Рефлектометр для кабельных линий своими руками
Обновлено: 03.07.2024
Демонстрируется идея метода импульсной рефлектометрии с помощью генератора и осциллографа. Таким образом .
Этого написали интересует поиск однофазного повреждения на кабельные линии с оболочкой или броней обряда оба.
Портативный цифровой рефлектометр РЕЙС-105М1 является модернизацией прибора РЕЙС-105Р и относится к новому .
Как производят измерения ну на дорогих рефлектометр их там стоит специальный фильтр который отсеивает излучение .
Рефлектометр высоковольтный осциллографический "ИСКРА-3М" для определения расстояния до места повреждения в .
Виды и причины повреждений кабельных линий. Определение характера (вида) повреждения и выбор метода .
Моделирование места повреждения кабеля и поиск повреждения прибором ИРК-ПРО Альфа. Методом "утечки" и с .
Чтобы можно было в сумке с рефлектометра носить. Попробую на выходных если время будет свободно нету барабан .
Совершайте покупки в интернете и возвращайте часть денег обратно! Выводите на банковскую карту, qiwi кошелек, .
Уникальный прибор - специально для систем СОДК на теплотрасах. Лучшие измерительные характеристики в своём .
Новое видео о применении трассоискателей от специалистов компании ПЕРГАМ при содействии Мособлэнерго. На видео .
Мини-рефлектометр РЕЙС-45 это легкий, простой, имеющий малое энергопотребление и недорогой карманный .
Как найти кабель и отследить его трассу? Рассмотрим на "примере" как искать кабель трассоискателем индукционным .
Нет электричества. Отключили электро питание?! Ремонтные работы на кабельной линии?! Порвали кабель?! Подборка .
Сколько метров кабеля ушло при электромонтаже? Как измерить длину кабеля? Сколько метров кабеля в бухте на самом .
- огнестойкие КНС - время сохранения работоспособности КНС - огнестойкий кабель, огнестойкие кабельные линии.
Считается, что правильное чтение рефлектограммы ВОЛС требует большой практики. Однако в большинстве случаев на .
Поиск проблемы (обрыва или загиба) оптического кабеля (оптики) FTTH FinMark с помощью рефлектометра EXFO AXS-100 .
Учебный монтаж кабельной муфты 3ПСТ-10(КВТ). Основные этапы монтажа. Производитель: электротехнический завод .
Приспособа для быстрой прозвонки оптического кабеля. Поддержать канал можно здесь: youtube.mrwolf.eu Там же .
Обзор оптических рефлектометров различных производителей. Сравнение возможностей, конкурентные преимущества.
елимся опытом от практиков с многолетним стажем работы! Вас ждёт уникальный вебинар: четыре спикера - четыре .
Опытное определение коэфф укорочения кабельных линий и прочих проводников для рефлектометра Рейс 205.
Изготовил рефлектомер на отрезке коаксиального кабеля ,показан процесс измерения на нагрузках . Нагрузки сделаны в .
Как само сделать оптоволоконную линию не платя не кому. не нанимаю монтажников с опытом и сварочным аппаратом и .
Определение местоположения и глубины залегания скрытых коммуникаций (силовые и сигнальные кабельные линии, .
Пожалуй, можно констатировать, что импульсный, он же рефлектометрический или локационный, метод определения расстояния до места повреждения электрических силовых кабелей сегодня самый востребованный. Метод легко реализуем, не требует дорогого и громоздкого оборудования, предоставляет большие возможности, обладает отличной точностью и достоверностью. Ограничения, накладываемые некоторыми свойствами исследуемых повреждений, сейчас успешно преодолеваются с помощью дополнительного специализированного оборудования, расширяющего возможности метода.
Широкое применение метода требует и соответствующего освещения – информирования реальных и потенциальных пользователей о его возможностях и особенностях. Нельзя пожаловаться на отсутствие публикаций, посвященных импульсному методу, но короткие, как правило, поверхностны, а объемные и содержательные – нередко требуют достаточно глубоких специальных знаний для понимания излагаемых вопросов.
