Файл: Шумилин Н.П. Специальные измерения в проводной связи учебник.pdf

котором громкость звука в телефоне минимальна. Тогда можно сказать (см. рис. 15.2 и задачу № 60), что

Способ дает погрешность порядка ± 1% и пригоден для кабелей длиной до 8 км (при диаметре жил 1,2 мм) и при величинах асимметрии от единиц до сотен ом.

Измерения по схеме рис. 5.1 рекомендуется прово­ дить, не разделяя первое и второе измерения значитель­ ными промежутками времени, чтобы величина R & не ус­ пела измениться. Кроме того, желательно проводить их с обеих станций и несколько раз, беря за правильный средний результат.

5.3. Определение расстояния до места повреждения линии по частотной характеристике ее входного сопротивления

На рис. 5.2 представлена примерная зависи­ мость модуля входного сопротивления однородной линии от частоты. Сплошной кривой показан случай, когда в линии нет отраженной волны, так как линия во всех точ­ ках цепи нагружена на свое характеристическое сопро-

тивление Z c и Z BX= Z C. Пунктирная кривая Zxx показы­ вает, что при холостом ходе цепи ее входное сопротивле­ ние меняется по волнообразной кривой, максимумы ко­ торой образуются при частотах, соответствующих встреч­ ным направлениям токов падающих и отраженных волн в начале цепи. Такой же вид имеет и кривая ZK3.

Если в каком-то месте линии имеется неоднородность, вызывающая увеличение сопротивления прохождению электромагнитной волны (Zn^>Zc) или уменьшение его

78

(ZU< Z C), то, хотя отраженная волна не будет достигать той величины, какую она имеет при холостом ходе или коротком замыкании, однако все-таки ее появление со­ здаст в кривой Z B2t = f(.со) максимумы (и минимумы) для частот, при которых в расстоянии (2 Іх) от пункта конт­ роля Znx до места неоднородности и обратно уложится целое число длин воли этой частоты.

Следовательно, контролируя частоты, например, мак­ симумов и зная скорость и распространения электромаг­ нитной волны вдоль линии, можно определить расстоя­ ние до места неоднородности

где /2 и Д — частоты соседних максимумов или миниму­ мов модуля сопротивления Z BX. Для точности обычно бе­ рут разность частот, включающую несколько максиму­ мов (fn—h)> и тогда

быть принято постоянным и берется из справочников для имеющейся линии. Однако лучше заранее найти значе­

V

так как это связано с кропотливыми манипуляциями и

с одной стороны, должна быть много больше Z BX линии, а с другой стороны, ограничена чувствительностью вольт­

Zвх (см. задачу № 61). Поэтому значения напряжения на входе линии будут следовать изменениям входного

7 9

сопротивления Z BX. Таким образом, плавно изменяя час­ тоту генератора, мы по показаниям вольтметра сможем зафиксировать значения частот, соответствующих как максимумам ZBX (максимум U), так и минимумам ZBX (минимум U), а далее воспользоваться ф-лами (5.2)

и (5.3).

Метод пригоден при достаточно больших нарушениях однородности (например, обрыв) и в диапазоне частот, при котором можно считать величину фазовой постоян­

рых возникали максимальные значения входного сопро­ тивления (§ 5.3), могут быть зафиксированы с помощью

Рис. 5.4. Метод Кулешова и Шварцмана для опреде­ ления:

а) .расстояния до места сообщения между двумя парами жил кабеля; б) места омической асимметрии; в) места паразитной связи фантомной цепи с одной из составляющих ее пар; г) места сообщения проводов цепи

80

осциллографа (гл. 9) mo методу, іпредложенному В. Н. Кулешовым и В. О. Шварцманом.

На рис. 5.4 представлены различные случаи повреж­ дений, расстояния до места которых могут быть найде­ ны по этому осциллографическому методу. Его идея со­ стоит в использовании осциллографа, позволяющего ви­

ше получить экспериментально путем создания повреж-

81

денпй на заранее известных расстояниях, но ориентиро­ вочно можно брать для медных воздушных цепей 286 000 км/с, для непупинизированных корделы-іых кабе­

Схема рис. 5.4а используется для определения рас­ стояния до места сообщения между двумя парами жил кабеля. Такая сосредоточенная связь между цепями вы­ зовет при включении генератора в первую цепь появле­ ние во второй переходных токов, которые, распростра­ няясь по второй цепи, дойдут до ее начала и создадут на экране изображение, аналогичное рис. 5.5.

Схема рис. 5.46 применяется при определении рас­ стояния до места омической асимметрии цепи или до места сообщения одной или обеих жил с землей. Кроме генератора с плавно переменной частотой и осциллогра­ фа, здесь требуется дифференциальный трансформатор с достаточно высокой степенью симметрии его полуобмоток.

Схема рис. 5.4s служит для определения места со­ средоточенной паразитной связи фантомной цепи с од­ ной из составляющих ее пар. Генератор питает фантом­ ную цепь, а поврежденная пара связывается со вторым лучом осциллографа. Эту схему употребляют также для определения места омической асимметрии цепи (нижней) с помощью одинаковой исправной пары (верхней). В этом случае Z'c = Zc/2.

Схема рис. 5.4г дает возможность определить как рас­ стояние до места сообщения проводов цепи (показано на рисунке), так и до места обрыва обеих жил кабеля (если бы обрыв был в месте сообщения). Дифференциальный трансформатор используется здесь вместе с балансным контуром БК, параметры которого должны соответство­ вать характеристическим параметрам исследуемой цепи. Вместо БК лучше включать исправную цепь, одинаковую с поврежденной.

82

Во всех схемах напряжение генератора желательно подавать на первый луч осциллографа не непосредствен­ но, а через магазин затуханий, чтобы облегчить получе­ ние на экране синусоиды той же амплитуды, что и для напряжения, приходящего из поврежденной цени. Это улучшает условия контроля момента совпадения сину­ соид.

Осциллографический метод может быть применен и с использованием обычного осциллографа. Для этого достаточно (выключить собственный генератор развертки осциллографа и подать на вход усилителя горизонталь­ ного отклонения напряжение от генератора, а на вход усилителя вертикального отклонения — напряжение, по­ ступающее от поврежденной цепи. На частотах Д {& /з эллипс на экране превращается в прямую, наклоненную под углом в 45°. Однако фиксация этого превращения происходит с погрешностью, несколько превышающей погрешность, имеющую место при фиксации тех же час­ тот с помощью двухлучевого осциллографа.

Метод Кулешова и Шварцмана наиболее удобен для применения на кабельных линиях связи, где имеется много пар жил с идентичными параметрами. Он приго­ ден, когда в цепи только одна неоднородность, и можно положить o= o)/ß = const.

5.5.Определение места перепутанности жил

вкабеле

В практике строительства и эксплуатации ка­ бельных цепей довольно часто встречаются повреждения из-за 'нвправильното монтажа цепей. Специфическим из

Встречаются и более сложные случаи перепутывания, когда перепутываются жилы нескольких пар или в не­ скольких местах. Такие повреждения исследуют, глав­ ным образом, импульсным методом (гл. 6).

83