تحديد أنواع ومواقع أعطال خط الكابلات باستخدام OTDR

OTDR هو جهاز قائم على معالج دقيق يسمح لك بتحديد المسافة إلى مواقع الأعطال والمخالفات في خطوط الطاقة ، بالإضافة إلى طبيعة هذه الأعطال والمخالفات.

يعتمد مبدأ تشغيل مقياس الانعكاس على توليد نبضة جهد سبر قصيرة في قلب الكابل واستقبال النبض المنعكس من موقع الضرر (تأثير الحادث والموجات المنعكسة في خطوط ذات معلمات موزعة). يحدد الجهاز المسافة Lx للخطأ خلال الفترة الزمنية tx بين الفحص والنبضات المنعكسة بواسطة الصيغة:

حيث V هي سرعة انتشار الموجة على طول الخط ؛ ج هي سرعة الضوء ؛ y هو عامل الاقتطاع ؛ ه هو ثابت العزل النسبي.

يوضح عامل التقصير y عدد المرات التي تكون فيها سرعة انتشار النبضة في الخط أقل من سرعة انتشارها في الهواء.

تعتمد دقة تحديد المسافة إلى موقع الضرر على القيمة المختارة لعامل التقصير.

بالنسبة لبعض أنواع الكابلات ، فإن قيمة عامل التقصير معروفة. في حالة عدم وجود هذه البيانات ، يمكن تحديد ما إذا كان طول الكابل معروفًا تجريبيًا. تظهر النبضة المنعكسة في تلك الأماكن على الخط حيث تنحرف الممانعة المميزة عن متوسط ​​قيمتها: عند الموصلات ، في الأماكن التي يتغير فيها المقطع العرضي ، في الأماكن التي يتم فيها ضغط الكابل ، عند نقطة التسرب ، عند نقطة الانقطاع ، عند نقطة ماس كهربائى ، في نهاية الكابل وغيرها.

في الأماكن التي يتم فيها توصيل الجهاز ، تحدث الانعكاسات أيضًا من مقاومة الخرج لمولد نبضات المسبار إذا لم يكن مساويًا لمتوسط ​​مقاومة الموجة للخط. لذلك ، يجب إجراء عملية مطابقة معاوقة خرج المولد مع الممانعة المميزة للخط بسلاسة.

يؤثر توهين نبضات الفحص في الخط بشكل كبير على الإشارة المنعكسة ويعتمد على تصميمها الهندسي ، والمواد الموصلة والعزل. والنتيجة هي انخفاض في السعة وزيادة مدة النبضات المنعكسة ، وبالتالي انخفاض في دقة تحديد المسافة إلى موقع الضرر.

للقضاء على تأثير التوهين ، من الضروري اختيار المعلمات (السعة والمدة) لنبضة المسبار بحيث يكون اتساع النبضة المنعكسة هو الحد الأقصى ومدته ضئيلة. يشير عدم وجود إشارة منعكسة إلى التطابق التام للنظام مع الخط من حيث الممانعة المميزة وغياب الأعطال.

في حالة حدوث انقطاع ، يكون للنبضة المنعكسة نفس قطبية المسبار. في حالة الدائرة القصيرة ، فإن النبضة المنعكسة تنعكس قطبيتها.

تتمثل أكبر صعوبة في طريقة قياس النبض في فصل الإشارة المفيدة عن الضوضاء.

وفقًا لنسبة الإشارة المنعكسة ومستويات التداخل ، يمكن تقسيم تلف الخط إلى بسيط ومعقد.

الخطأ البسيط هو خطأ في خط الكابل حيث يكون اتساع الانعكاس من موقع الخطأ أكبر من سعة الاضطراب.

الضرر المعقد هو مثل هذا الضرر الذي يلحق بخط الكابل حيث تكون سعة الانعكاس من موقع الضرر قابلة للمقارنة بسعة التداخل.

كقاعدة عامة ، تحدث الإصابات المعقدة في كثير من الأحيان أكثر من الإصابات البسيطة. يظهر المنظر الخارجي لمقياس الانعكاس REIS-105M1 في الشكل. 1.

الأرز 1. المنظر الخارجي لمقياس الانعكاس REIS-105M1

الوظائف الرئيسية للجهاز:

• إدخال عامل تقصير

• عرض الانعكاسات على الشاشة ؛

• حساب المسافة إلى مكان انعكاس نبضة الفحص في الخط الذي تم فحصه وفقًا لموضع المؤشرات التي حددها المستخدم ؛

• كسب إشارة قابلة للبرمجة ؛

• تسجيل الانعكاسات في الذاكرة.

• نقل الانعكاسات إلى جهاز كمبيوتر عبر واجهة RS232.