Генератор сигналов кабельный

(12) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(73) Патентообладатель Бычко Эдуард Иосифович(57) Генератор сигналов кабельный, содержащий задающий генератор, промежуточный усилитель, двухтактный усилитель мощности с выходным трансформатором, мультивибратор, отличающийся тем, что к двухтактному усилителю мощности подключен линейно-фазовый трансформатор с коэффициентом трансформации 11 с возможностью подключения к его выходу линейных проводов и одновременным заземлением средней точки вторичной обмотки, а к мультивибратору подключено реле для периодического прерывания сигнала, поступающего от генератора.(56) 1. Генератор кабелеискателя ГКИ. Паспорт. - Одесса, 1979, соответствующий ТУ 45-77 7 е 3.265.015 ТУ. 2. Генератор испытательных сигналов ГИС. Паспорт Эт 2.210.004 ПС.- 1984, соответствующий ТУ 45-81 Эт 2.210.004 ТУ. 3. Генератор сигналов тональной частоты ИППЛ-1. Паспорт ЭМО.105.010-01 ПС.- Минск, 1989, соответствующий ТУ ЭМО. 105.010-01. 4. Генератор искателя повреждений ГИП. Руководство по эксплуатации ЯЕ 2.210.013 РЭ, соответствующий ТУ РБ 07511293.067-98 (прототип). Заявляемая полезная модель относится к области техники связи, в частности к линейно-кабельным сооружениям связи. Для поиска повреждений кабельных линий связи в эксплуатации находится несколько типов генераторов кабелеискателей, произведенных промышленными предприятиями в разные годы. Аналогами предлагаемого устройства являются следующие приборы генератор ГКИ 1 и генератор ГИС 2 (оба производства завода Промсвязь, г. Одесса), генератор ИППЛ-1 3 (Опытное предприятие Министерства связи СССР). 272 Прототипом предлагаемого генератора сигналов является выпускаемый в настоящее время генератор искателя повреждений ГИП 4, работающий совместно с искателем кабелей ИК-1, выпускаемый фирмой Лс, г.Орша. Это дает основание оценить нынешний уровень техники по отысканию повреждений кабелей связи. Во всех аналогах и прототипе имеются задающий генератор, промежуточный усилитель и выходной усилитель мощности, построенный по двухтактной схеме и работающий в режиме класса В. Транзисторы выходного усилителя нагружены на трансформатор, выходная обмотка которого имеет отводы для согласования для работы на линиях с различным входным сопротивлением. Все аналоги работают в непрерывном и импульсном режимах. Переход в импульсный режим осуществляется несимметричным мультивибратором,имеющимся во всех аналогах. В прототипе и некоторых аналогах предусмотрено устройство, коммутирующее попеременно линейные провода к выходу генератора. Все вышеназванные аналоги предлагают способы поиска пониженной изоляции кабеля контактным методом, и ни один из них практически не решает проблему поиска индуктивным методом. При помощи генератора ГИП и искателя ИК-1 производятся следующие операции 1. Определение трассы любого типа кабеля индуктивным методом. 2. Определение полного обрыва кабеля и полного заземления жил кабеля индуктивным методом. 3. Определение обрыва одной жилы кабеля с неметаллической оболочкой. 4. Определение глубины залегания кабеля. 5. Определение пониженной изоляции жил кабеля контактным методом до 200 кОм. Из них пункты 1-4 сходны с функциями заявляемого генератора сигналов. Недостатком прототипа является невозможность определения индуктивным методом пониженной изоляции кабеля порядка десятков кОм. Это наиболее частые случаи повреждений при эксплуатации кабеля ПРПМ. Взамен предлагается контактный способ, оперативность которого гораздо ниже. Кроме того, в осенне-зимнее время, когда промерзает верхний слой грунта, пользование контактным способом вообще невозможно из-за отсутствия гальванической связи между штырем и грунтом. К тому же, определение повреждения изоляции по уровню сигнала,предлагаемое прототипом, ненадежно, так как на этот уровень влияют различная глубина прокладки кабеля и различная проводимость грунта. Кроме того, прототип не предлагает методики определения нужного кабеля из нескольких, проложенных в траншее. Задачей полезной модели является повышение эффективности поиска повреждений кабелей ПРПМ, особенно в зимнее время. Эти кабели практически повсеместно применены для подключения абонентов АТС в районах индивидуальной застройки и наиболее подвержены повреждению. Основные повреждения происходят из-за царапин полиэтиленовой оболочки кабеля. Решение вышеуказанной задачи достигается тем, что в схему генератора сигналов кабельного, содержащего задающий генератор, промежуточный усилитель, двухтактный усилитель мощности с выходным трансформатором, мультивибратор, к двухтактному усилителю мощности подключен линейно-фазовый трансформатор с коэффициентом трансформации 11 с возможностью подключения к его выходу линейных проводов и одновременным заземлением средней точки вторичной обмотки, а к мультивибратору подключено реле для периодического прерывания сигнала, поступающего от генератора. При этом у генератора сигналов появляется ряд новых функциональных возможностей. 