Такая ситуация мотивировала нас написать краткое, доступное по изложению и в то же время содержательное пособие по основам метода. Без избыточного углубления в физические и теоретические аспекты, с простым и достаточно подробным изложением ключевых моментов, обеспечивающих его успешное практическое применение. Цель – предоставить начинающим пользователям необходимую и полезную в реальной практике информацию. Область применения по предлагаемой теме – силовые электрические кабели.
Принцип действия
Существует три условия:
- Если генератор одиночных электрических импульсов подключен к одному из концов двухпроводной или коаксиальной электрической линии, импульсы от генератора будут распространяться вдоль электрической линии.
- Если физические свойства линии постоянны на всем ее протяжении, импульс будет распространяться вдоль линии в одном направлении. Такую линию можно считать физически однородной.
- Если в каких-то точках линии имеют место отклонения физических свойств (т.е. присутствуют неоднородности), часть энергии (а в некоторых случаях – вся энергия) импульса будет отражаться от них и распространяться вдоль линии в обратном направлении.
Последнее – необходимое условие, позволяющее, при наличии специального оборудования и программного обеспечения, выявлять и анализировать неоднородности линии. Цель этого анализа – определение физических проявлений неоднородности, ее параметров и расстояния до нее. Возникающие в процессе эксплуатации локальные дефекты и повреждения кабельной линии, неизбежно ведут к появлению неоднородностей. Такие неоднородности, фактические дефекты, являются объектом поиска и анализа для последующего их устранения. Для решения задач отыскания и идентификации дефектов кабельных линий и предназначен рефлектометр.
Функционально рефлектометр, – это аппаратно-программный комплекс, обеспечивающий выполнение перечисленных выше задач. Главной из них практической задачей является определение расстояния до неоднородности – дефекта или повреждения – для последующего поиска места повреждения на местности и проведения работ по его устранению.
Рис. 1. Упрощенная функциональная схема рефлектометра
Пд – Передающий тракт. Пд осуществляет генерирование и передачу в исследуемую линию одиночных зондирующих импульсов с заданными параметрами.
Пм – приемный тракт. Пм осуществляет усиление и формирование принятых отраженных сигналов.
УО – устройство обработки. УО осуществляет общее управление работой рефлектометра, преобразование, запоминание и отображение информации.
СУ – согласующее устройство. СУ осуществляет согласование Пд и Пм с объектом исследования.
В состав УО входит дисплей, на котором графически отображаются зондирующий (переданный Пд) и отраженные (принятые Пм) импульсы (Рис. 2). Горизонтальная ось графика отградуирована непосредственно в единицах длины, и оператор видит расстояние между зондирующим и отраженным импульсами, т. е. расстояние до дефекта. По вертикальной оси графика отсчитывается амплитуда импульсов. График, отображающий все приходящие на вход рефлектометра сигналы, называется рефлектограммой. На Рис. 2 импульс отраженный на расстоянии 217 м – неоднородность (дефект) линии. Импульс на расстоянии 362 м отражен от ненагруженного конца линии. Характер рефлектограммы зависит как от физических свойств линии, так и от вида и параметров дефектов (неоднородностей).
Кроме графической информации, на дисплей выводится необходимая для работы текстовая и цифровая информация о режимах и параметрах. Эта информация может получаться при обработке параметров сигналов посредством УО рефлектометра, устанавливаться оператором или вводиться из памяти прибора.
Основные параметры рефлектометра, определяющие его функциональность
Характеристики электрической линии
Ключевой параметр, характеризующий электрическую линию при прохождении по ней переменного или импульсного электрического сигнала – волновое сопротивление W. Оно определяется как отношение напряжения в любой точке линии к току в этой точке. Однородная электрическая линия имеет одинаковую величину W в любой ее точке. Неизменность W вдоль линии может служить мерой однородности линии. Это значение W можно назвать характеристическим волновым сопротивлением. Величина характеристического W определяется только конструкцией, геометрией и электрическими свойствами материалов составляющих линию. Наличие неоднородности в какой-либо точке линии влечет изменение волнового сопротивления в этой точке. Чем больше значение волнового сопротивления в месте нахождения неоднородности отличается от характеристического W, тем больше энергии отражается от нее и, соответственно, тем больше амплитуда отраженного от неоднородности сигнала.
