ИМПУЛЬСНО-ИНДУКЦИОННЫЙ СПОСОБ ОТЫСКАНИЯ МЕСТА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРОБОЯ ИЗОЛЯЦИИ СИЛОВЫХ КАБЕЛЕЙ С ЗАЩИТОЙ ОТ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ ПОМЕХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

ИМПУЛЬСНО-ИНДУКЦИОННЫЙ СПОСОБ ОТЫСКАНИЯ МЕСТА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРОБОЯ ИЗОЛЯЦИИ СИЛОВЫХ КАБЕЛЕЙ С ЗАЩИТОЙ ОТ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ ПОМЕХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ


RU (11) 2124735 (13) C1

(51) 6 G01R31/08 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 1999.01.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 97105466/09 
(22) Дата подачи заявки: 1997.04.02 
(45) Опубликовано: 1999.01.10 
(56) Аналоги изобретения: 1. Шалыт Г.М. Определение мест повреждения в электрических сетях. - М.: Энергоиздат, 1982, с.264 - 266. 2. SU 1132263 A, 30.12.84. 3. DE 3636367 C1, 28.04.88. 
(71) Имя заявителя: Степанов Владимир Васильевич 
(72) Имя изобретателя: Степанов В.В. 
(73) Имя патентообладателя: Степанов Владимир Васильевич 
(98) Адрес для переписки: 425009 Республика Марий Эл Волжск, ул.Юбилейная 96-23, Степанову В.В. 

(54) ИМПУЛЬСНО-ИНДУКЦИОННЫЙ СПОСОБ ОТЫСКАНИЯ МЕСТА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРОБОЯ ИЗОЛЯЦИИ СИЛОВЫХ КАБЕЛЕЙ С ЗАЩИТОЙ ОТ ИНДУСТРИАЛЬНЫХ ПОМЕХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Технический результат- облегчение поиска места повреждения силовых кабелей, особенно в условиях сильных индустриальных помех. Для отыскания пробоя создают высоковольтные разряды в поврежденном кабеле и регистрируют электромагнитные волны, излучаемые кабелем во время разряда, преобразуют сигнал и определяют место повреждения по изменению параметров сигнала путем сравнения с образцовым сигналом, присущим высоковольтным разрядам в поврежденном кабеле, предварительно записанным в память прибора. При наиболее полном совпадении исследуемого и образцового сигналов информация выводится на экран осциллографа для анализа оператором. 2.с.п. ф-лы, 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для определения места электрического пробоя изоляции силовых кабелей.

Для отыскания повреждений в силовых кабелях известен импульсно-индукционный способ, заключающийся в создании высоковольтных электрических разрядов в кабеле с поврежденной изоляцией и исследовании с помощью переносного устройства электромагнитных волн, излучаемых кабелем в момент разряда (см. Г. М.Шалыт. Определение мест повреждения в электрических сетях. М.: Энергоиздат, 1982).

Известно устройство, содержащее источник постоянного тока, рамочную антенну, электронный осциллограф и блок питания (см. "Elektrotechnik und Maschinenbau:, Wien, 1962, heft 22, s. 8 - 13, Abb5).

Недостатком известного способа является сложность и утомительность поиска, так как при поиске места повреждения необходимо осуществлять визуальный контроль на экране осциллографа весьма кратковременных однократных процессов, измеряемых микросекундами, в то время как между разрядами проходит иногда несколько минут. Кроме того, на вход устройства поступают сигналы индустриальных помех, соизмеримые с полезным сигналом по величине, что еще больше затрудняет визуальный контроль. Отличить полезный сигнал от неизбежных помех часто бывает невозможно.

Задачей изобретения является облегчение поиска места повреждения силовых кабелей, особенно в условиях сильных индустриальных помех.

Для решения поставленной задачи в устройстве для отыскания повреждений в силовых кабелях использован способ фильтрации сложных сигналов, применяемых в радиотехнике (радиолокации и широкополосной радиосвязи), когда сравнивают принимаемый на вход устройства сигнал с неким заранее записанным в память прибора образцовым сигналом-эталоном (корреляционный анализ). Большинство современных устройств для корреляционного анализа строят на цифровых микросхемах, поэтому такой способ называют еще цифровой фильтрацией, а сами устройства - цифровыми фильтрами.

Для поиска повреждения в кабеле по новому способу необходимо выполнить следующие операции:

1) Подключить кабель к высоковольтной установке;

2) Провести контрольный разряд в кабеле;

3) Записать сигнал, присущий высоковольтному разряду в данном кабеле, в электронную память прибора (образцовый сигнал);

4) Вместе с устройством пройти зону поиска от начала до конца, фиксируя на экране осциллографа форму сигнала (исследуемый сигнал) от периодически повторяющихся разрядов в кабеле;

5) По характеру изменения сигнала (фазы, частоты, амплитуды) определяют место пробоя в кабеле.

Образцовый сигнал может быть записан в память прибора в начале поиска в любом месте, где сигнал от разрядов в кабеле намного превосходит уровень помех.

Это может быть кабельный колодец, место раскопки кабеля или место, где кабель подключается к высоковольтной установке, то есть место, где антенну прибора можно приблизить непосредственно к кабелю или где можно подключить к жиле кабеля делитель напряжения.

