Рефлектометр, измеритель неоднородностей линий
Импульсный метод измерения кабеля
Ещё во времена Советского Союза широкое распространение получил прибор Р5-10 с замысловатым названием "Измеритель неоднородностей линий". Это был не первый прибор, использующий импульсный метод измерения, но в отличие от более ранних аналогов имел довольно наглядную индикацию. На теперешний 2014 год эти приборы ещё "живы", хотя всё чаще оказываются в резерве, заменяясь более компактными и удобными аппаратами как Российского, так и импортного производства.
Импульсный метод измерения предполагает анализ проводной линии по отражённому от зондирующего импульса сигналу. Принцип действия их во многом схож с радаром. В линию посылается серия электрических импульсов и по осциллограмме отражения судят о её неоднородностях. Общее название таких аппаратов рефлектометры.
Приборы этого типа нужны в любом более-менее крупном кабельном хозяйстве. Они по своему незаменимы, хотя частенько поиск повреждения с их помощью напоминает гадание на кофейной гуще. Не надейтесь, что всё с ним сразу будет просто и понятно. В случае с импульсным методом решающее значение имеет опыт оператора, а он в свою очередь вырабатывается путём проб и ошибок.
Далее представлено разъяснение некоторых типов рефлектограмм основанное на собственном личном опыте. Некоторое подобие теории метода изложено на страницах → Принцип измерительной техники отражения (рефлектометрия) и → Принцип импульсных измерений кабеля
Рекомендуется включать такие приборы в пару, а не через землю. Включение же экран-жила в связных кабелях как правило забивает картинку помехами и помогает что-то увидеть только при коротком в несколько Ом.
На рисунке 1 чистая линия (с точки зрения рефлектометра). Виден конец линии и её начало. Надо сказать, что так красиво всё выглядит не сразу. Иногда приходится покопаться в настройках прибора, что бы получить такую картинку. Обычно длина повреждённой линии непредсказуема и стоит попробовать разные диапазоны измерений. Некоторую неуверенность обычно вызывают либо слишком короткие длины (обрыв в нескольких метрах от оконечного), либо очень длинная линия в 3 – 10 км. И в том и в другом случае не видно конечного всплеска.
При обрыве в несколько метров конец сливается с начальным всплеском. Обычно лечится установкой минимального диапазона измерений и ширины импульса. При правильной настройке Р5-10 способен различить линию в 1-2 метра. Короткую длину можно распознать отключая шнуры прибора, картинка при этом почти не изменяется.
Правильно настроенный прибор должен показать что-то похожее:
1. Рефлектограмма. Чистая кабельная линия
или вот так, если на другом конце короткое:
2. Измерения рефлектометром. Короткое в кабеле
Примеры рефлектограмм на странице → Коэффициент отражения при импульсном методе
Длинна измеряемого участка отсчитывается по фронту импульса (как на рисунке). Для отсчёта длины важен коэффициент укорочения (если заранее неизвестен, обычно ставят 1,5) или, в импортных приборах, половина скорости импульса «v/2». Важно не забыть выставить начало линии, в Р5-10 соответствующей настройкой, в «Альфе» первым курсором.
В случае длинной линии такую чёткую картину увидить не получится. Конец всё равно будет «размазанным». Лечится это увеличением ширины импульса, усилением и согласованием.
3. Рефлектограмма. Длинная линия
Во многом максимальная «видимость» прибора зависит от толщины жилы. В кабеле ТПП 50х2х0.4 , например, в 2 км конец практически не виден. А для КСПП 1х2х1.2 длинна в 4 км вполне различима.
Иногда в коротких линиях может ввести в заблуждение эхо. Обычно повторяется через отрезки равные длине участка, чем и различимо.
4. Возникающее на рефлектограмме эхо
То, что на следующей картинке уже, возможно повреждение. Но не спешите бежать туда с бригадой кабельщиков. Точно так же прибор показывает муфту, если вставлен участок с большим диаметром жилы или разветвительную муфту (перчатку), если кабель распараллеливается. Не поленитесь померить с другой стороны, если «яма» останется, возможно, это повреждение. Я бы больше поверил мостовым схемам или приборам типа генератор-искатель повреждений (контактный метод), но эту «ямку» всё же имел бы в виду.
6. Большая неоднородость в кабеле
Во многом показания приборов этого типа неопределённы. Часто рефлектометр просто «не видит» короткого в 10-15 кОм, а иногда, наоборот, чётко различает землю в несколько мегом.
Многое зависит от характера повреждений, хорошо виден затёкший водой участок кабеля, даже если изоляция ещё не аварийная. Видны окисляющиеся скрутки в муфте, видны как всплески,ещё при наличии контакта. Так иногда можно увидить скрутку в муфте:
7. Малая неоднородость в кабеле
Наличие такого всплеска считается плохим признаком в линии. Как правило это либо плохой контакт в скрутке, либо неправильно скрученная, «битая» пара.
Интересно, что такую же картину иногда можно увидеть на участке без муфт, причём на 1 – 2 парах из десятка - это, как правило, заводская скрутка пары непосредственно в кабеле.
Впрочем, тем кто обслуживает старые линии чаще вообще приходится видеть такое:
8. Рефлектограмма старой линии
Примеры рефлектограмм на странице Коэффициент отражения при импульсном методе
Несмотря на все недостатки импульсного метода, его огромным достоинством является то, что, не зная о линии практически ничего можно с первого измерения сразу определиться с расстоянием до обрыва или конца линии. В отличие от измерения ёмкости метод не чувствителен к пониженной изоляции кабеля.
Коэффициент укорочения. Формула коэфициента укорочения. Таблицы значений для разных кабелей
В определении расстояния по рефлектограмме большое значение имеет коэфициент укорочения, выставляемый во всех приборах импульсного типа. О коэффициенте укорочения с таблицами значений для разных типов кабелей.
30.06.13 Тема коэффициента укорочения серьёзно дополнилась страницей Коэффициент укорочения кабеля и скорость импульса в кабеле. Страница посвящена схожему по смыслу понятию "половины скорости импульса в кабеле" и пересчёту "К укорочения - v/2"
Тема "Определение расстояния до места разбитости (перепутывания) пар (разнопарки)" перемещена на страницу Определение расстояния до места разбитости пар (разнопарки)
Тема импульсных измерений кабельных линий и некоторой теории этого вопроса раскрыта так же на страницах
• 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