TR201810919T4 - Bir elektrik bağlantısı üzerinde bir arızanın yerinin saptanması için yöntem, cihaz ve donanım. - Google Patents
Bir elektrik bağlantısı üzerinde bir arızanın yerinin saptanması için yöntem, cihaz ve donanım. Download PDFInfo
- Publication number
- TR201810919T4 TR201810919T4 TR2018/10919T TR201810919T TR201810919T4 TR 201810919 T4 TR201810919 T4 TR 201810919T4 TR 2018/10919 T TR2018/10919 T TR 2018/10919T TR 201810919 T TR201810919 T TR 201810919T TR 201810919 T4 TR201810919 T4 TR 201810919T4
- Authority
- TR
- Turkey
- Prior art keywords
- fault
- electrical
- signal
- electrical connection
- locating
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 43
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 claims description 31
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 13
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 13
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 5
- 230000004807 localization Effects 0.000 claims description 4
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 3
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- JZUFKLXOESDKRF-UHFFFAOYSA-N Chlorothiazide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC2=C1NCNS2(=O)=O JZUFKLXOESDKRF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012443 analytical study Methods 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000002592 echocardiography Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
- G01R31/11—Locating faults in cables, transmission lines, or networks using pulse reflection methods
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
- G01R31/081—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
- G01R31/085—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in power transmission or distribution lines, e.g. overhead
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
- G01R31/088—Aspects of digital computing
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Locating Faults (AREA)
Abstract
Yöntem, bir anda elektrik bağlantısının bir ucundan başlayarak önceden belirlenmiş bir yayılma hızında bir elektrik sinyalinin yayılması ve başka bir anda sinyalin bir yankısının alınmasının saptanması ile ilgilidir. Sinyalin yayılma hızına ilişkin bir varyasyon modeli, sinyal tarafından kat edilen elektrik bağlantısının uzunluğuna dayalı olarak elektrik bağlantısında kurulmuştur. Arıza yeri, iki an arasındaki farka dayanarak elektrik bağlantısında yayılma hızına ilişkin varyasyon modeli ve önceden belirlenmiş yayılma hızından tahmin edilmektedir. Bağımsız bir istem, bir elektrik bağlantısının iki farklı ucuna bağlanan iki arıza yeri saptama cihazı içeren, bir elektrik bağlantısında bir elektrik enerjisinin aktarılmasında bir arızanın yerinin saptanmasına yönelik bir donanım için dahil edilmiştir.
Description
TARIFNAME
BIR ELEKTRIK BAGLANTISI ÜZERINDE BIR ARIZANIN YERININ
SAPTANMASI IÇIN YÖNTEM, CIHAZ VE DONANIM
Mevcut bulus bir elektrik baglantisi üzerinde bir arizanin yerinin saptanmasi için
bir yöntem, bir cihaz ve bir donanim ile ilgilidir. Elektrik baglantisi ile bir elektrik
kablosu veya kendi aralarinda baglanan birden çok elektrik kablosu içeren bir
baglanti anlasilmaktadir.
Bulus, özellikle elektrik sebekesinin, örnegin müdahale etmenin güç oldugu ve
dolayisiyla hassas ve güvenilir bir yer saptamanin gerekli oldugu deniz alti
ve/veya yer alti elektrik kablolari dahil olinak üzere elektrik enerjisinin iletilmesi
için kablolardaki arizalarin yerlerinin saptanmasi için uygulamaktadir.
Daha açikçasi bulus, bir birinci anda, elektrik baglantisinin bir ucundan
baslayarak önceden belirlenmis yayilma hizina sahip olan bir elektrik sinyalinin
yayilmasi ve bir ikinci anda bu elektrik sinyalinin bir yankisinin alinmasinin
saptanmasindan olusan asamalari içeren bir yöntem ile ilgilidir.
