Kabeļu līniju bojājumu veidu un vietu noteikšana, izmantojot OTDR

OTDR ir uz mikroprocesoru balstīta ierīce, kas ļauj noteikt attālumu līdz elektrolīniju bojājumu un nelīdzenumu vietām, kā arī šo bojājumu un nelīdzenumu raksturu.

Reflektorometra darbības princips ir balstīts uz īsa zondēšanas sprieguma impulsa ģenerēšanu kabeļa serdeņā un no bojājuma vietas atstarotā impulsa uztveršanu (krītošo un atstaroto viļņu ietekme līnijās ar sadalītiem parametriem). Ierīce nosaka attālumu Lx līdz bojājumam laika intervālā tx starp zondēšanas un atstarotajiem impulsiem pēc formulas:

kur V ir viļņu izplatīšanās ātrums pa līniju; c ir gaismas ātrums; y ir saīsināšanas koeficients; e ir relatīvā dielektriskā konstante.

Saīsināšanas koeficients y parāda, cik reižu impulsa izplatīšanās ātrums līnijā ir mazāks par tā izplatīšanās ātrumu gaisā.

Attāluma noteikšanas precizitāte līdz bojājuma vietai ir atkarīga no izvēlētās saīsināšanas koeficienta vērtības.

Dažiem kabeļu veidiem ir zināma saīsināšanas koeficienta vērtība. Ja šo datu nav, to var eksperimentāli noteikt, ja ir zināms kabeļa garums. Atstarotais impulss parādās tajās līnijas vietās, kur raksturīgā pretestība atšķiras no tās vidējās vērtības: savienotājos, vietās, kur mainās šķērsgriezums, vietās, kur kabelis tiek saspiests, noplūdes vietā, pārtraukuma punkts, īssavienojuma vietā, kabeļa galā un citi.

Vietās, kur ierīce ir pievienota, atspīdumi rodas arī no zondes impulsu ģeneratora izejas pretestības, ja tā nav vienāda ar līnijas vidējo viļņu pretestību. Tāpēc ģeneratora izejas pretestības saskaņošana ar līnijas raksturīgo pretestību jāveic vienmērīgi.

Zondēšanas impulsu vājināšanās līnijā būtiski ietekmē atstaroto signālu un ir atkarīga no tā ģeometriskā dizaina, vadītāja materiāla un izolācijas. Tā sekas ir atstaroto impulsu amplitūdas samazināšanās un ilguma palielināšanās un attiecīgi attāluma līdz bojājuma vietai noteikšanas precizitātes samazināšanās.

Lai novērstu vājināšanās ietekmi, ir jāizvēlas zondes impulsa parametri (amplitūda un ilgums) tā, lai atstarotā impulsa amplitūda būtu maksimāla un tā ilgums būtu minimāls. Atstarotā signāla trūkums norāda uz precīzu sistēmas atbilstību līnijai raksturīgās pretestības ziņā un kļūdu neesamību.

Pārrāvuma gadījumā atstarotajam impulsam ir tāda pati polaritāte kā zondei. Īssavienojuma gadījumā atstarotais impulss maina savu polaritāti.

Lielākās grūtības impulsa reflektometrijas metodē ir noderīgā signāla atdalīšana no trokšņa.

Atbilstoši atstarotā signāla un traucējumu līmeņu attiecībai līniju bojājumus var iedalīt vienkāršajos un sarežģītos.

Vienkāršs bojājums ir tāds kabeļa līnijas bojājums, kurā atstarošanas amplitūda no bojājuma vietas ir lielāka par traucējumu amplitūdu.

Komplekss bojājums ir tāds kabeļa līnijas bojājums, kurā atstarošanas amplitūda no bojājuma vietas ir salīdzināma ar traucējumu amplitūdu.

Parasti sarežģītas traumas rodas daudz biežāk nekā vienkāršas. REIS-105M1 reflektometra ārējais skats ir parādīts att. 1.

Rīsi 1. REIS-105M1 reflektometra ārējais skats

Ierīces galvenās funkcijas:

• saīsināšanas koeficienta ievadīšana;

• reflektogrammu attēlošana displejā;

• attāluma aprēķināšana līdz zondēšanas impulsa atstarošanas vietai pētāmajā līnijā atbilstoši lietotāja iestatītajam kursoru novietojumam;

• programmējams signāla pastiprinājums;

• refleksogrammu ierakstīšana atmiņā;

• reflektogrammu pārraide uz datoru, izmantojot RS232 interfeisu.