УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ КАБЕЛЯ

Полезная модель относится к электроизмерительной технике и может быть использована для определения мест повреждения изоляции кабеля.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является устройство, состоящее из генераторной и приемной частей, причем генераторная часть содержит высокостабильный задающий генератор синусоидального сигнала, делитель частоты - формирователь, усилитель мощности и согласующее устройство, подключенное к оболочке кабеля, одна клемма задающего генератора заземляется. Приемная часть содержит датчик-формирователь, избирательный усилитель, высокостабильный опорный генератор, делитель частоты - формирователь, фазовращатель, фазометр, индикатор. (Патент на изобретение №2361229, Россия, МПК G01R 31/08. «Способ определения места повреждения кабеля» / Кандаев В.А., Елизарова Ю.М.).
Недостатком данного устройства является необходимость использования высокостабильных задающего и опорного генераторов, предварительно синхронизированных друг с другом. Применение таких специализированных генераторов значительно увеличивает стоимость аппаратуры, а задача синхронизации генераторов не является простой и требует дополнительного решения. Причем, небольшая асинхронность задающего и опорного генераторов способна привести к значительной погрешности при поиске места повреждения изоляции кабеля.
Цель полезной модели - повышение точности определения места повреждения изоляции кабеля за счет решения вопроса синхронизации задающего и опорного генераторов.
Поставленная цель достигается тем, что в устройстве определения места повреждения изоляции кабеля, состоящем из генераторной и приемной частей, причем генераторная часть, одна клемма которой заземляется, содержит задающий генератор, преобразователь частоты, усилитель мощности и согласующее устройство, подключенное к оболочке кабеля, приемная часть содержит датчик-формирователь, избирательный усилитель, опорный генератор, преобразователь частоты, фазовращатель, фазометр, индикатор, добавлены два GPS-приемника, используемые для синхронизации задающего и опорного генераторов.
Спутники глобальной системы позиционирования GPS, находящиеся на орбите, имеют на борту точные атомные часы. Каждый из спутников постоянно излучает радиосигнал, в котором содержатся данные о параметрах его орбиты, состоянии бортового оборудования и о точном времени. GPS-приемник используется для получения сигналов точного времени со спутников. В настоящее время все GPS-приемники оснащены выходом точного времени с частотой 1 Гц, но выпускаются и специализированные приемники, предназначенные для временной синхронизации и определения времени. Такие приемники генерирует один синхроимпульс в секунду (1 PPS), привязанный к всемирному координированному времени UTC или системному времени GPS с погрешностью не более 10-15 нс. Существуют и приемники, выдающие сигнал с частотой 10 МГц, однако, они также синхронизируются сигналом 1 Гц. Специализированные GPS-приемники имеют встроенный мониторинг целостности синхроимпульсов (TRAIM) и возможность повышения временной стабильности импульса за счет учета регистрируемых ошибок.
На фиг.1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства.
Устройство состоит из генераторной и приемной частей. Генераторная часть 13 содержит GPS-приемник 1', задающий генератор 1, преобразователь частоты 2, усилитель мощности 3 и согласующее устройство 4, подключенное к изолированной металлической оболочке кабеля 5. Одна клемма генераторной части 13 заземляется. Приемная часть 14 содержит датчик-формирователь 6, избирательный усилитель 7, GPS-приемник 8', опорный генератор 8, преобразователь частоты 9, фазовращатель 10, фазометр 11, индикатор 12.
Процесс определения места повреждения изоляции кабеля состоит в следующем.
С помощью задающего генератора 1 и преобразователя частоты 2 вырабатывается испытательный синусоидальный сигнал частотой f, который после необходимого усиления подается в цепь «оболочка кабеля - земля» через согласующее устройство 4. Сигнал, распространяющийся по кабелю, создает на поверхности земли электромагнитное поле.
Приемная часть служит для регистрации этих полей и выявления фазового сдвига в месте повреждения. Величина фазового сдвига является функцией частоты. Электромагнитное поле регистрируется датчиком-формирователем 6. Сформированный сигнал поступает на избирательный усилитель 7, настроенный на частоту f и усиливающий до необходимого значения данный сигнал, который подается далее на первый вход фазометра 11. С помощью опорного генератора 8 и преобразователя частоты 9 формируется опорный синусоидальный сигнал частотой f, с помощью фазовращателя в начале линии устанавливается нулевой сдвиг фаз между испытательным и опорным сигналами. С помощью GPS-приемников 1' и 8' осуществляется синхронизация задающего и опорного генераторов в течение всего времени поиска повреждения изоляции кабеля в независимости от расстояния между генераторной и приемной частями. Далее опорный сигнал подается на второй вход фазометра 11, который определяет при перемещении приемника по трассе кабеля сдвиг фаз между опорным и испытательным сигналами. Эта разность фаз регистрируется индикатором 12. О повреждении изоляции кабеля судят по приращению разности фаз между сигналами.
В данной полезной модели точность определения места повреждения изоляции кабеля повышается за счет решения вопроса синхронизации задающего и опорного генераторов с помощью двух GPS-приемников, синхронизирующих генераторную и приемную части устройства определения места повреждения изоляции кабеля, к тому же нет необходимости в использовании дорогостоящих высокостабильных генераторов, поскольку синхронизация опорного и задающего генераторов осуществляется постоянно и не зависит от расстояния между генераторной и приемной частями устройства определения места повреждения изоляции кабеля.