1) Определение индуктивным способом понижения изоляции до 35 кОм. Величина тока, протекающего по линейным проводам кабеля, пропорциональна емкости этих проводов по отношению к земле. Причем токи эти протекают в противоположных направлениях. При равенстве этих токов электромагнитные излучения этих проводов взаимно нейтрализуются, и сигнал в пространство не излучается. При понижении изоляции одного провода симметричность линии нарушается, и в пространство излучается магнитная составляющая, определяемая величиной активного сопротивления изоляции в месте повреждения. Над трассой прослушивается сигнал. После места повреждения сигнал отсутствует, так как линия вновь становится симметричной. В этом случае исключаются факторы, влияющие на уровень сигнала. Место повреждения определяется только по наличию сигнала или его отсутствию. Экспериментально установлено, что минимальный ток провода на расстоянии 80 см от магнитной антенны,при котором еще прослушивается сигнал в кабелеискателе, составляет 2 мА. Таким образом, максимальное определение изоляции, которое можно определить при нормальной глубине кабеля, составляет из/70 / 0,002 мА 35 кОм,где- выходное напряжение генератора. Индуктивный метод определения повреждения изоляции обладает признаком новизны по сравнению с прототипом. Кроме того, при исследовании аналогов сходных методов не обнаружено. Таким образом, заявляемый генератор имеет существенные отличия от приведенных выше аналогов. 2) Определение места повреждения изоляции контактным методом. При подаче в линию сигнала от заявляемого генератора происходит полная компенсация электрической составляющей сигнала до и после места повреждения. В месте повреждения появляется нескомпенсированный сигнал за счет разности потенциалов между штырями. Это позволяет четко различить место повреждения при переходном сопротивлении 272 изоляции до 1 МОм. В этом новизна заявляемого генератора по сравнению с прототипом, где место повреждения определяется по возрастанию уровня сигнала. 3) Определение искомого кабеля из нескольких, проложенных в траншее. При подаче сигнала в искомый кабель от приведенных выше аналогов происходит наводка сигнала на параллельно проложенные кабели. Иногда сигнал наводки соизмерим с полезным сигналом, и происходят ошибки при определении кабеля, что исключается при применении заявляемой полезной модели. При подаче сигнала от заявляемого генератора происходит взаимная компенсация электромагнитной волны обоих проводов, и наводка на соседние цепи отсутствует. Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежом, где представлена функциональная схема заявляемого генератора сигналов. Генератор сигналов состоит из следующих узлов задающего генератора 1, промежуточного усилителя 2, двухтактного усилителя мощности 3, мультивибратора 4, линейно-фазового трансформатора 5 с коэффициентом трансформации 11, подключенного к выходу двухтактного усилителя мощности 3, и реле 6,управляемого мультивибратором 4. Заявляемый генератор сигналов кабельный работает следующим образом. Задающий генератор 1 генерирует частоту 1071 Гц, которая, усиленная промежуточным усилителем 2, поступает на вход двухтактного усилителя мощности 3. Далее сигнал генератора через линейно-фазовый трансформатор 5 поступает на провода поврежденной линии. Средняя точка вторичной обмотки трансформатора 5 заземляется. Напряжение сигнала подается на линейные провода в противофазе по отношению к земле. Реле 6, срабатывая с интервалом 13, периодически обрывает подачу сигнала в линейный провод Л 2. На провод Л 1 поступает непрерывный сигнал, поэтому симметричность проводов нарушается, и в линию идут посылки сигнала генератора. Это необходимо для контроля трассы на всем протяжении как до, так и после места повреждения. С учетом этого при поиске пониженной изоляции индуктивным методом будут иметь место следующие виды сигналов а) до места повреждения - прерывистый сигнал, в паузе заполненный слабым непрерывным сигналом б) после места повреждения - только прерывистый сигнал. При поиске пониженной изоляции контактным методом будут наблюдаться следующие сигналы а) до и после места повреждения - только прерывистый сигнал б) в месте повреждения - прерывистый сигнал в сочетании с непрерывным. Непрерывный сигнал превосходит по громкости прерывистый. При определении поврежденного кабеля из нескольких проложенных в траншее наблюдаются следующие сигналы а) искомый кабель - непрерывный сигнал в сочетании с прерывистым б) посторонний кабель - только прерывистый сигнал. Экспериментальные испытания заявляемого генератора сигналов кабельного показали, что увеличивается оперативность отыскания повреждений кабелей. Поиск повреждения изоляции индуктивным методом возможен без наличия второго оператора. Исследование трассы производится ускоренным движением, так как нет необходимости заглублять штыри через несколько шагов. Кроме того, оператор видит, находится ли он до или после места повреждения. В зимний период возможно проявление пониженной изоляции кабеля, когда верхний слой грунта промерзает и пользование штырями невозможно. При этом применим только индуктивный метод поиска. Определение штырями пониженной изоляции до 1 МОм также производится более оперативно, чем существующими до сих пор методиками. Место повреждения определяется по наличию непрерывного сигнала. Этим исключается влияние глубины залегания кабеля и проводимости грунта на уровень сигнала. Определение нужного кабеля любого типа из нескольких, проложенных в траншее, не по уровню, а по сочетанию сигналов важно тем, что исключаются ошибки при определении. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.