2.3 Метод короткочасної дуги (імпульсний-дуговий метод).

Метод короткочасної дуги може бути використаний для визначення відстані до місця складного (високоомного) або нестійкого пошкодження. Суть методу короткочасної дуги полягає в одночасній дії на кабельну лінію високовольтним імпульсом і виконанні вимірювань методом імпульсної рефлектометрії.

Структурна схема підключення до кабельної лінії пристроїв показана на малюнку 2.3.1.

Мал. 2.3.1

Високовольтний імпульсний генератор, що є джерелом високої напруги, у якої на виході включений високовольтний конденсатор і спеціальний розрядник, підключається до кабельної лінії через пристрій підтримки дуги (його основний компонент - індуктивність).

При подачі імпульсу від джерела високої напруги в місці високоомного дефекту виникає пробій, через пристрій підтримки дуги починає протікати струм і пробій "затягується" - утворюється дуговий розряд. За рахунок індуктивності, наявної в пристрої підтримки дуги, струм дуги підтримується в перебігу певного часу (менше секунди). Електричний опір дуги близький до нуля, що еквівалентно короткому замиканню.

Імпульсний рефлектометр підключається через спеціальний приєднувальний пристрій (фільтр). Зондуючі імпульси від рефлектометра через приєднувальний пристрій поступають в кабельну лінію, а відбиті імпульси - повертаються в рефлектометр.

Послідовність проведення вимірювань при методі короткочасної дуги наступна.

Через приєднувальний пристрій прочитують рефлектограму кабельної лінії і зберігають її в пам'яті імпульсного рефлектометра. Оскільки імпульси з генератора високовольтних імпульсів відсутні або мають недостатню для пробою встановлену амплітуду, то пробій і дуга в місці складного або нестійкого пошкодження відсутні. На рефлектограмі відбитий сигнал від високоомного пошкодження практично невиразний на тлі перешкод. Спостерігаються віддзеркалення від неоднорідностей лінії (муфт, кабельних вставок і т.д.) і від розімкненого кінця кабельної лінії.

Потім вихідна напруга високовольтного джерела в генераторі високовольтних імпульси поступово збільшують до тих пір, поки в кабельній лінії не з'являться пробої. У такт з високовольтними імпульсами в місці дефекту запалюватиметься короткочасна електрична дуга. Період повторення короткочасної дуги нестабільний. Зондуючі імпульси подаються в кабельну лінію з частотою, яка у багато разів більше частоти запалення дуги. При збігу зондуючого імпульсу з моментом запалення дуги, він відбивається від дуги як від короткого замикання, і повертаються до початку кабелю, де записується в пам'ять рефлектометра.

Мал. 2.3.2

Для надійнішого визначення місця пошкодження необхідно добитися неодноразового збігу зондуючого імпульсу з моментом запалення дуги. Імпульс, відбитий від дуги, виразно видно на рефлектограмі. Далі за дугу імпульс не проходить, тому на рефлектограмі не видно кінця лінії.

Далі на екрані рефлектометра накладають один на одного дві записані в рефлектограми: рефлектограму до виникнення дуги і рефлектограму після виникнення дуги. Це дозволяє виразно спостерігати місце початку розбіжності рефлектограм, яке і відповідає місцю складного або нестійкого пошкодження. Накладення рефлектограм при методі короткочасної дуги показане на малюнку 2.3.3.

Мал. 2.3.3

Таким чином, при методі короткочасної дуги високоомне пошкодження короткочасно переводиться в низькоомне.

Достоїнства методу короткочасної дуги:

1. Висока точність вимірювань. (Точність вимірювання така ж як у методу імпульсної рефлектометрії. Є можливість скористатися розтяжкою рефлекторами вибраної ділянки лінії).

2. Простота представлення результатів вимірювання. (По рефлектограмі кабельної лінії до виникнення короткочасної дуги легко визначити довжину всієї кабельної лінії і її неоднорідності. На рефлектограмі у момент короткочасної дуги легко присутнє віддзеркалення від місця пошкодження, як віддзеркалення короткого замикання при методі імпульсної рефлектометрії. Для усунення впливу неоднородностей досить скористатися порівнянням двох рефлектограм.).

3. У місці пошкодження виділяється невелике, в порівнянні з пропаленням, кількість енергії, тому шкідливий вплив на кабель мінімальний. Відсутня шкідлива дія і на сусідні кабелі.

4. Можливість реалізації даного методу на різних типах кабелю.

5. Можливість застосування стандартних високовольтних джерел і вимірювальних засобів. Невелика кількість додаткових пристроїв.