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

Расстояние же До места однократной разбитости пар при отсутствии импульсного прибора может быть найде­ но путем контроля емкостных сопротивлений мостом пе­ ременного тока. При наличии исправных жил можно ■ применять схемы ртгс. 5.7. Полагая все три пары: две

Рис. 5.7. Схемы для определения места однократной разбитости пар з кабеле :.г и наличии исправных жил

поврежденные (I I и I I I ) и вспомогательную ( I ) одинако­ выми, можно (учитывая емкостные связи между прово­ дами) найти величину Іх по формуле

2Ro R0— Ri (Ro4~ R0)

где Ra и R'q — сопротивления переменного плеча моста, получаемые при уравновешивании (получении мини­ мальной громкости звука в телефоне) (схема рис. 5.7); R 1— постоянное 'сопротивление второго плеча [34].

5.6. Принцип работы кабелеискателя

Существенную помощь в отыскании места поповреждения кабеля может оказать прибор, называемый кабелеискателем, в котором показания индикатора дают возможность судить о расстоянии от прибора до места залегания кабеля или же до места повреждения в нем. В кабелеискатель входят: генератор звуковой частоты, переносный усилитель с источником питания, приемная рамка с рукояткой и головной телефон.

Принцип действия прибора состоит в использовании электромагнитного поля, возникающего при прохожде­ нии тока по кабельной цепи, для воздействия на прием­ ную рамку. Напряжение, наведенное в рамке, вызывает

84

появление звука в телефоне с громкостью, зависящей от расстояния между ірамісой « осью кабеля. С помощью ка­ белеискателя можно отыскивать п уточнять трассу кабе­ ля. Для этого с одного конца жилы кабеля заземляют, а с другого — подключают к одному из полюсов генера­ тора, второй же полюс -генератора заземляют.

Трассу проверяют сначала по максимуму громкости звука (грубо), а затем, точнее, по ее минимуму. Макси­ мум громкости получают при расположении плоскости рамки вертикально по отношению к земле и оси кабеля. При расположении рамки над кабелем громкость макси­ мальна, так как наибольшее число силовых линий прой­ дет через рамку. При передвижении рамки влево или вправо от оси кабеля громкость звука в телефоне убы­ вает. Залегающие вблизи кабелй металлические массы (трубы) могут сильно исказить картину электромагнит­ ного поля и привести к серьезным ошибкам.

Обнаружив, грубо, трассу кабеля, уточняют ее по ми­ нимуму громкости звука в телефоне. Для этого распола­ гают плоскость рамки горизонтально. При совпадении оси плоскости рамки с осью кабеля в обеих сторонах рамки наведутся примерно одинаковые, но противоположные по направлению эдс, и громкость звука в телефоне упа­ дет до минимума. При смещении рамки относительно оси' кабеля (на 10—40 см, но не дальше, так как там электро­ магнитное поле ослаблено) громкость звука увеличится, так как в одной из сторон рамки эдс станет существенно больше, чем в другой.

Нередко работе с кабелеискателем сильно препятст­ вуют помехи от воздушных и кабельных силовых линий, от цепи автоблокировки на путях сообщения, от рабо­ тающих вблизи коллекторных электродвигателей и т. д. Чтобы в этих условиях выделить звук от генератора ка­ белеискателя, возможно получить от него не только не­ прерывное звучание, но и звучание с определенными ин­ тервалами. Такой прерывистый звук определенного то­ на легче улавливается среди помех.

При помощи кабелеиокателя можно также опреде­ лить глубину залегания кабеля (см. задачу № 65), уточ­ нить расположение муфт на кабельной линии, отыскать место перепутывания жил, уточнить место повреждения изоляции (при переходном сопротивлении, близком к ко­ роткому замыканию с погрешностью 0,3—0,4 м). Во всех этих случаях можно по изменениям громкости звука в телефоне уловить изменения электромагнитного поля

85

йокруг кабеля (над местом короткого замыкания гром­ кость падает). Подробнее о кабеленскателях и работе с ними см. (7, 34].

5.7. Определение расстояния до места повреждения в коаксиальных кабелях

Измерения коаксиальных цегей для обнару­ жения места повреждения большей частью производят с помощью импульсных приборов (гл. 6), так как через такие цегш, пропускающие широкий спектр частот, сво­ бодно проходят узкие зондирующие импульсы без суще­ ственных искажений. В некоторых случаях возможны и способы измерений, подобные рассмотренным для сим­ метричных кабелей. При этом необходимо учитывать сравнительно малую величину сопротивлений внутрен­ него и внешнего проводников коаксиальной пары и их неодинаковость.

На рис. 5.8 приведена схема измерения для определе­ ния расстояния до места сообщения внутреннего провод-

°нс. 5.8. С>:е.чз для определения расстояния до места сообщения внутреннего проводника коак­ сиальной цепи с внешним

пика коаксилаыюй пары с внешним. Она аналогична схеме рис. 4.11, применяемой для коротких симметрич­ ных кабелей (§ 4.7). При га = гь проводят три измерения, соответствующие указанным на схеме положениям клю­ ча К■ Величину Іх находят из ф-лы

Іх = I г« - ^ . . (5.6)

ГСЗ----Г С 2

где Гсь гс2 и гс3 — значения сопротивления гс, соответствующие положениям I, II, III ключа К при уравнове­ шенном мосте (см. задачу № 58). Вспомогательные жилы четверки запараллеливают, чтобы сделать их 'сопротивле­ ние подходящим к сопротивлению внутреннего проводни­

8о

ка коаксиальной пары. Вспомогательный провод Яь мо­ жет быть любым.

Если исследуют короткий отрезок коаксиального ка­ беля, то вместо описанного способа трех измерений мож­ но применить мост для контроля малых сопротивлений (с реохордой, см. задачу № 66).

Схемы для определения расстояния до места обрыва как внутреннего проводника коаксиальной пары, так и

Определение расстояния до места заземления провода коаксиальной пары может быть произведено тем же ме­ тодом трех измерений (см. задачу № 66).

5.8. Определение расстояния до места повреждения оболочки кабеля при содержании его под давлением

Надежность работы кабелей связи существен­ но улучшается путем содержания кабелей под избыточ­ ным газовым давлением. В два-три раза увеличивается число часов наработки на отказ и примерно также умень­ шается интенсивность отказов. Поэтому при эксплуата­ ции кабельных линий приходится определять место нару­ шения целостности оболочки кабеля, содержащегося под избыточным газовым давлением [34].

Для систем с периодическим наполнением кабелей газом первоначальные сведения о районе повреждения получают от специальных сигнализаторов, сообщающих о понижении давления за счет утечки газа. По номеру сработавшего сигнализатора персонал О УП имеет воз­ можность определить участок, на котором где-то появи­ лось отверстие в оболочке кабеля. Чтобы найти место по­ вреждения точнее, используют индикаторные газы. Ме­ тод основан на способности газов перемещаться в другом газе, воде или почве благодаря тепловому движению мо­ лекул в сторону меньшей концентрации газа. Наиболее употребительны в качестве индикаторных газов фреон-12 и фреон-22. Фреон — инертный, негорючий и взрывобез­ опасный газ. Однако при его использовании нельзя по­ вышать температуру выше 300°С, так как он начинает разлагаться, образуя сильное отравляющее вещество (фосген). Запрещается, например, в помещении, где находится фреон, работать с паяльной лампой.

87

Перед отысканием места утечки район повреждения обозначают на трассе и обследуют специальным прибо­ ром — течеискателем, чтобы выявить, нет ли на поверх­ ности почвы каких-либо газов, на которые реагирует индикатор течеискателя (чтобы избежать возможности ложных показаний прибора). Затем к одному из концов поврежденного участка кабеля присоединяют газовую ус­ тановку іи вводят фреон в кабель. Сжатый воздух, подан­ ный в кабель, перемещает фреон вдоль кабеля. Через 10— 15 ч (в зависимости от типа кабеля и расстояния до места повреждения) обследуют трассу кабеля на по­ врежденном участке с помощью того же течеискателя (типа ГТИ-3 или БГТИ-5). Над местом повреждения об­ разуется расплывшееся в виде эллипса пятно фреона. Место наибольшей его концентрации укажет место нару­ шения целостности оболочки кабеля. Иногда герметич­ ность оболочки проверяют с помощью углекислого газа.

Если кабель проложен под асфальтовым или бетон­ ным покрытием, а также в промерзлом грунте, то прихо­ дится прибегать к радиоактивным газам. Используют обычно радон. В качестве индикатора применяется у-ра- диометр (иногда совмещенный с кабелеискателем). Уро­ вень радиоактивности не должен превышать норм охра­ ны труда.

О системах с автоматическим пополнением газом см. [34].

З А Д А Ч И

60* Показать справедливость ф-лы (5.1).

61. При определении расстояния до места обрыва по схеме Пер­

стоя'Ние до места обрыва; д) как изменится величина тока на входе линии в схеме Первушина, если сопротивление генератора 600 Ом, 4?=8000 Ом, а входное сопротивление линии благодаря наличию отраженной волны изменяется от 400 до 800 Ом? е) то же, при 7?гсн=!І35 Ом, Т?=5000 Ом, Z BS меняется от 80 до 180 Ом?

62. По схеме рис. 5.4а определялось расстояние /х до места со­ общения двух одинаковых пар симметричного кабеля. Найти Іх при

88

63. Показать справедливость ф-лы (5.2).

66* Для измерения расстояния до места сообщения внутреннего и внешнего проводников коаксиальной пары использовалась схема

Веттаттна» тВврка

Рис. 5.10

89