ДАТЧИК ДЛЯ ПОИСКА МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ СИЛОВОГО КАБЕЛЯ

Заявляемое техническое решение относится к области электротехники, а именно к определению повреждения в силовых кабелях акустическим методом.
Известны акустические датчики различных типов: емкостные, пьезоэлектрические, электродинамические (В.В.Платонов, В.Ф.Быкадоров «Методы и аппаратура для поиска повреждений на трассе кабельной линии», Москва, 1992 г.).
Известно, что при распространении акустической волны от места повреждения в кабеле при подаче импульсов напряжения и разряде в месте повреждения, направление распространения акустических волн идет радиально, то есть во все направления в пространстве. Таким образом, акустическая волна имеет две составляющие: вертикальную и горизонтальную.
Все существующие типы датчиков выполнены на прием вертикальной составляющей акустической волны. Их недостатком может быть недостаточная чувствительность датчиков при определении места повреждения кабеля при неблагоприятных условиях поиска: залегание кабеля на большой глубине, малое пробивное напряжение в месте повреждения, район повышенных посторонних акустических помех и т. п.
Наиболее близким устройством того же назначения, что и заявляемое техническое решение, как наиболее чувствительное из известных, является акустический датчик пьезоэлектрического типа, содержащий корпус с размещенным внутри него пьезоэлементом и инерционной массой, воздействующей на пьезоэлемент при работе (В.В.Платонов, В.Ф.Быкадоров «Методы и аппаратура для поиска повреждений на трассе кабельной линии», Москва, 1992 г.).
Причиной, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известного датчика является его недостаточная
чувствительность при неблагоприятных условиях поиска места повреждения, поскольку в нем, так же как и в других устройствах, принимается только вертикальная составляющая акустической волны.
Задачей настоящего технического решения является увеличение чувствительности датчика и расширении зоны приема акустической волны при поиске места повреждения в кабеле при неблагоприятных условиях.
Задача достигается тем, что в известный датчик, дополнительно к пьезоэлементу с инерционной массой, реагирующим на вертикальную составляющую акустической волны введен второй пьезоэлемент, упруго соединенный со своей инерционной массой и реагирующий на горизонтальную составляющую акустической волны.
По имеющимся у авторов сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого датчика, не известна из уровня техники. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию «новизна».
На фиг.1 изображен известный акустический датчик, содержащий корпус - 1, инерционную массу - 2, пьезоэлемент - 3.
Сущность заявляемого датчика поясняется на фиг.2.
Заявляемый акустический датчик содержит корпус 1, состоящий из двух жестко соединенных между собой частей, разделенных полкой 4: одна для приема вертикальной составляющей акустической волны, выполненная на пьезоэлементе 3 с инерционной массой 2, другая - для приема горизонтальной составляющей акустической волны, выполненная на пьезоэлементе 7, помещенном на полку 4 и связанном с инерционной массой 5 упругим стержнем 6.
Заявляемый датчик работает следующим образом. При электрическом разряде в месте повреждения кабеля, который расположен в земле, возникает акустическая волна, распространяющаяся радиально от места повреждения. При прихождении акустической волны до датчика, расположенного на уровне земли, инерционная масса 2 воздействует на пьезоэлемент 3 пропорционально вертикальной составляющей акустической волны, а инерционная масса 5,
посредством упругого стержня 6 воздействует на пьезоэлемент 7 пропорционально горизонтальной составляющей волны, и на выходе эти сигналы суммируются.
В результате, заявляемый датчик, по сравнению с известным, отличается следующими достоинствами:
1. существенно повысилась чувствительность датчика, примерно в 1,5 раза, при определении места повреждения в кабеле в неблагоприятных условиях, и соответственно возросла эффективность поиска повреждений;
2. расширилась зона приема на поверхности земли, примерно в два раза, что дает возможность диагностировать повреждение на большем расстоянии, это, так же, привело к повышению эффективности поиска повреждений.
Кроме того, сохранилась высокая надежность датчика и технологичность его изготовления.