Способ определения места повреждения металлической оболочки кабеля

 

Использование: относится к измерительной технике и может быть использовано, например, при определении места повреждения металлической оболочки кабелей связи. Сущность изобретения: способ определения места повреждения металлической оболочки кабеля заключается в том, что сигналом на несущей частоте промодулированным низкочастотным сигналом возбуждают вдоль трассы кабеля электромагнитное поле и измеряют в начале исследуемого участка кабельной линии сдвиг фазы сигнала с частотой модуляции на согласованной нагрузке цепи внутри оболочки кабеля относительно этого же сигнала в цепи оболочка - земля, при этом на испытуемый кабель извне воздействует электромагнитный сигнал направленного излучения, точку воздействия сигнала направленного излучения последовательно перемещают вдоль кабеля от конца исследуемого участка в направлении к его началу, где производят измерение сдвига фазы, и обнаруживают место повреждения по местоположению точки воздействия сигнала направленного излучения, при котором измеряемый сдвиг фазы начинает монотонно изменяться. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например при определении места повреждения металлической оболочки кабелей связи.

Известен способ определения места повреждения кабеля (1), включающий создание в кабеле импульсов электромагнитного поля и регистрацию на одном конце кабеля момента прихода фронта импульса, отраженного от места повреждения, при этом на испытуемый кабель извне воздействует импульс направленного излучения, последовательно перемещается вдоль кабеля в направлении от конца кабеля, на котором производится регистрация наведенных импульсов, одновременно регистрируется на этом конце кабеля момент прихода прямонаведенного импульса, обнаруживается место повреждения по местоположению точки воздействия импульса направленного излучения, при котором на конце кабеля регистрируется совпадение моментов прихода фронтов прямонаведенного и отраженного импульсов электромагнитного поля. Однако данный способ нельзя использовать для определения места повреждения металлической оболочки кабеля.

Известен способ определения места повреждения металлической оболочки кабеля (2), заключающийся в создании вдоль трассы кабеля электромагнитного поля путем подачи переменного тока в направляющую структуру, образованную оболочкой кабеля и землей, при этом переменный ток подают на несущей частоте, соответствующей минимальному сопротивлению связи оболочки, промодулированный низкочастотным сигналом, измеряют сдвиг фазы сигнала с частотой модуляции на согласованной нагрузке ближнего конца цепи внутри оболочки кабеля относительно этого же сигнала на ближнем конце направляющей структуры, а расстояние до места повреждения определяют по формуле l₁= , где Δϕ- сдвиг фазы сигнала с частотой модуляции на ближнем конце для цепи внутри оболочки кабеля относительно этого же сигнала на ближнем конце направляющей структуры; F - частота модуляции; v₁ и v₂ - соответственно фазовые скорости направляющей структуры и цепи внутри оболочки кабеля.

Недостатком этого способа является невысокая точность определения места повреждения кабеля, обусловленная большой погрешностью, возникающей при отсчете расстояния l₁ от ближнего конца кабеля, а также погрешностями оценок величин Δϕ , F , v₁ и v₂.

Цель изобретения - повышение точности определения места повреждения.

Указанная цель достигается тем, что способ определения места повреждения металлической оболочки кабеля заключается в том, что сигналом на несущей частоте промодулированным низкочастотным сигналом, возбуждают вдоль трассы кабеля электромагнитное поле и измеряют в начале исследуемого участка кабельной линии сдвиг фазы сигнала с частотой модуляции на согласованной нагрузке цепи внутри оболочки кабеля относительно этого же сигнала в цепи оболочка-земля, при этом на испытуемый кабель извне воздействует электромагнитный сигнал направленного излучения, точку воздействия сигнала направленного излучения последовательно перемещают вдоль кабеля от конца исследуемого участка в направлении к его началу, где производят измерения сдвига фазы, и обнаруживают место повреждения по местоположению точки воздействия сигнала направленного излучения, при котором измеряемый сдвиг фазы начинает монотонно изменяться.

