Перевод англоязычного файла
"Basics and Application Of the Pulse-Echo-Method" от SEBA KMT

Импульсный метод из презентаций SEBA KMT:
Принцип измерительной техники отражения (рефлектометрия)
Принцип импульсных измерений кабеля
Скорость распространения электрической волны
Скорость импульса, коэффициент отражения и расстояние до повреждения в кабелях
Коэффициент отражения при импульсном методе
→ Различные типы повреждений и их рефлектограммы (теория)
Теория методов кабельных измерений от SEBA KMT. Скачать

Различные типы повреждений и их рефлектограммы (теория)

2. Типы повреждений

Импульсный метод, работает с различными типами повреждений. Происходит это из-за изменения в однородности кабеля. Эффект неправильной работы кабеля, вызванный повреждением, зависит от его рабочего режима. Любой отказ, вызванный коротким замыканием в силовом кабеле, перекрестных помехах на кабелях связи или ошибках в передаче импульсов, вызывает изменение импеданса Z.

2.1. Параллельные повреждения

В случае параллельных повреждений (короткие замыкания) с отражением r = 100%, отражаются с той же амплитудой, но с противоположной фазой (рисунок 3), рефлектограмма на рисунке 3b.



Схематичная линия параллельное повреждение, короткое
Рисунок 3a. Параллельное повреждение


Рефлектограмма параллельное повреждение, короткое
Рисунок 3b. Рефлектограмма рисунка 3a.

Если сопротивление повреждения кабеля находится на грани отказа, то необходимо определить подходят ли оно под условие >10 Z. Мнимые или сложные сопротивления повреждений представляют собой комплекс коэффициентов отражения. В этом случае, для получения более чёткого отражённого импульса в дополнение к измерению в амплитуды, нужно изменять сдвиги фазы импульса и частоты.

2.2. Последовательные повреждения

В случае последовательного повреждения (полные или частичные обрывы) и следовательно большого последовательного сопротивления бесконечной величины, все входящие компоненты напряжения переменного тока будут отражены с той же амплитудной и фазой. Следовательно, на рефлектограмме у отраженного импульса та же полярность как и в исходном импульсе. Рисунок 4 a и 4 b показывает последовательное повреждение и измеренную рефлектограмму.



Схематичная линия последовательное повреждение, обрыв
Рисунок 4a. Последовательное повреждение


Рефлектограмма последовательное повреждение, обрыв
Рисунок 4b. Рефлектограмма последовательного повреждения

2.3. Неоднородность импеданса

Если два кабельных участка различными характеристическими импедансами соединены вместе, возникают неоднородности, которые вызывают частичное отражение. Энергия и передаваемый сигнал не прерывается. Такие неоднородности критичны в кабелях импульсных систем.

Особенность таких неоднородностей - различие между рефлектограммами. Они отличаются по знаку при измерении с разных сторон кабеля.



Схематичная линия с изменением импеданса
Рисунок 5a. Неоднородность импеданса

При условии, что кабель однороден до последовательного отражения отказа, отражения из-за отказа могут все еще быть измерены, если сопротивление отказа > 1/10 Z.



Неоднородность импеданса измерена с ближнего конца
Рисунок 5b. Неоднородность импеданса измерена с ближнего конца

Переход характеристического импеданса от 50 до 100 Омов показан как положительное отражение



Неоднородность импеданса измерена с дальнего конца
Рисунок 5c. Неоднородность импеданса измерена с дальнего конца

2.4. Неисправность обусловленная паразитной связью

Обусловленные паразитной связью неисправности не трудно определяются. Они могут быть реальными, мнимыми или сложными. Некоторые типы обусловленных паразитной связью неисправностей могут быть найдены в связных кабелях как омическая, индуктивная и емкостная связь. С омической связью сопротивление должно быть <1 кОм. Импульсный метод не измеряет степень связи, но показывают расстояние до повреждения. Этот режим измерений имеет преимущество при работе с парными разрывами. Рисунки 6a и 6b показывают обусловленную паразитной связью неисправность и рефлектограмму подобного повреждения.



Схема паразитной Паразитная емкостной связи
Рисунок 6a. Паразитная емкостная связь

Рефлектограмма паразитной ёмкостной связи
Рисунок 6b. Рефлектограмма паразитной связи

Рисунок 6 показывает, что примененный метод не является методом отражения. Импульсный генератор G и получатель A разделены.

Несмотря на то, что импульс передатчика отражен на дальнем конце кабеля, он возвращается к генератору, не будучи там обозначенным. Часть импульса, через паразитную связь возвращается к началу кабеля и отображается на дисплее. Это измерение не определяет степень связи, но показывает расстояние до связывающей точки.

Перевод англоязычного файла
"Basics and Application Of the Pulse-Echo-Method" от SEBA KMT

Далее в презентации следовало описание метода отражения от электрической дуги. Метод предполагает высоковольтные методы преобразования повреждений и из-за высоких напряжений и больших токов используется только применительно к силовым кабелям. Но, при желании изучить эту теорию, всю презентацию можно скачать со страницы Теория методов кабельных измерений от SEBA KMT. Скачать

Тема импульсных измерений раскрыта также на страницах:
Импульсный метод измерения кабеля
Коэффициент укорочения
Коэффициент укорочения кабеля и скорость импульса в кабеле