107 / 132
Техническая статья
105
март 2017 г.
www.read-eurowire.com▲
▲
Рисунок 7.
Измерение при помощи
широкополосного делителя
▲
▲
Рисунок 8.
Измерение при помощи делителя
типа WCF, незатухающий
T
Частичная длина
[µs]
8.77
8.79
8.81
T
Полная длина
[µs]
v [m/µs]
Рассчитанная длина [м]
16.8
170.5
748
749
751
17
172.5
756
758
760
17.2
174.5
765
767
769
▲
▲
Таблица 2.
Рассчитанные длины кабелей для различного времени распространения сигнала
▲
▲
Рисунок 9.
Измерение при помощи делителя
типа WCF, затухающий с 150Ω
дифференцируемые кривые показаны с
Ch11 по отношению к Ch1 и Ch12 по
отношению к Ch2.
Из данного измерения скорость
распространения определяется до
v
= 172.5 м/с на основании того, чтоT = 17,0
с Ch1 и в соответствии с Уравнением 2.
Сейчас
T
x
= 8,79 м/с Ch2 указывает на
точную длину образца кабеля 758 м.
Допуская неточность в 0,2 с оценки
времени для обеих полных длин и
частичных длин, могут быть оценены
следующие длины кабеля. На основании
определенной длины кабеля 758 м
максимальное отклонение 11 м, которое
составляет 0,75% от полной длины
кабеля.
Кроме
того,
измеренный
сигнал
показывает значительное понижение.
Это обуславливается затухание самого
кабеля и от его рассеивания. Сравнение
форм волн в Ch1 и Ch2 показывает,
что потери отражения также являются
значительной частью потерь кабеля,
потому что уменьшение напряжения
в качестве функции числа отражений
более или менее постоянно.
После данного начального испытания
были выполнены те же самые измерения
при помощи незатухающего емкостного
делителя. Целью было обнаружение
возможности получения практичных
результатов обнаружения места дефекта
при помощи делителя напряжения с
более низкой шириной полос (Рисунок
6).
Рисунок 8 показывает результаты
измерения при помощи делителя
типа WCF, обычно используемого в
системах
резонантных
испытаний
для испытаний кабелей. Очевидно,
что такой делитель фактические не
подходит для таких быстрых измерений
быстропротекающих процессов.
Следовательно,
все
же
есть
возможность оценки места нахождения
обрыва. В нижней схеме на Рисунке 8
кривые отфильтрованы при помощи
количественного
фильтра
низкой
частоты - бесселевского фильтра для
обнаружения точек перехода отражения.
Предполагая
хорошо
известную
скорость распространения (172,5 м/с)
обрыв может быть обнаружен на 759 м.
Однако, понятно, что неточность
определения гораздо выше, чем ранее.
Было проведено второе испытание с тем
же делителем, но в этот раз тип делителя
WCF был затухающий с резистором
150Ω.
Показано, что затухающий резистор
устраняет большинство колебанийпосле
перехода вформу волны. Следовательно,
дальнейшая фильтрация не нужна
для оценки. Как и ранее, обрыв может
быть обнаружен при помощи хорошо
известной скорости распространения,
результата расчета - 758 м.
Кабель постоянного
тока (ПЭ (для
постоянного тока),
> 100кВ)
Конфигурация для испытаний состоит
из одного кабеля на вертушке. Кабель
соединен с настраиваемым источником
постоянного тока.
Испытаниенаобрывбылопроведенопри
использовании искрового разрядника
на дальнем конце кабеля (Рисунок 10).
Напряжение увеличивалось до тех пор,
пока не загорелся искровый разрядник.
Были зафиксированы результирующие
бегущие волны.
Параметры:
• кабель:
779 м
• мощность:
310 нФ/км
• индуктивность:
110мН/км
• напряжение:
до 12 кВ постоянного тока, обе
полярности
• измерительное оборудование:
Регистратор быстропротекающих
процессов для обнаружения
дефектов, широкополосный
делитель (резистивный-емкостный
аттенюатор) (Рисунок 10, Рисунок 11)
Выполняются те же измерения, что и с
кабелем переменного тока.
С Equation 1 скорость распространения
v
0
может быть рассчитана как 171,25
м/с. При наличии данной информации
может быть определена длина кабеля
l
1
. В качестве проверки скорость
распространения v
0
была рассчитана от
измерения с известной длиной кабеля l
0
.
Максимальное отклонение от эталонных
единиц < 0,4 %.
Эксплуатационные
испытания, выводы
Экспериментальные
испытания
показали практическую пригодность
предложенногометода для обнаружения
дефектов кабелей переменного и
постоянного тока.