Сопоставительный анализ предлагаемого решения с прототипом показывает, что заявленный способ отличается от известного тем, что на испытуемый кабель извне воздействует электромагнитный сигнал направленного излучения, точку воздействия сигнала направленного излучения перемещают вдоль кабеля и определяют место повреждения по местоположению точки воздействия, при котором измеряемый сдвиг фазы, начинает монотонно изменяться. За счет этого отпадает необходимость в определении и отсчете от начала исследуемого участка расстояния l₁. В результате исключается погрешность, возникающая при отсчете расстояния l₁, и погрешность оценки величины l₁. Это обеспечивает более высокую точность определения места повреждения оболочки кабеля по сравнению с известным способом, которым является прототип.

Таким образом, предлагаемый способ соответствует критерию изобретения "новизна". При изучении других известных технических решений в данной области техники, признаки, отличающие предлагаемое изобретение от известного, не были выявлены и потому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "существенные отличия".

На чертеже представлена функциональная схема устройства, реализующего данный способ.

Устройство содержит генератор высокочастотного модулированного сигнала с остронаправленной антенной 1, испытуемый кабель, металлическая оболочка 2 которого повреждена, с изолированным проводником 3, фазометр 4.

Способ определения места повреждения кабеля осуществляется следующим образом.

При воздействии на испытуемый кабель направленного электромагнитного излучения, создаваемого генератором 1, сигнал, наводимый в цепи, распространяется в этой цепи от точки воздействия (точка В), к началу исследуемого участка, где производят измерения сдвига фаз (точка А). В месте повреждения металлической оболочки (точка Б) сигнал проникает из внешней цепи во внутреннюю и распространяется по цепи изолированный проводник 3 - оболочка 2 кабеля к началу исследуемого участка (точка А). Если точка воздействия (точка В) расположена на расстоянии от начала исследуемого участка большем, чем расстояние до места повреждения - l₁, то измеряемый фазометром 4 фазовый сдвиг сигналов в цепи оболочка-земля и цепи жила-оболочка будет равен Δϕ = 2ΠFl - , где v₂, v₁ - скорости распространения электромагнитной энергии в цепи оболочка-земля и цепи жила-оболочка, соответственно; F - частота модуляции.

Очевидно, что измеряемый фазовый сдвиг при перемещении точки воздействия (точка В) от конца исследуемого участка до места повреждения оболочки (точка Б) есть величина постоянная.

Если точка воздействия (точка В) расположена между местом повреждения (точка Б) и началом исследуемого участка (точка А), где измеряют сдвиг фазы, то измеряемый фазометром 4 фазовый сдвиг равен Δϕ = 2ΠFl - - , где Х - расстояние между точками В и Б.

Таким образом, при перемещении точки воздействия (точка В) от места повреждения (точка Б) до начала исследуемого участка (точка А) измеряемый фазовый сдвиг будет монотонно изменяться, пропорционально расстоянию Х.

Оператор с направленным излучателем перемещается по трассе кабеля от конца исследуемого участка по направлению к его началу до тех пор, пока результат измерения фазового сдвига не начнет монотонно изменяться.

Следует отметить, что в отличие от известного способа, при данном способе нет необходимости измерять расстояние до места повреждения, а затем отсчитывать это расстояние вдоль кабеля от начала исследуемого участка кабельной линии, что и обусловливает более высокую точность определения места повреждения оболочки кабеля. (56) Авторское свидетельство СССР N 632966, кл. G 01 R 31/08, 1978.

Авторское свидетельство СССР N 1379751, кл. G 01 R 31/08, 1988.

Формула изобретения

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ОБОЛОЧКИ КАБЕЛЯ, заключающийся в том, что сигналом на несущей частоте, промодулированным низкочастотным сигналом возбуждают вдоль трассы кабеля электромагнитное поле и измеряют в начале исследуемого участка кабельной линии сдвиг фазы сигнала с частотой модуляции на согласованной нагрузке цепи внутри оболочки кабеля относительно этого же сигнала в цепи оболочка - земля, отличающийся тем, что на испытуемый кабель извне воздействует электромагнитный сигнал направленного излучения, точку воздействия сигнала направленного излучения последовательно перемещают вдоль кабеля от конца исследуемого участка в направлении к его началу, где производят измерение сдвига фазы, и обнаруживают место повреждения по местоположению точки воздействия сигнала направленного излучения, при котором измеряемый сдвиг фазы начинает монотонно изменяться.

РИСУНКИ

Рисунок 1