Обслуживание электроизмерительных приборов (стр. 14 )

Рис. 199. Петлевой метод определения места повреждения кабеля при коротком замыкании
При сборке схемы необходимо обеспечить возможно меньшие сопротивления проводников, которыми присоединяют мост к жилам кабеля и закорачивают жилы кабеля на противоположном конце, и хорошее качество контактных соединений. Для контроля правильности полученного результата следует провести второе измерение, переключив жилы 1 и 2 кабеля, тогда

и если первое измерение было правильным, то lx-{-ly-\-L—2L.
Емкостный метод применяют при обрывах жил кабеля (например, в муфте), если это не сопровождается замыканием жилы на землю или переходное сопротивление при замыкании жилы на землю достаточно велико (несколько тысяч Ом и более). Сущность метода заключается в том, что сначала в зависимости от вида повреждения замеряют емкости с одного конца кабеля или двух его концов, а затем определяют расстояние до места повреждения. Рассмотрим три возможных случая
При чистом обрыве жилы, не сопровождающемся замыканием на землю, измеряют емкость Сх поврежденной жилы сначала с одного конца кабеля, а затем емкость Са той же жилы с другого конца кабеля. Расстояние до места поврежденияL в метрах определяют по формуле

Если поврежденная жила кабеля имеет с одного конца глухое заземление, то измеряют емкость Сг незаземленного участка поврежденной жилы и емкость С неповрежденной жилы. В этом случае место повреждения определяют по формуле

Рис. 200. Емкостный метод определения места повреждения кабеля при обрыве токоведущей жилы
за
В случае, когда можно замерить только емкость С1 с одного конца поврежденного кабеля соответствующего участка оборванной жилы, а другие жилы заземлены, то, взяв из табл. 25 значение емкости для одного километра аналогичного кабеля С0, расстояние до места повреждения определяют по формуле

Измерение емкости можно производить мостом переменного тока (например, Р-556) по схеме рис. 200. Питание моста осуществляют от источника повышенной частоты (обычно 1000 Гц). Уравновешивание моста осуществляют эталонными сопротивлениями гэ и конденсатором Сэ. В качестве нуль-индикатора можно применить телефонные трубки Т. При уравновешенном мосте справедливо соотношение

Импульсный метод основан на измерении времени прохождения импульса от одного конца кабельной линии до места повреждения и обратно tx, которое при скорости распространения этого импульса v и расстоянии до места повреждения /х можно определить по формуле

Рис. 201. Блок-схема прибора ИКЛ-5

Для нахождения места повреждения в кабельной линии импульсным методом пользуются прибором ИКЛ-5, блок-схема которого приведена на рис. 201, а присоединение его к кабельной линии при разных видах повреждения показано на рис. 202.

При включении прибора в кабельную линию посылаются зондирующие импульсы. Для кабельных линий 1—10 кВ скорость распространения этих импульсов составляет 160 м/с. На экране электроннолучевой
трубки прибора видны формируемые прибором масштабные отметки времени и импульсы, посылаемые в линию и приходящие из нее. Интервал времени tx между моментом посылки зондирующего импульса и приходом отраженного от места повреждения импульса определяют по формуле tx— =пс мкс, где и — число масштабных отметок; с — цена деления линии отметок, равная 2 мкс. Расстояние от начала линии до места повреждения

На рис. 203, а показан экран электроннолучевой трубки прибора ИКЛ-5 в момент просмотра кабельной линии при коротком замыкании (отраженный импульс для такого вида повреждения приходит с обратным знаком, т. е. направлен вниз). Число отметок между началами зондирующего и отраженного импульсов равно 2,8, следовательно, место повреждения находится на расстоянии 1Х= 160-2,8=448 м. При обрыве кабельной линии отраженный импульс будет направлен вверх (рис. 203, б). Импульсный метод довольно прост. При пользовании приборами, основанными на этом методе, достаточно проводить измерение с одного конца поврежденной линии. Однако достоверные результаты могут быть получены только в случаях чистого обрыва жил и при коротких замыканиях, если переходное сопротивление невелико (менее 100 Ом). Кроме того, прибор чувствителен к естественным неоднородностям кабельной линии, к местам соединений кабелей в муфтах, поэтому требуется тщательный анализ импульсов, просматриваемых на экране.

Рис. 202. Присоединение прибора ИКЛ-5 к кабельной линии при разных видах повреждений

ff)
Рис. 203. Экран электроннолучевой трубки ИКЛ-5 в момент просмотра кабельной линии:
а —при коротком замыкании, б — при обрыве
Метод колебательного разряда основан на зависимости периода колебательного разряда, возникающего при пробое кабеля, от расстояния до места пробоя

Рис. 204. Блок-схема прибора ЭМКС-58:
а — входное устройство, б — измерительное устройство; 1 — блок управляющих импульсов, 2 — блок управления ключевой лампой, 3 — ключевая лампа, 4 — зарядная цепь, 5 — измерительный прибор, 6 — блок питания
На этом принципе построен прибор ЭМКС-58, блок-схема которого приведена на рис. 204. Этот метод позволяет определить место повреждения в кабельной линии уже при первом пробое во время ее испытания повышенным напряжением. Кроме того, этот метод является единственным для определения заплывающего пробоя. Шкала прибора ЭМКС-58 для удобства измерения проградуирована непосредственно в метрах.