Для практического применения, связанного с поиском дефектов в электрических кабелях, все дефекты и связанное с их наличием изменение волнового сопротивления можно разделить на три группы:
- утечки по изоляции – наиболее часто встречаются на практике. Они эквивалентны включению в определенной точке кабеля шунтирующего сопротивления Rш . Диапазон возможных сопротивлений – от короткого замыкания до десятков мегом (МОм).
- увеличение продольного (последовательного) сопротивления кабеля – Rп. В основном встречается в виде своего предельного проявления – обрыва кабеля, когда продольное сопротивление равно бесконечности.
- неоднородности, возникающие из-за изменения геометрии кабеля – растяжки, увеличение расстояния между жилами и т.п.. Как правило, эта группа носит комбинированный характер, поскольку изменение геометрии сопровождается появлением продольного и шунтирующего сопротивлений и изменением диэлектрических свойств. Типичным примером таких неоднородностей служат монтажные или ремонтные муфты.
где Котр – коэффициент отражения;
Uотр – амплитуда отраженного импульса;
U – амплитуда зондирующего импульса;
Значение коэффициента отражения связано с характеристическим волновым сопротивлением линии и значениями внесенных сопротивлений в месте повреждения следующими соотношениями:
где W – волновое сопротивление линии;
Rш – сопротивление утечки;
Rп – продольное (последовательное) сопротивление в линии.
Появление продольного сопротивления в месте повреждения увеличивает волновое сопротивление в этой точке. Появление утечки (шунтирующего сопротивления) в месте повреждения уменьшает волновое сопротивление в этой точке.
Зависимость Котр от величины Rш и Rп для линий с различными значениями W представлены на графиках Рис. 3.
На Рис. 3 приведены по три графика, для линий с W – 20, 50 и 100 Ом для утечек и последовательных сопротивлений. Можно отметить, что для силовых электрических кабелей значение W не превышает 50 Ом.
Анализ приведенных графиков позволяет оценить реальную возможность использования импульсного метода в зависимости от величины сопротивления утечки или продольного сопротивления в месте повреждения.
Из графика видно, что при стремлении сопротивления утечки Rш к бесконечности Котр стремится к нулю и уже при сопротивлениях утечки измеряющихся килоомами отраженный сигнал может быть настолько мал, что будет теряться на фоне помех. Тоже самое будет происходить и в случае, когда последовательное сопротивление меньше десятков Ом. Хотя такие рассуждения несколько условны, поскольку для увеличения уровня отраженного сигнала достаточно увеличить амплитуду зондирующего импульса или его длительность. Этого может оказаться достаточно для выделения полезного сигнала на фоне помех. Тем не менее ориентировочно можно принять в качестве рабочего для импульсного метода диапазон сопротивлений утечки от короткого замыкания до сотен Ом и продольных сопротивлений от десятков Ом до бесконечности (обрыв). Для рефлектометров, отличающихся по техническим характеристикам, эти пределы могут смещаться в большую или меньшую сторону.
Использование импульсного метода для очень больших сопротивлений утечки и слишком малых значений продольных сопротивлений может быть возможным только с применением специальных методов обработки результатов (сигналов) или специального оборудования.
Максимальные значения Котр принимает при Rш = 0 (короткое замыкание) и Rп = ∞ (обрыв линии). Теоретически, при отсутствии потерь в линии максимальный Котр = 1. На практике амплитуда отраженного импульса всегда меньше амплитуды зондирующего.
Соотношение амплитуды отраженного и зондирующего импульсов определяется несколькими факторами:
- электрическими характеристиками линии;
- длиной линии;
- соотношением сопротивления в месте дефекта и W линии.
