Bestemme typer og plasseringer av kabellinjefeil ved hjelp av OTDR

En OTDR er en mikroprosessorbasert enhet som lar deg bestemme avstanden til plasseringen av feil og uregelmessigheter i kraftledninger, samt arten av disse feilene og uregelmessighetene.

Prinsippet for drift av reflektometeret er basert på generering av en kort sonderingsspenningspuls i kabelkjernen og mottak av pulsen reflektert fra skadestedet (effekt av innfallende og reflekterte bølger på linje med distribuerte parametere). Enheten bestemmer avstanden Lx til feilen i tidsintervallet tx mellom sonderings- og reflekterte pulser ved hjelp av formelen:

hvor V er hastigheten til bølgeutbredelsen langs linjen; c er lysets hastighet; y er trunkeringsfaktoren; e er den relative dielektriske konstanten.

Forkortningsfaktoren y viser hvor mange ganger forplantningshastigheten til pulsen i linjen er mindre enn hastigheten på forplantningshastigheten i luften.

Nøyaktigheten for å bestemme avstanden til skadestedet avhenger av den valgte verdien av forkortningsfaktoren.

For noen typer kabler er verdien av forkortningsfaktoren kjent. I mangel av disse dataene kan det bestemmes eksperimentelt om lengden på kabelen er kjent. Den reflekterte pulsen vises på de stedene på linjen der den karakteristiske impedansen avviker fra dens gjennomsnittsverdi: ved kontaktene, på stedene der tverrsnittet endres, på stedene hvor kabelen er komprimert, ved lekkasjepunktet, ved bruddpunkt, ved kortslutningspunktet, i enden av kabelen og andre.

På stedene der enheten er tilkoblet, oppstår også refleksjoner fra utgangsimpedansen til sondepulsgeneratoren hvis den ikke er lik den gjennomsnittlige bølgeimpedansen til linjen. Derfor bør operasjonen med å matche utgangsimpedansen til generatoren med den karakteristiske impedansen til linjen utføres jevnt.

Dempingen av sonderingspulser i linjen påvirker det reflekterte signalet betydelig og avhenger av dets geometriske utforming, ledermateriale og isolasjon. Konsekvensen av dette er en reduksjon i amplituden og en økning i varigheten av de reflekterte pulsene og følgelig en reduksjon i nøyaktigheten av å bestemme avstanden til skadestedet.

For å eliminere påvirkningen av dempning, er det nødvendig å velge parametrene (amplitude og varighet) til sondepulsen på en slik måte at amplituden til den reflekterte pulsen er maksimal og dens varighet er minimal. Fraværet av et reflektert signal indikerer den nøyaktige tilpasningen av systemet til linjen når det gjelder karakteristisk impedans og fravær av feil.

Ved brudd har den reflekterte pulsen samme polaritet som sonden. Ved kortslutning reverserer den reflekterte pulsen sin polaritet.

Den største vanskeligheten i pulsreflektometrimetoden er å skille det nyttige signalet fra støyen.

I henhold til forholdet mellom reflekterte signal- og interferensnivåer, kan linjeskade deles inn i enkle og komplekse.

En enkel feil er en slik kabellinjefeil hvor amplituden til refleksjonen fra feilstedet er større enn amplituden til forstyrrelsen.

Kompleks skade er en slik skade på en kabellinje hvor amplituden av refleksjon fra skadestedet er sammenlignbar med amplituden til interferens.

Som regel oppstår komplekse skader mye oftere enn enkle. Den utvendige visningen av REIS-105M1 reflektometer er vist i fig. 1.

Ris 1. Utvendig sett av REIS-105M1 reflektometer

Hovedfunksjonene til enheten:

• legge inn en forkortningsfaktor;

• visning av reflektogrammer på skjermen;

• å beregne avstanden til stedet for refleksjon av sonderingspulsen i den undersøkte linjen i samsvar med posisjonen til markørene satt av brukeren;

• programmerbar signalforsterkning;

• registrering av refleksografier i minnet;

• overføring av reflektogrammer til en datamaskin via RS232-grensesnitt.