Блок-схема измерителя-индикатора для отыскания места повреждения по указанному способу показана на чертеже.

Устройство содержит рамочную антенну 1, аттенюатор 2, усилитель 3, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 4, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) исследуемого сигнала 5, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 6, осциллограф 7, ОЗУ образцового сигнала 8, устройство барабанного сдвига 9, умножитель-аккумулятор 10, устройство управления 11, шины данных и шины управления 12 и 13, делитель напряжения 14.

Антенна 1 служит для регистрации электромагнитных волн в зоне поиска.

Аттенюатор 2 служит для регулировки сигнала на входе усилителя 3.

Усилитель 3 усиливает сигнал до уровня, достаточного для нормальной работы АЦП 4.

АЦП 4 служит для преобразования переменного напряжения с выхода усилителя в цифровой код.

ОЗУ исследуемого сигнала 5 служит для запоминания и последующего воспроизводства излучаемого кабелем сигнала. Емкость ОЗУ должна быть достаточной для запоминания нескольких периодов колебаний напряжений в кабеле. Причем информация в ОЗУ должна, во избежание переполнения, постоянно обновляться. Информация, полученная в начале, стирается, полученная в конце - какое-то время сохраняется.

По команде устройства управления 11 запись-стирание могут приостанавливаться и через ЦАП 6 сигнала выводиться на экран осциллографа 7 для анализа операторам.

ОЗУ образцового сигнала 8 имеет такую же емкость, что и ОЗУ исследуемого сигнала.

Устройство управления 11 обеспечивает запись образцового сигнала в ОЗУ 8 в момент контролируемого разряда в кабеле.

Информация из ОЗУ 8 записывается в устройстве барабанного сдвига (кольцевой регистр) 9 и далее поступает в умножитель - аккумулятор 10. В умножителе - аккумуляторе цифровые значения образцового и исследуемого сигнала поэлементно перемножаются. Первый элемент образцового сигнала на первый элемент исследуемого сигнала, второй - на второй и так до конца все N элементов за один цикл. Сумма произведений накапливается в аккумуляторе и каждый цикл сравнивается с некоторой заданной предельной величиной. Если сумма оказывается меньше предельной величины, команда из аккумулятора 10 в устройство управления 11 не подается, если больше, в устройство управления подается команда, означающая, что на вход прибора поступил сигнал от разряда кабеля. После каждого цикла сумма в аккумуляторе обнуляется и накапливается снова в следующем цикле. Устройство управления 11 служит для управления всеми блоками прибора по заданной программе. Связь между блоками 4, 5, 6, 8, 9, 10 и 11 осуществляется посредством шин данных и шин управления 12, 13.

Для записи образцового сигнала вначале поиска вместо антенны 1 на вход аттенюатора может подключаться выход делителя высокого напряжения 14. Вход делителя рассчитан на высокое испытательное напряжение, так как он подключается непосредственно к жиле кабеля, к которой подключается высоковольтная установка.

Несмотря на кажущуюся сложность, прибор может быть относительно просто реализован, так как в последнее время созданы специальные микросхемы, так называемые "сигнальные процессоры". В состав такой одной микросхемы могут входить: усилитель, АЦП, ОЗУ, ЦАП, устройство барабанного сдвига, умножитель-аккумулятор, устройство управления и другие вспомогательные блоки. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Импульсно-индукционный способ отыскания места электрического пробоя изоляции силовых кабелей с защитой от индустриальных помех, включающий создание высоковольтных разрядов в поврежденном кабеле, регистрацию электромагнитных волн, излучаемых кабелем во время разряда, преобразование сигнала, определение места повреждения по изменению параметров сигнала, отличающийся тем, что исследуемый сигнал сравнивают с образцовым сигналом, присущим высоковольтным разрядам в поврежденном кабеле, предварительно записанным в память прибора.

2. Устройство для отыскания места электрического пробоя изоляции кабеля с защитой от индустриальных помех, содержащее высоковольтную испытательную установку и измеритель-индикатор, включающий в себя делитель напряжения, антенну, входной аттенюатор, усилитель, осциллограф, отличающееся тем, что в измеритель-индикатор введены аналого-цифровой преобразователь, запоминающее устройство исследуемого сигнала, цифроаналоговый преобразователь, запоминающее устройство образцового сигнала, устройство барабанного сдвига, умножитель-аккумулятор, устройство управления, шины данных и шины управления, при этом выход высоковольтной установки соединен с жилой кабеля, выход антенны и выход делителя напряжения предназначены для подключения ко входу аттенюатора, выход аттенюатора соединен с входом усилителя, выход усилителя - с входом аналого-цифрового преобразователя, выход цифроаналогового преобразователя - с входом осциллографа, а аналого-цифровой преобразователь, цифроаналоговый преобразователь, запоминающее устройство исследуемого сигнала, запоминающее устройство образцового сигнала, устройство барабанного сдвига, умножитель-аккумулятор, устройство управления связаны между собой шинами данных и управления, а вход делителя напряжения подключается к жиле кабеля, соединенной с выходом высоковольтной испытательной установки.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru