Измерение основных параметров коаксиальных и симметричных кабелей (определение расстояния до места повреждения)

Неоднородности коаксиальных кабелей в настоящее время исследуются и измеряются преимущественно импульсным методом с помощью импульсных приборов большой чувствительности, которые позволяют наблюдать на экране степень однородности волнового сопротивления кабеля по его длине и устанавливать место и характер повреждения.

Принцип импульсных измерений заключается в подаче в измерительную линию импульсов напряжения (зондирующих импульсов), которые, распространяясь по линии, отражаются от неоднородностей волнового сопротивления (частично или полностью) и возвращаются к месту, откуда они были посланы.

Зондирующий импульс и отражѐнные сигналы воспроизводятся на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) с временной развѐрткой луча. Сигналы, отражѐнные от неоднородностей волнового сопротивления, будут смещены во времени относительно зондирующего импульса. Величина смещения отражѐнного сигнала относительно зондирующего импульса на экране ЭЛТ пропорциональна расстоянию до неоднородности.

Неоднородность волнового сопротивления характеризуется коэффициентом отражения и определяется отношением амплитуд отражѐнного и зондирующего импульсов:

P = Uотр\Uзонд = Z – Zв\Z + Zв

где Z– сопротивление в месте отражения;

Zв– номинальное волновое сопротивление линии.

Отражѐнный импульс имеет ту же полярность, что и зондирующий, при увеличении сопротивленияв месте отражения, достигая предельной амплитуды при обрыве; отражѐнный импульс меняет полярность при уменьшении сопротивлениялинии, достигая предельной амплитуды при коротком замыкании.

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

Импульсный метод определения места повреждения (неоднородности волнового сопротивления) реализуется следующими способами зондирования:

а) коротким видеоимпульсом;

 

Импульсные характеристики линий при зондировании ступенчатым напряжением:

1 – обрыв 2 – Rнбольше волнового сопротивления;

3 – Rнменьше волнового сопротивления;4 – короткое замыкание.

 

Метод зондирования коротким видеоимпульсомприменяется для поиска и определения места повреждения и отдельных крупных неоднородностей, например, разбитости пар симметричных кабелей. При этом получается отражение от начала и конца неоднородности.

Эффективность этого метода резко снижается при наличии в линии сложных неоднородностей – следующих друг за другом нескольких протяжѐнных неоднородностей волнового сопротивления, плавного изменения волнового сопротивления вдоль линии и др. Метод зондирования кабеля единичным перепадомнапряжения даѐт полную картинуизменения волнового сопротивления вдоль линии. Используя одновременно два метода, можно получить более полную информацию о состоянии линии путѐм сравнения импульсных характеристик, полученных разными методами зондирования.

Существенным недостатком импульсного метода является слабая чувствительность к понижению сопротивления изоляции, так как даже значительно отличающаяся от нормы величина сопротивления изоляции не изменяет волнового сопротивления линии.