Рис. 205. Схема включения прибора ЭМКС-58 при измерении методом колебательного разряда
Измерение прибором ЭМКС-58 производится следующим образом. При сборке испытательной схемы (рис. 205) прибор ЭМКС-58 присоединяют к испытываемой жиле кабеля через емкостный делитель напряжения ДН. Поскольку измерение происходит при одновременном подъеме высокого напряжения от выпрямителя В на кабеле, должны соблюдаться требования по технике безопасности.
При первом пробое кабеля прибор производит измерение и самоблокируется, лампочка-индикатор гаснет, стрелка прибора устанавливается против деления шкалы, указывая расстояние до места повреждения, а при повторных пробоях показания прибора не изменяются. После окончания измерения нажимают на кнопку «Сброс», стрелка прибора возвращается в исходное положение и после отпускания кнопки загорается сигнальная лампа-индикатор. Прибор снова готов к измерению.
Если пробои в кабеле повторяются, проводят повторные измерения в следующем порядке. Переключатель пределов измерения «Километры» устанавливают в положение, при котором стрелка прибора дает максимальное отклонение, тумблер «Чувствительность» ставят в положение «Меньше» и производят измерения, затем переключают его из положения «Меньше» в положение «Больше». Если расстояние, показываемое прибором, уменьшится (на 0,5—1 деление), то в качестве отсчитываемой величины для определения расстояния до места повреждения принимается результат измерения при положении тумблера «Больше», как более точный.
Если в положении «Больше» тумблера «Чувствительность» показания, прибора резко уменьшаются и остаются неизменными при нескольких повторных измерениях, то за отсчитываемую величину принимают показания при положении «Меньше» тумблера «Чувствительность». Резкое уменьшение показаний прибора при положении «Больше» тумблера «Чувствительность» говорит о том, что чувствительность излишне велика и прибор стал реагировать на естественные неоднородности кабельной линии и давать неточные показания.
Во избежание влияния таких неоднородностей кабельной линии на показания прибора следует работать при большем коэффициенте деления делителя напряжения (внутренний электрод меньшего диаметра).
Индукционный метод основан на улавливании электромагнитных колебаний на поверхности земли вблизи трассы проверяемого кабеля при пропускании по поврежденной жиле тока звуковой частоты (800—1000 Гц). Этот метод получил широкое распространение при отыскании места повреждения (при замыкании между жилами) и отличается высокой точностью, но применим только при небольшом переходном сопротивлении в месте замыкания (меньше 10 Ом). Пользуясь этим методом, можно определить трассу и глубину залегания кабеля.
Для отыскания места повреждения при замыкании между жилами кабеля к ним подключают генератор Г звуковой частоты (рис. 206), устанавливая силу тока 10—20 А. Затем наладчик со специальным прибором, содержащим рамку, подключенную к усилителю, сигналы с которого подаются на телефонные трубки, идет вдоль трассы проверяемого кабеля. При этом через телефон будет прослушиваться звук, уровень которого периодически изменяется по мере передвижения вдоль трассы наладчика, несущего рамку вблизи поверхности земли над кабелем. Это связано с шагом скрутки жил кабеля. В местах размещения муфт звучание (уровень сигнала) усиливается, а при подходе к месту повреждения уменьшается, а затем на расстоянии примерно 0,5 м от места повреждения совсем пропадает. Для отыскания места повреждения, связанного с замыканием жил на землю, при пусконаладочных работах индукционный метод не применяют, хотя пользоваться им можно для таких видов повреждений.
Акустический метод заключается в прослушивании акустических колебаний, возникающих при пробое кабеля в месте повреждения. Поскольку при этом методе испытания на кабель должно подаваться высокое импульсное напряжение, обеспечивающее его пробой в месте повреждения, акустический метод позволяет находить место повреждения и при заплывающем пробое. Для отыскания повреждения этим методом на поврежденную жилу подают импульсы высокого напряжения от соответствующего импульсного генератора (рис. 207), содержащего трансформатор Тр, вентиль В, балластное сопротивление R, конденсатор С и разрядник Р. Очевидно, пока напряжение на конденсаторе не достигло величины, при которой происходит пробой разрядника, питание к кабелю не подводится. Затем происходит пробой разрядника Р, импульс напряжения подается на поврежденную жилу кабеля, последний пробивается и происходит разрядка конденсатора через место повреждения. Напряжение резко снижается, изоляционные свойства разрядника восстанавливаются и происходит зарядка конденсатора от выпрямителя через балластное сопротивление. В дальнейшем весь процесс повторяется.