Электрические характеристики, влияющие на затухание распространяющихся зондирующего и отраженного сигналов, – это погонная электрическая емкость и сопротивление линии, диэлектрические свойства изоляции.
Амплитуда отраженного сигнала тем больше, чем меньше сопротивление утечки Rш и, соответственно, волновое сопротивление Wd в месте дефекта. Рефлектограмма для неоднородностей с волновым сопротивлением дефекта Wd меньше характеристического W линии изображена на Рис. 4. Здесь отраженный импульс отрицательной полярности на расстоянии 217 м – дефект. Отраженный импульс, однополярный с зондирующим, на расстоянии 362 м – конец не нагруженной кабельной линии.
Третья группа повреждений, как уже упоминалось, носит комбинированный характер. Соответственно, изменяется и волновое сопротивление и форма отраженного сигнала, что наглядно демонстрируется рефлектограммой Рис. 5.
Другие статьи блога
Электротехнические лаборатории применяются в энергетических компаниях и на предприятиях, имеющих свое кабельное хозяйство. Однако, как и любые технологии, электролаборатории с течением времени меняются и становятся более совершенными.
Эта статья посвящена некоторым функциональным и конструктивным особенностям аппаратуры для поиска трасс и мест повреждений подземных силовых электрических кабелей индукционным методом.
С помощью индукционного метода поиска локализуются обрывы жил, замыкания жила-жила, жила-оболочка, двух- и трехфазные замыкания устойчивого характера при различных значениях переходного сопротивления в месте дефекта.
Хотите получать полезные методические статьи?
Подпишитесь на рассылку компании.
Нужна консультация? Закажите звонок прямо сейчас и получите консультацию по всем Вашим вопросам.
В большинстве случаев для тестирования медных кабелей (витая пара, коаксиальные кабели) используют традиционную импульсную рефлектометрию. Однако у нее есть хорошая малоизвестная альтернатива – шаговая рефлектометрия кабельных линий. В чем преимущества этой технологии мы и попробуем разобраться!
Время от времени техническим специалистам и подрядчикам по обслуживанию кабельных сетей приходится сталкиваться с необходимостью обнаружить, локализировать и устранить обрыв или неисправность медных кабелей (витая пара, коаксиальные кабели). Так как подобные события могут оказывать прямое влияние на многих абонентов, с ухудшением качества обслуживания или даже их полным отключением, для решения данной проблемы требуется проведения быстрого, простого и при этом сверхточного тестирования.
Зачастую кабель располагается под землей, а причины его повреждения или обрыва могут быть вызваны самыми разнообразными событиями, такими как неблагоприятные погодные условия, природные катаклизмы, проведение земляных работ сторонними организациями, повреждение грызунами и т.д.. В этом случае точность проводимого тестирования по обнаружению неисправностей имеет крайне важное значение, так как возможность точно определить место разрыва поможет минимизировать длину кабеля, который необходимо будет откапать для проведения ремонта, а также позволит существенно сократить время простоя вашей кабельной инфраструктуры. Как правило, использование рефлектометра (time domain reflectometer, TDR) является наилучшим способом обнаружения обрывов и повреждений кабелей в подобных ситуациях.
Импульсная рефлектометрия кабельных линий
В большинстве ныне используемых рефлектометрах применяется импульсный подход к измерению. Суть этого метода заключается в том, что передатчик отправляет один импульс, а затем отключается, в то время как приемник активируется для прослушивания отражений.
Шаговая рефлектометрия кабельных линий
Таким образом, шаговая технология в рефлектометре обеспечивает возможность для проведения более быстрого и точного тестирования кабеля в полевых условиях, чем традиционная импульсная рефлектометрия.
- рефлектометр для кабельных линий своими руками
Демонстрируется идея метода импульсной рефлектометрии с помощью генератора и осциллографа. Таким образом .
Этого написали интересует поиск однофазного повреждения на кабельные линии с оболочкой или броней обряда оба.
Портативный цифровой рефлектометр РЕЙС-105М1 является модернизацией прибора РЕЙС-105Р и относится к новому .
Читайте также: