ИМПУЛЬСНЫЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАССТОЯНИЯ ДО МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ И СВЯЗИ

Изобретение относится к способам определения расстояния до места повреждения линий связи и электропередач, основанным на измерении времени пробега электрического импульса от места измерения (с начала линии) до места повреждения (точки отражения) и обратно. При этом способе используется электроннолучевая трубка (ЭЛТ) и регулируемая задержка временной развертки относительно момента посылки зондирующего импульса.

В предлагаемый способ введена настройка масштаба задержки временной развертки луча ЭЛТ в соответствии со скоростью распространения импульсов по участку известной длины измеряемой или идентичной ей линии. При этом плавно изменяют частоту опорного генератора с одновременным изменением наклона линейно-нарастающего напряжения до совмещения отраженного импульса с началом развертки.

Преимущество описываемого способа состоит в том, что отсчет искомого расстояния ведется непосредственно в единицах длины.

Известные способы импульсных измерений для линий заключаются в измерении времени двойного пробега импульсов. После измерения времени t искомое расстояние подсчитывают по формуле:

считая скорость V - некоторой средней величиной для данного типа линий.

Структурная схема, отражающая последовательность и взаимосвязь операций в предложенном способе, показана на фиг. 1, на фиг. 2 - представленная временная диаграмма настройки масштаба задержки луча ЭЛТ.

На фиг. 1 приняты следующие обозначения, отражающие определенные операции:

1 - формирование посылаемых в линию зондирующих импульсов;

2 - задержка начала развертки относительно момента посылки зондирующего импульса;

3 - развертка луча на экране ЭЛТ;

4 - усиление приходящих сигналов;

5 - электроннолучевая трубка;

6 - формирование масштаба задержки.

Импульсы, посылаемые с определенной тактовой частотой в линию и отражаемые от места повреждения (или конца линии), подаются после усиления на пластины ЭЛТ.

Величина задержки начала развертки зависит от двух переменных:

t_з=M·t (t_з - время задержки начала развертки при некоторой базовой скорости V₀);

- плавно регулируемый масштаб задержки.

Совмещение на экране ЭЛТ отраженного импульса с началом развертки может осуществляться при определенном положении t подстройкой масштаба М и при определенном положении М изменением положения t.

При предложенном способе t_з≠t

где V - действительная скорость распространения импульсов в линии, a V₀ - среднее (базовое) значение этой величины, принятое заранее: м/мксек. В этом случае расстояние до места повреждения согласно формулам (I) и (II)

для V₀=229 м/мксек;

мксек.

Таким образом, если обеспечить длительность задержки t_з согласно формуле (II), то для любой скорости распространения импульса V, т.е. для линии любого типа, положение задержки будет соответствовать расстоянию в метрах. Задача, следовательно, заключается в настройке задержки на масштаб чтобы действительное время задержки составляло время t одиночного пробега импульса в данной линии, умноженное на масштаб, т.е. отношение действительной скорости к базовой. Эту настройку можно осуществить по участку известной длины измеряемой или идентичной ей линии.

Устанавливая задержку (т.е. выходную шкалу) на отметку участка заранее известной длины участка, регулировкой масштаба задержки М добиваются совмещения отраженного от конца этого участка импульса с началом развертки. Положение масштаба будет точно соответствовать На фиг. 1 эта операция показана пунктиром в виде обратной связи от ЭЛТ 5 к формированию масштаба 6.

Не меняя масштаба регулировкой задержки, можно проводить совмещение с началом развертки импульса, отраженного от места повреждения. Положение задержки при совмещении точно соответствует расстоянию до места повреждения в единицах длины.

Задержка развертки складывается из дискретных участков в форме счета идущих через равные интервалы импульсов, и плавно изменяемого остатка в пределах одного участка в форме фиксации момента нарастания линейно-возрастающего напряжения до регулируемого уровня.

Настройку масштаба производят плавным изменением частоты опорного генератора, определяющего интервал между счетными импульсами в дискретной части задержки, и изменением наклона линейно-возрастающего напряжения в остаточной части задержки. Обе регулировки жестко связаны между собой (управление одновременное).

Этот процесс иллюстрирует временная диаграмма, представленная на фиг. 2, на которой показаны:

а - зондирующие и отраженные импульсы;

б - синусоидальные колебания напряжения опорного генератора дискретной части развертки;

в - формируемые счетные импульсы;

г - дискретная часть задержки, запускающая плавную (остаточную) часть задержки;

д - линейно-нарастающее напряжение остаточной части задержки;

т_з - время задержки развертки.

Для настройки масштаба могут быть использованы для двухпроводных, трехпроводных и многопроводных линий - неповрежденный провод (в кабелях - неповрежденная жила); для однопроводных линий (или при повреждении всех проводов многопроводных линий) -

а) отражение от конца линии при наличии достаточного переходного сопротивления в места повреждения (на экране видны оба отраженных импульса);

б) отражение от известных мест неоднородности (соединительные муфты в кабелях, места транспозиции воздушных ЛЭП и т.п.);

в) идентичные неповрежденные линии.