Основными критериями для сопоставления автоматических искателей целесообразно считать [Л. 55]: вероятность ложного измерения; вероятность пропуска измерения; погрешность; дальность действия и область применения; собственное время измерения; стоимость (в расчете на одну обслуживаемую линию); удобства наладки и обслуживания.
Как показано в гл. 5, по первым двум критериям преимущества имеют устройства с многократной посылкой зондирующих или измерительных импульсов.
При этом локационные искатели воспринимают многократно саму измеряемую величину — интервал между зондирующим и отраженным импульсами.
Волновые же автоматические искатели могут многократно воспринимать лишь хронирующие сигналы. Фронт волны, приходящей от места повреждения, фиксируется однократно. Следовательно, локационные искатели (с многократным зондированием) имеют принципиальное преимущество по надежности определения места повреждения. Здесь единственной оговоркой может быть предположение, что не при всех дуговых повреждениях сопротивление канала дуги существенно меньше волнового сопротивления линии; при пробое же изоляции возникающая волна всегда имеет достаточно крутой фронт. Однако в настоящее время никаких доказательств указанного предположения нет.
Имеющиеся в литературе сведения по опыту применения автоматических искателей показывают, что погрешности измерения различных устройств — величины одного порядка. Это подтверждается также и тем обстоятельством, что во всех случаях измеряются интервалы времени, также близкие по порядку величины. При этом у волновых искателей при прочих равных условиях в результирующую погрешность входят погрешности устройств задержки.
Если не рассматривать волновые искатели, использующие посторонний канал связи, то принципиально дальность действия локационных и волновых устройств примерно одинакова. При этом имеется в виду установка локационных искателей с обеих сторон линии. В самом деле, при пробеге по линии длиной L хронирующего импульса он затухает так же, как при двукратном (туда и обратно) пробеге расстояния L/2 зондирующим импульсом.
Хронирующий импульс преломляется в месте повреждения, а зондирующий отражается. Как следует из изложенного в гл. 2, в трехпроводной линии при наиболее распространенных видах повреждения модули коэффициентов преломления и отражения — величины одного порядка.
При существенных неоднородностях линии или наличии ответвлений надежность локационного измерения снижается, а при достаточных числе и длине ответвлений при современном уровне знаний измерения невозможны. Волновые искатели в этих условиях имеют некоторые (хотя и ограниченные) преимущества.
Фронты волн хотя и деформируются неравномерностями и ответвлениями, но их начальные точки распространяются между концами линии по кратчайшему пути. Возрастают лишь погрешности фиксации соответствующих временных интервалов. Хронирующие импульсы
испытывают преломления и при большом числе ответвлений, противоположного конца достигнет лишь незначительная доля исходного сигнала, не превышающая уровня помех. Однако при прочих равных условиях здесь речь идет об однократном преломлении сигнала в каждом ответвлении, а в локационных искателях — два раза и более.
Локационные искатели могут наиболее просто использоваться для обслуживания группы линий любого узла сети (подстанции). Для волновых искателей эти удобства относятся лишь к группе параллельных линий или к наличию устройств во всех смежных узлах сети. Собственное время измерений у современных искателей различных типов примерно одного порядка: от нескольких десятков до 100—150 мсек. Как показывает обзор литературных данных, в расчете на одну обслуживаемую линию в современном исполнении локационные искатели имеют меньшую стоимость. Однако эта разница не настолько велика, чтобы полностью исключать целесообразность применения волновых искателей. Значительно более разительны преимущества локационных искателей по удобству наладки и обслуживания. Расположение взаимосвязанной временными соотношениями аппаратуры волновых автоматических искателей на двух концах линии является главной причиной такого положения.
ПОДКЛЮЧЕНИЕ К ПРОВОДАМ ЛИНИИ ГЕНЕРАТОРА И ПРИЕМНИКА ИМПУЛЬСОВ ЛОКАЦИОННОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО ИСКАТЕЛЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ
В отличие от неавтоматических устройств, которые можно последовательно переключать к различным проводам или парам проводов линии, для автоматических искателей схема подключения выбирается до включения в эксплуатацию.
Различают две группы способов подключения к проводам линии:
- с автоматическим переключением от фазоизбирательных релейных защит;
- с фиксированным подключением.
Рис. 7-7. Схемы подключения автоматических локационных искателей к линии.
Ж, З, К — провода (фазы) линии; КС — конденсатор связи; Г — генератор; П — приемник; УП — упрощенное присоединение; ФР — фазоизбирательное реле.
На рис. 7-7 показан ряд известных в настоящее время схем подключения. Схемы рис. 7-7,а—в, применяющиеся в Японии, относятся к первой группе, остальные — ко второй. При схеме рис. 7-7,а необходим один конденсатор связи, при схеме рис. 7-7,б — два и при схеме рис. 7-7,в — три. Генератор импульсов может присоединяться только через конденсатор связи. Прием же сигналов можно осуществлять и с помощью более простых устройств, например антенн или емкостных делителей (обозначенных УП — упрощенные присоединения).
Схемы рис. 7-7,г и д рекомендованы английской фирмой «Ферранти» соответственно для одноцепной и двухцепной линий. Генератор и приемник импульсов включаются фиксированно по схеме «провод—два провода». Эта непереключаемая схема требует трех конденсаторов связи, но обладает высокой чувствительностью ко всем видам повреждений, за исключением одной комбинации двухполюсного короткого замыкания.
Схема рис. 7-7,е уступает ей по чувствительности, но позволяет обойтись одним конденсатором связи и двумя упрощенными присоединениями. При этом генератор посылает импульсы в один провод, а прием осуществляется от всех трех проводов.
во втором случае
в третьем случае
Таким образом, прием импульсного сигнала по неповрежденному проводу в 4 раза уменьшает соотношение , ибо отражения от всех неоднородностей линии на проводе, в который посылается импульс, пропорциональны его величине. Относительная величина этих помех не зависит от уровня посылаемых сигналов, а только от характера линии и способа включения искателя. Таким образом, как минимум прием импульсов должен быть от всех проводов.
Преимущества же по чувствительности, даваемые более дорогими схемами, чем схема рис. 7-7,е, хотя и существенны, относительно менее значительны, что нетрудно установить из рассмотрения примеров, приведенных в гл. 2.