Контрольная работа: Виды повреждений кабельных линий, краткая характеристика методов их обнаружения

Рис 2.5 Линия с согласованным сопротивлением рефлектометра и нагрузки

Вид отраженного сигнала зависит от характера повреждения или неоднородности. Например, при обрыве отраженный импульс имеет ту же полярность, что и зондирующий, а при коротком замыкании отраженный импульс меняет полярность.

Рис 2.6 Отражение импульса от различных мест повреждения

В идеальном случае, когда отражение от повреждения полное и затухание отсутствует, амплитуда отраженного сигнала равна амплитуде зондирующего импульса.

Рассмотрим два случая эквивалентных схем повреждений, которые наиболее часто встречаются на практике: шунтирующая утечка и продольное сопротивление.

Пусть место повреждения линии представляет собой шунтирующую утечку Rш:

Рис 2.7 Схема повреждения с продольной утечкой

С изменением сопротивления утечки от нуля (соответствует короткому замыканию) до бесконечности (соответствует исправной линии), при положительном зондирующем импульсе отраженный импульс имеет отрицательную полярность и изменяется по амплитуде от максимального значения до нулевого, в соответствии с выражением:

Котр= (W1 – W) / (W1 + W) = – W / (W+2∙Rш), (2.4)

где: Rш – сопротивление шунтирующей утечки,

W1 – волновое сопротивление линии в месте повреждения, определяется выражением:

W1 = (W∙R ш) / (W + Rш) (2.5)

Так, например, при коротком замыкании (Rш = 0) получаем: Котр = -1. В этом случае сигнал отражается полностью с изменением полярности.

При отсутствии шунтирующей нагрузки (Rш = бесконечности) имеем:

Котр = 0. Сигнал не отражается вообще.

При изменении Rш от 0 до бесконечности амплитуда отраженного сигнала уменьшается от максимального значения до нулевого, сохраняя отрицательную полярность (см. рисунок).

Рис 3.2.8 Зависимость отражённого импульса от сопротивления Rш

Если эквивалентная схема места повреждения линии имеет вид включения продольного сопротивления (например, нарушение спайки или скрутки жилы), то с изменением величины продольного сопротивления отраженный импульс изменяется по амплитуде, оставаясь той же полярности что и зондирующий импульс.

Рис 2.8 Схема повреждения с продольным сопротивлением

Выражение для коэффициента отражения при наличии включения продольного сопротивления будет иметь вид:

Котр= (W1 – W) / (W1 + W) = 1 / (1+2*W/Rп), (2.6)

где: Rп – продольное сопротивление,

W1 – волновое сопротивление линии в месте включения продольного повреждения, определяемое выражением:

W1 = Rп + W (2.7)