения сопротивлений (подводящих проводни­ ков Ra и Яь) применяют метод трех измерений. Схема измерений (рис. 4.11) образуется при подключении к за-

Р-н-c. 4.11. Метод трех .измерении для определения р-асстояііішя до места заземления провода

но для всех замеров. Напряжение питающей батареи для

73

ного провода Дь — к зажиму Л^. Тогда расчетная форму­ ла изменится. Для обычно применяемого соотношения

Га —Гь

R»i —

(4.21)

Ямі + ^мЗ

где Д'из — сопротивление магазина для схемы, образо­ вавшейся после перемены проводов местами.

П р и м е ч а н и е . При измерениях по пп. 4 и 5 'предполагается, что сопротивление изоляции поврежденной жилы до 10 М Ом , а вспо­ могательных жил ^5000 М Ом .

6. При отсутствии исправных жил и переходном со­ противлении порядка сопротивления шлейфа применяют двусторонние измерения по методу Кулешова (см. § 4.4).

рис. 4.5. В расчетной ф-ле (4.17) для прибора ПКП-2М

Дхх= 990//?мі и /гкз = 990/jRm2-

7. Определение места обрыва жил пульсирующим то­ ком производят то мостоівой 'схеме рис. 4.7. Посылка им­ пульсов в линию осуществляется регулярным нажатием и отпусканием кнопки К (на приборе «Ч/И»), При ба­ лансе моста ф-ла (4.18) для прибора ПКП-2М следую­ щая:

(4.22)

990 4- RM

З А Д А Ч И

51* По схеме Муррея (рис. 4.2, но заземление сделано на '-конце П'Лейфа — па Ст. Б) измерялась омическая асимметрия Ra. Полу­

74

55. Расстояние до места сообщения между одинаковыми прово­ дами измерялось без вспомогательного провода путем контроля со­

і

ГЛ А В А ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАССТОЯНИЯ ДО МЕСТ

СПОВРЕЖДЕНИЙ Н А ВОЗДУШ НЫ Х И

иКАБЕЛЬНЫ Х ЛИНИЯХ СВЯЗИ ПЕРЕМЕННЫ М ТОКОМ

5.1. Общие сведения

При весьма широком диапазоне передавае­ мых по современным линиям связи частот проверка их исправности только постоянным током, конечно, не мо­ жет исчерпать требований, предъявляемых к парамет­ рам линий. В последующих главах будут рассмотрены измерения, применяемые .для суждения о необходимых значениях затухания цепи, переходных затуханий меж­ ду цепями, их фазовых характеристик и т. д.

В то же время и для отыскания места таких повреж­ дений, как заземление проводов, сообщение между ними, обрыв, испытания с помощью переменных токов могут во многих случаях дать правильный результат удобнее и быстрее, чем проверка цепи с помощью уравновешива­ ния мостовых схем на постоянном токе. Если при изме­ рениях на постоянном токе основным методом служит определение сопротивления провода до места поврежде­ ния, то при использовании переменных токов стремятся главным образом обнаружить эффект отражения по­ сланных в линию электромагнитных волн от места неод­ нородности линии. Находят применение и мосты пере­ менного тока (см. гл. 12).

5.2. Определение места сосредоточенной асимметрии с помощью моста переменного тока

Если величина омической асимметрии легко может быть проверена с помощью схемы рис. 3.4, то место сосредоточенной асимметрии (предполагая, что оно одно) приходится определять при помощи перемеи-

76

него тока. Чаще всего асимметрия сосредоточивается В каком-то контакте, например, в месте плохой пайки, про­ является же она в резком увеличении шумов и переход­ ных токов. Нередко возникают и нелинейные искажения.

На рис. 5.1 показана схема для определения расстоя­ ния до места сосредоточенной омической асимметрии так называемым методом холостого хода (метод короткого

Рис. 5.1. Определение 'расстояния до места сосредо­ точенной омической асимметрии методом холостого хода

метрирующие конденсаторы, удлинители и т. д.); 2) ем­

отношению к земле и к дополнительной паре пренебре­ жимо мала; 4) для измерений взята достаточно низкая частота (до 800 Гц), чтобы с индуктивностью линии мож­ но было бы не считаться. Все эти предположения вполне допустимы для кабельных цепей.

Проводят два измерения. При первом ключ К замк­ нут. Нетрудно видеть, что в этом случае при равновесии

моста и гі = г2 получим Гр=/?а. (Условие равновесия для моста переменного тока формулируется как и для посто­ янного тока, только к слову сопротивления надо доба­ вить «полные» см. § 12.1). При втором измерении на станции Б ключ К размыкается, в цепи образуется ре­ жим холостого хода и ток проходит через емкостные связи между проводами. Отыскивают значение г'0, при

77

котором громкость звука в телефоне минимальна. Тогда можно сказать (см. рис. 15.2 и задачу № 60), что

Способ дает погрешность порядка ± 1% и пригоден для кабелей длиной до 8 км (при диаметре жил 1,2 мм) и при величинах асимметрии от единиц до сотен ом.

Измерения по схеме рис. 5.1 рекомендуется прово­ дить, не разделяя первое и второе измерения значитель­ ными промежутками времени, чтобы величина R & не ус­ пела измениться. Кроме того, желательно проводить их с обеих станций и несколько раз, беря за правильный средний результат.

5.3. Определение расстояния до места повреждения линии по частотной характеристике ее входного сопротивления

На рис. 5.2 представлена примерная зависи­ мость модуля входного сопротивления однородной линии от частоты. Сплошной кривой показан случай, когда в линии нет отраженной волны, так как линия во всех точ­ ках цепи нагружена на свое характеристическое сопро-

тивление Z c и Z BX= Z C. Пунктирная кривая Zxx показы­ вает, что при холостом ходе цепи ее входное сопротивле­ ние меняется по волнообразной кривой, максимумы ко­ торой образуются при частотах, соответствующих встреч­ ным направлениям токов падающих и отраженных волн в начале цепи. Такой же вид имеет и кривая ZK3.

Если в каком-то месте линии имеется неоднородность, вызывающая увеличение сопротивления прохождению электромагнитной волны (Zn^>Zc) или уменьшение его

78

(ZU< Z C), то, хотя отраженная волна не будет достигать той величины, какую она имеет при холостом ходе или коротком замыкании, однако все-таки ее появление со­ здаст в кривой Z B2t = f(.со) максимумы (и минимумы) для частот, при которых в расстоянии (2 Іх) от пункта конт­ роля Znx до места неоднородности и обратно уложится целое число длин воли этой частоты.

Следовательно, контролируя частоты, например, мак­ симумов и зная скорость и распространения электромаг­ нитной волны вдоль линии, можно определить расстоя­ ние до места неоднородности

где /2 и Д — частоты соседних максимумов или миниму­ мов модуля сопротивления Z BX. Для точности обычно бе­ рут разность частот, включающую несколько максиму­ мов (fn—h)> и тогда

быть принято постоянным и берется из справочников для имеющейся линии. Однако лучше заранее найти значе­

V

так как это связано с кропотливыми манипуляциями и

с одной стороны, должна быть много больше Z BX линии, а с другой стороны, ограничена чувствительностью вольт­

Zвх (см. задачу № 61). Поэтому значения напряжения на входе линии будут следовать изменениям входного

7 9