Назначение, технические данные и принцип действия измерителя Р5-10

Измеритель неоднородностей линии типа Р5-10 предназначен для проведения следующих операций на воздушных и кабельных линиях:

• обнаружение повреждения и определение его характера (обрыв, короткое замыкание);

• обнаружение сосредоточенной неоднородности волнового сопротивления (асимметрия в проводах, нарушение контакта, резкое изменение сопротивления изоляции и т.п.);

• определение расстояния до повреждения или неоднородности.

Минимальная длина линии, с которой возможен просмотр, не менее 5 м. Амплитуда зондирующего импульса при нагрузке 75 Ом -10-20 В.

Диапазон измеряемых расстояний, км:

0...0,3; 0...1; 0...3; 0...10; 0...30; 0...100; 0...300.

Основная погрешность измерения расстояния, %: ± 1.

Погрешность установки коэффициента укорочения, %: + 1.

Принцип импульсных измерений заключается в том, что в измеряемую линию подается зондирующий импульс напряжения, который, распространяясь по линии, частично отражается от неоднородностей волнового сопротивления и возвращается к месту, откуда он был послан.

Зондирующий импульс и отраженные сигналы воспроизводятся на экране ЭЛТ. Сигналы, отраженные от неоднородностей волнового сопротивления, будут смещены по времени относительно зондирующего импульса в зависимости от расстояния до места неоднородности.

Неоднородность волнового сопротивления характеризуется коэффициентом отражения ρи определяется:

где U_отр и U_зонд – соответственно амплитуда отраженного и зондирующего импульса; z – сопротивление в месте повреждения; r – номинальное волновое сопротивление линии.

Отсутствие отраженного сигнала свидетельствует о точном согласовании линии по волновому сопротивлению.

При обрыве отраженный импульс имеет ту же полярность, что и зондирующий, а при коротком замыкании отраженный импульс меняет полярность.

Каждая линия обладает своей собственной скоростью распространения импульсного сигнала. В измерителе обеспечен прямой непосредственный отсчет расстояния в единицах длины с учетом скорости распространения импульса в линии через коэффициент укорочения электромагнитной волны (ручка "укорочения"). Величина коэффициента укорочения волны для волнового канала определяется

где c – скорость света, равная 300 м/мкс; V – скорость распространения импульса в линии.

Измерения на многожильном кабеле или многопроводной линии могут носить многоволновый характер, т.е. импульсы будут распространяться по двум и более волновым каналам. Поэтому при импульсных измерениях вмногопроводных линиях необходимо выполнить следующие рекомендации:

1) независимо от вида повреждений (к.з. или обрыв одной, двух или большего числа жил) следует включать измеритель по схеме "жила - жила". При повреждении одной из жил предусматривается схема "поврежденная жила - неповрежденная жила";

2) следует избегать подключения измерителя по схеме "все жилы - оболочка (земля)", так как в этом случае имеет место минимальная скорость распространения и повышения затухания амплитуды.

Выброс импульсной характеристики вверх соответствует увеличению сопротивления в месте отражения относительно волнового (К_отр > 0), что соответствует обрыву или увеличению продольного сопротивления линии. Выброс вниз указывает на уменьшение сопротивления в месте отражения относительно волнового (К_отр< 0), что соответствует короткому замыканию или утечке через некоторое сопротивление R_ym.

Для иллюстрации вышеуказанного на рис. 4.1 и рис. 4.2 приведены примеры импульсных характеристик линий электропередач, наблюдаемые на экране ЭЛТ. На рис. 4.1 представлена импульсная характеристика исправной линии, разомкнутой на конце (обрыв), а на рис. 4.2 приведена импульсная характеристика линии при наличии повреждения в виде короткого замыкания.