Bu tür bir yöntem FR 2 784 192 numarali Fransiz patent dokümaninda
açiklanmaktadir. Bu dokümanda, açiklanan yöntem özellikle telekomünikasyon
agi kablolarina uygulanmak üzere sunulmustur. Bir darbeli sinyal ilk olarak bir
ariza sergileyen bir kablonun bir birinci ucuna yayilmaktadir. Daha sonra ardisik
yankilar, birinci uç ve ariza arasindaki birkaç gidis dönüsten sonra ariza
üzerindeki darbeli sinyalin çoklu yansimalari sayesinde alinmaktadir ve bir
osiloskopun ekraninda görüntülenmektedir. Sabit bir yayilma hizinda (V), eger
darbeli sinyalin yayilmasini takiben bir sürenin (t) sonunda birinci yankinin geri
dönüsü saptanir ise su orantililik bagintisi yardimiyla, kablonun birinci ucu ve
ariza arasinda bulunan kablonun uzunlugu (L) çikarilmaktadir: 2
37750111
Osiloskopta, apsis ekseni, kablo boyunca darbeli sinyalin yayilma hizinin bilindigi
varsayildiginda, mikro saniyeler yerine dogrudan metre cinsinden
derecelendirilebilmektedir. Nitekim bu dokümanda sunulan avantajli bir özellige
göre, kablodaki darbeli sinyalin yayilma hizinin bilindigi ve sabit oldugu
varsayilabilecek sekilde, arizayi içeren telekomünikasyon agi kablosunun dahili
özellikleri kablonun tüm Özelligi boyunca çok homojendir ve dis ortamin
kablonun içerisinde yayilma üzerinde bir etkisi yoktur. Dolayisiyla bir operatör,
ek bir hesaplama olmaksizin, kablonun birinci ve ariza arasindaki mesafeyi (L)
dogrudan osiloskopta okuyabilmektedir.
Ne yazik ki, elektrik enerjisi tasima baglantilarinda, özellikle de deniz alti veya
yer alti için izole enerji kablolarinda ya da bu iki tür kablolarin kombinasyonunda
arizalarin yerinin saptanmasi veya ön saptanmasi için uygulanan bu yöntem kesin
sonuçlar vermemektedir. Dolayisiyla saptama hatasinin, elli kilometrenin altinda
olan bir deniz alti kablosu için bir kiloinetreden fazlaya ulasilabildigi
gözlemlenmistir. Uzunlugu onlarca kilometreyi bulabilen bu tür kablolar için, bir
arizanin onarilmasina yönelik olarak müdahale edilmesine iliskin zorluk sonucun
çok güvenilir olmasini gerektirdigi için bu çok dezavantaj lidir.
Bu nedenle daha iyi bir hassasiyeti hedefleyen bir düzeltmeyi saglayan ekometri
ile bir ariza yeri saptama yöntemi sunulmasi suretiyle bu dezavantajin giderilmesi
arzu edilebilmektedir.
Dolayisiyla bulus, asagidakilerden olusan asamalari içeren, bir elektrik baglantisi
üzerinde bir arizanin yerinin saptanmasina yönelik bir yöntemi amaçlamaktadir:
- bir birinci anda, elektrik baglantisinin bir ucundan baslayarak önceden
belirlenmis yayilma hizina sahip olan bir elektrik sinyalinin yayilmasi,
- bir ikinci anda bu elektrik sinyalinin bir yankisinin alinmasinin saptanmasi,
ayrica asagidakilerden olusan asamalari içermesi ile karakterize edilmektedir:
37750111
- sinyal tarafindan kat edilen baglanti uzunluguna göre elektrik baglantisinda
elektrik sinyalinin yayilma hizina bir varyasyon modelinin kurulmasi,
- birinci ve ikinci anlar arasindaki farka, önceden belirlenmis yayilma hizina ve
baglantidaki hiz varyasyon modeline göre arizanin yerinin saptanmasinin
tahmin edilmesi.
Nitekim bazi kablolarda darbeli sinyalin yayilma hizinin, yayilmada bilinmesine
ragmen, özellikle bu kablolari yalitkaninda dielektrik kayiplari nedeniyle olmak
üzere sabit olarak varsayilamadigi fark edilmistir: bu özellikle “izole” olarak
adlandirilan elektrik enerjisi tasima kablolarinin tümü için geçerlidir. Bu yayilma
hizi varyasyonu böylece, operatörün olasi okuma hatasindan bagimsiz olarak,
klasik bir yöntein tarafindan saglanan hatayi açiklamaktadir. Varsayilan elektrik
baglantisinda elektrik sinyalinin yayilma hizina iliskin bir varyasyon modelinin
hesaba katilmasi, bu hatanin düzeltilmesine ve arizanin tatmin edici bir sekilde
yerinin saptanmasi veya ön saptanmasina olanak saglamaktadir.
Bir yapilandirma biçimine göre, bulusa göre bir yöntem ayrica elektrik
baglantisinda elektrik sinyalinin yayilma hizina iliskin varyasyon modeli
yardimiyla bir yandan birinci ve ikinci anlar arasindaki fark degerleri ve diger
yandan arizanin elektrik baglantisinin bir referans noktasina kadar olan varsayilan
mesafeleri arasinda bir uyum tablosunun belirlenmesinden olusan bir asama da
içennektedir.
Bir yapilandirma biçimine göre, elektrik baglantisinda elektrik sinyalinin yayilma
hizina iliskin varyasyon modeli, bir sinyal frekansina göre ve dolayisiyla sinyalin
yayilma hizinda bir azalmaya neden olan, sinyal tarafindan kat edilen elektrik
baglantisinin uzunluguna göre degisken baglantinin bir yalitkaninin elektrik
geçirgenligi ve dielektrik kayiplari faktörünü içeren bir modeldir.
Bir yapilandirma biçimine göre, ikinci anda elektrik sinyali yankisinin alinmasi,
37750111
bu yankinin genligi önceden belirlenmis bir yüzdeye, özellikle de maksimal
genliginin yüzde onuna ulastigi zaman belirlenmektedir. Bu, okumayi ve
dolayisiyla alimin saptanmasina iliskin hassasiyeti iyilestirmektedir.
Bir yapilandirma biçimine göre, bulusa göre bir yöntem ayrica asagidakilerden
- baglanti boyunca birçok yerde arizanin tahmin edilmis saptanan yerinin
yakininda bir elektromanyetik alanin bilesenlerinin en azindan bir kisminin
ölçülmesi,
- arizanin tahmin edilmis saptanan yerinin yakininda elektrik baglantisi boyunca
elektromanyetik alanin bilesenlerinin en azindan bu kisminin varyasyonunun
hesaplanmasinin çikarilmasi,
- elektromanyetik alan bilesenlerinin en azindan bu kisminin tahmin edilmis
varyasyonuna göre arizanin yerinin yeniden saptanmasinin tahmin edilmesi.
Bir yapilandirma biçimine göre, bulusa göre bir yöntem ayrica asagidakilerden
- baglanti boyunca birçok yerde arizanin tahmin edilmis saptanan yerinin
yakininda bir elektromanyetik alanin tam modülünün, aralarinda üç ortogonal
bobine sahip olan bir sistem yardimiyla ölçülmesi,
- arizanin tahmin edilmis saptanan yerinin yakininda elektrik baglantisi boyunca
elektromanyetik alanin tüm modülünün varyasyonunun hesaplanmasinin
çikarilmasi,
- baglanti boyunca elektromanyetik alanin tam modülünün tahmin edilmis
varyasyonda bir egilme noktasinin saptanmasina göre ariza için yeni bir yer
saptamanin hesaplanmasi.
Bir yapilandirma biçimine göre, elektromanyetik alan bilesenlerinin en azindan
bir kisminin, baglanti boyunca birçok yerinde gerçeklestirilen ölçümleri, özellikle
37750111
bustrofedon bir ize göre, baglantinin yukarisinda bulunan ardisik enine geçitlerden
olusan bir yol dogrultusunda gerçeklestirilmektedir.
Bir yapilandirma biçimine göre, ölçülen elektromanyetik alan, önceden
belirlenmis bir frekans akiminin elektrik baglantisinda dolasimi tarafindan
üretilmektedir ve burada elektromanyetik alanin bilesenlerinin ölçülen kismi,
akimin önceden belirlenmis bu frekansi etrafinda düzenlenmis bir bant geçirici
filtreleme sistemi yardimiyla filtrelenmektedir.
Bulus ayni zamanda, elektrik baglantisinin bir ucuna baglanmak üzere tasarlanmis
olan, bir elektrik baglantisi üzerinde bir arizanin yerinin saptanmasina yönelik bir
cihazi amaçlamakta olup, bu cihaz asagidakileri içermektedir:
- bir birinci anda, elektrik baglantisinin bir ucundan baslayarak önceden
belirlenmis bir yayilma hizi ile bir elektrik sinyalinin yayilmasi için bir sinyal
üreteci,
- bir ikinci anda, bu elektrik sinyalinin bir yankisinin alinmasinin saptanmasi
için bir sinyal alici,
ayrica asagidakileri içermesi ile karakterize edilmektedir:
- sinyal tarafindan kat edilen baglanti uzunluguna göre elektrik baglantisinda
elektrik sinyalinin yayilma hizina bir varyasyon modelden çikan verilerin
- birinci ve ikinci anlar arasindaki farka, baslangiçtaki önceden belirlenmis
yayilma hizina ve baglantidaki hiz varyasyon modeline göre, depolanmis
veriler yardimiyla arizanin yerinin saptanmasinin hesaplanmasi için
yapilandirilmis bir hesaplayici.
Son olarak bulus ayni zamanda, bir arizaya sergileyen bir elektrik baglantisini ve
sirasiyla baglantinin farkli iki ucuna baglanan bulusa göre iki yer saptaina cihazi
37750111
içeren, bir elektrik baglantisi üzerinde bir arizanin yerinin saptanmasina yönelik
bir donanimi amaçlamaktadir.
Bulus, sadece örnek amaçli olarak verilen ve ekli sekillerden hareketle yapilan
asagidaki açiklama yardiiniyla daha iyi bir sekilde anlasilacak olup, burada:
sekil 1, bulusun bir birinci yönüne göre bir arizanin yerinin saptanmasina
yönelik cihazlar ile donatilmis, yer alti veya deniz alti izole kablolari ile
elektrik enerjisi aktarimina yönelik bir donanimin yapisini sematik ve kismi
olarak göstermektedir,
sekil 2, bir ariza sergileyen elektrik enerjisi aktarimina yönelik bir deniz alti
izole kablosunu sematik ve kesit olarak göstermektedir,
sekiller 3a ve 3b, bu kablolarda bir sinyal tarafindan kat edilen mesafeye göre
sekil l7deki kabloda elektrik geçirgenligi ve dielektrik kayiplari faktörü ile
iliskili varyasyonlari grafiksel olarak göstermektedir,
sekiller 4a ve 4b, bu sinyal tarafindan kat edilen kablonun uzunluguna göre
sekil 1,deki kablolarda bir elektrik sinyalinin yayilma hizinin varyasyonunun
basitlestirilmis birçok modelini grafiksel olarak göstermektedir,
sekil 5, sekil 1,deki kablolarin bir ucunda saptanan bir elektrik sinyali
yankisinin genel seyrini grafiksel olarak göstermektedir,
sekil 6, bulusun birinci yönüne göre arizanin yerinin saptanmasina yönelik bir
yöntemin ardisik asamalarini göstermektedir,
sekil 7, bulusun baska bir yönüne göre arizanin yerinin saptanmasina yönelik
bir yöntemin uygulanmasi için bir donanimi sematik olarak göstermektedir,
sekil 8, sekil Tdeki donaniinin bir ölçüm cihazini sematik olarak
göstermektedir,
sekil 9, sekil 8”deki cihaz tarafindan uygulanan bir ölçüm prensibini grafiksel
olarak göstermektedir,
sekil 10, sekil Tdeki donanim tarafindan uygulanan ariza yeri saptama
yönteminin ardisik asamalarini göstermektedir, ve
sekil ll, sekil 7°deki donanim tarafindan uygulanan ariza yeri saptama
37750111
yönteminin özel bir asamanin gerçeklestirilmesini sematik olarak
göstermektedir.
Bulusun birinci yönü: ekometri ile bir arizanin yerinin saptanmasi veya ön
saptanmasi
Sekil 1'deki dielektrik enerjisi aktarim donanimi (10), kendi aralarinda uç uca
baglanmis olan iki elektrik kablosu (12 ve 14) içeren bir elektrik baglantisini
içermektedir. Kablo (12) bir yer alti kablosu iken, kablo (14) ise bir deniz alti
kablosudur. Örnek olarak, açiklamanin devaminda bu donanimin, Sellindge ucu
olarak adlandirilan bir birinci ucun (16) Birlesik Kralliga yerlestirildigi ve
Sangatte olarak adlandirilan ikinci ucun (18) ise Fransa7ya yerlestirildigi iki uçlu
Kablolar ( 12 ve 14), Birlesik Kralliga yerlestirilmis olan Folkeston kavsagi olarak
adlandirilan bir kavsak (20) yardimiyla kendi aralarinda baglanmaktadir. Gerçekte
iki uçlu IFA2000 baglantisi, kablolardan (12 ve 14) olusan düzenek gibi iki çift
kablo içermektedir ancak bulusun prensibinin anlasilmasi için sekil l”deki
basitlestirilmis görsel yeterlidir.
Yaklasik olarak 44,6 kilometrelik bir uzunluga sahip olan bir deniz alti kablosu
(14), Sangatte ucunu (18) Folkestone kavsagina (20) baglamaktadir. Yaklasik
olarak 18,5 kilometrelik bir uzunluga sahip olan bir yer alti kablosu (12),
Sellindge ucunu Folkestone kavsagina (20) baglamaktadir. Bu kablolar (12 ve 14),
Birlesik Krallik ve Fransa“da elektrik enerjisi aktarimi ve dagitimina yönelik iki
agin (22, 24) baglanmasina olanak saglamaktadir.
Kablolardan ( 12 veya 14) birisinde, burada deniz alti kablosunda (14) bir ariza
(26) ortaya çiktigi zaman, bir mesafeden (Ll) Sellindge ucu (16 ve L2) ve
Sangatte ucuna (18) kadar kablo boyunca, bu arizanin yerinin saptanmasina
yönelik bir yöntem, elektrik baglantisinda darbeli bir sinyalin enjekte edilmesi ve
ariza üzerine yansitmadan sonra bu sinyalin yankisinin geri dönüsünün
37750111
saptanmasindan olusmaktadir. Folkestone kavsagi açilamamaktadir, Sellindge
(16) veya Sangatte (18) ucundan baslayarak yalnizca bu darbeli sinyalin enjekte
edilmesi mümkündür.
Bunun için, ya Sellindge ucu (16) seviyesinde ya da Sangatte ucu (18) seviyesinde
ya da bu iki ucun her birinde, en az bir yer saptama cihazi (28) donanima
baglanmaktadir. Sekil lade gösterilen örnekte, iki yer saptama cihazi (28) sirasiyla
uçlara (16 ve 18) baglanmaktadir.
Bu yer saptama cihazlarindan her birisi asagidakileri içermektedir:
- bir birinci anda, kablo (12, 14) düzeneginin bir ucundan (16 veya 18)
baslayarak önceden belirlenmis bir yayilma hizi (V0) ile bir elektrik sinyalinin
yayilmasi için bir sinyal üreteci (30),
- bir ikinci anda, bu elektrik sinyalinin bir yankisinin yine bu uca (16 veya 18)
alinmasinin saptanmasi için bir sinyal alici (32),
- sinyal tarafindan kat edilen baglanti uzunluguna göre kablo (12, 14)
düzeneginde elektrik sinyalinin yayilma hizina bir varyasyon modelden çikan
verilerin depolanmasina yönelik araçlar (34),
- birinci ve ikinci anlar arasindaki farka, baslangiçtaki önceden belirlenmis
yayilma hizina ve kablo (12, 14) düzenegindeki hiz varyasyon modeline göre,
depolanmis veriler yardiiniyla arizanin (26) yerinin saptanmasinin
hesaplanmasi için yapilandirilmis bir hesaplayici (36).
Depolama araçlari (34) ve hesaplayicidan (36) olusan düzenek pratikte, üretecin
(30) kontrol edilmesine ve alici (32) tarafindan saglanan sinyallerin islenmesine
uygun olan basit bir bilgisayar olabilmektedir. Üreteç (30) ve alicidan (32) olusan
düzenek pratikte klasik bir ekometre olabilmektedir. Dolayisiyla her bir yer
saptama cihazi (28), bir bilgisayar tarafindan kumanda edilen bir ekometreden
olusabilmektedir.
37750111
Sekil 2°de, silindirik bir genel sekle sahip olan deniz alti kablosu (14), ariza (26)
seviyesinde kesit olarak gösterilmistir. Örnegin bakirdan yapilmis olan, yari
iletken bir iç kisim (42), daha sonra IFAZOOO içinde yag ile emprenye edilmis
kagit seritlerden olusan bir yalitkan (44) tarafindan çevrelenen iletken bir çekirdek
(40) içermektedir. Yalitkanin (44) kendisi de ayni zamanda yari iletken bir dis
kisim (46) tarafindan çevrelenmektedir. Yari iletken iç kisim (42) örnegin karbon
dolgulu kagit seritlerden olusmaktadir ve yari iletken dis kisim (46) ise inetalize
levhadan olusmaktadir.
Bu düzenek, örnegin kursundan yapilmis olan iletken bir siper (48) tarafindan,
daha sonra bir kilif (50) tarafindan, daha sonra son olarak kablonun (14) mekanik
direnci ve korunmasi için çelikten bir örgü (52) tarafindan çevrelenmektedir.
Sekil Zide gösterilen kablonun tamamen ömek amaçli oldugu ve hiçbir sekilde
kisitlayici olmadigina dikkat edilmelidir. Bulus, “izole” olarak adlandirilan her
türde elektrik kablolarina uygulanmaktadir ve buna örgü içermeyenler de dahildir.
Ariza (26), aktarilan akimin bir kismi iletken çekirdek (40) ve siper (48) arasindan
geçecek sekilde, islevini artik dogru bir sekilde yerine getirmedigi zaman ortaya
çikmaktadir. Akiinin bu eksenel geçisi yalitkani (44) yakar ve çekirdek ve siper
arasinda bir kisa devre olusturmaktadir.
Ekoinetri ile arizanin (26) yerinin saptanmasina olanak saglayan, empedans
tekilligi üreten bu kisa devredir.
Kablo (12, 14) düzeneginin bir ucundan (16 veya 18) baslayarak bir darbeli
sinyalin yayilma hizinin (V0) bilinmesine ragmen, bu hizin, uç ve ariza arasinda
sinyalin sabit yayilma hizi oldugu varsayildiginda, daha sonra yansima sonrasinda
ariza ve uç arasinda ölçüm hatalarina neden olmaktadir. Nitekim bu tür bir
basitlestirme, dielektrik kayiplarinin kaçinilmaz oldugunu ve ayni zamanda
dielektrik kayiplari ve yalitkan (44) elektrik geçirgenliginin darbeli sinyalin
37750111
spektrum frekansindan bagimsiz oldugu varsaymaktadir.
Bununla birlikte kablolar (12 ve 14) üzerinde gerçeklestirilen ölçümlere iliskin
analitik bir çalisma,
bozulmasina maruz kalacak sekilde,
frekansiyel bilesenleri üzerinde degisken kayiplarin
yalitkanin (44) dielektrik kayiplari
faktörünün sinyal frekansi ile degistigini göstermistir. Asagidaki tablo, kablolarin
(12 ve 14) özelliklerini vermektedir.
iletken üzerindeki çap (mm) 35 40,2
Merkezi kanal çapi (mm) 20
Dis siper üzerindeki çap (mm) 68,8 67,8
Siper kalinligi (mm) Siperin 3,2 3,1
özdirenci (Qm) 21,410'8 21,
'2 20,9 19,5
" 30,4 31,0
1 36,7 65,7
3,2 49,3 144,4
86,8 348,8
105 74,1 50,1
106 24,7 23,4
Öte yandan, kablolar (12 ve 14) üzerinde gerçeklestirilen ölçümler ayni zamanda,
yalitkanin (44) elektrik geçirgenliginin kayip faktörü ile orantili bir sekilde
37750111
degistigini göstermektedir. Nitekim kablolarda (12 ve 14) yayilmasi sirasinda bir
sinyal, dielektrik yanit sinyal tarafindan kat edilen mesafeye göre sabit olmayacak
sekilde, yüksek frekansli bilesenlerde kaybolmaktadir. Özellikle, dielektrik
kayiplar, sinyal tarafindan kat edilen mesafe ile azalmaktadir ancak orantili olarak
izolasyonun elektrik geçirgenligi artmaktadir ve ayni zamanda sinyalin yayilma
hizinda bir azalmaya neden olmaktadir.
Kablolarda ( 12 ve 14), kat edilen mesafeye göre bir sinyalin yayilma hizinin
varyasyonunun hesaplanmasi, örnegin Laplace veya Fourier temsili gibi seçilmis
bir temsile göre nümerik bir çözünürlügü takiben, tamamen analitik bir çalisma ile
yürütülebilmektedir.
Tamamen analitik yaklasim, bir kablo içinde bir sinyalin spektral bilesenlerinin
yayilmasina iliskin fiziksel yönlerden kurtulmaya olanak saglamaktadir. Sinyalin
zayiflatilmasinda kablonun endüktansi (L) ve sizintisinin (G) rolünü
vurgulamaktadir. Bu zayiflama, kayip olmadan bir ortamda yayilan bir sinyale
kiyasla, sözü edilen sinyalin bir yankisinin ortaya çikmasinda bir gecikme ile
sonuçlanmaktadir.
Bu çalismaya göre, yayilma kaynagindan bir mesafede (x) ve bir süre (t) sonra bir
kablonun sinyale yaniti (0(x, t)), telegrafi denkleminin özel sinüz çözümlerinin
frekanslarinin veya (v(c0) darbelerinin ((0) @dan oo°a kadar) tüm alani üzerinde
tepe olarak varsayilabilmektedir. Kablonun sabitlerinin (R, L, C ve G) frekanstan
bagimsiz oldugu varsayilirsa kablonun yaniti (o(x,t)) bir cephesel dalga ve bir
sinyal kuyrugu içermektedir; her bir spektral bilesen, ayni hizda (W((i)))
yayilmamaktadir. Frekanslari daha yüksek olan bilesenler (v(c0)) `fl-î ile
belirlenen bir hiz sinirinda (W) yayilan bir dalga paketini olusturmaktadir ve
cephesel dalgayi olusturmaktadir. Bu cephesel dalga, bir zayiflama ile
deformasyon olmadan yayilan sinyali yeniden üretmektedir. Bununla birlikte
kablonun sabitleri (R, L ve G) frekans ile degismektedir. Özellikle, frekans ile
37750111
varyasyon (R ve L), yayilan sinyali artik üretmeyen, cephesel dalga içindeki kalan
dalgayi meydana getirmektedir. Bu, orijinde fiziksel olarak bulunan, yüksek
frekansli, iletkenlerin yüzeyinde akimin geri gönderilmesidir.
Cephesel dalga ile sinirlandirilmis olan, kablonun yaniti (0(X, t)) böylece su
sekilde ifade ile belirlenmektedir:
(1› ' oix,t}= A.e'°° .lerfcx(t)-v(t-tolerfcx(t-to)l .
evrak) = g [es dt.
burada zaman sabitidir ve burada fonksiyon (erfc)
ile belirlenen tamamlayici hata fonksiyonudur.
Sizinti (G), dielektrik kayiplarinin kondüktansi ile karismaktadir, burada
G=C03tg(ö). Bu, yüksek frekansli bilesenlerin sinyalin yankisinin olusmasina
sagladigi etkinin önemli ölçüde azaltilmasina katkida bulunmaktadir ve
2 ] ,e esit olan yankinin ulasmasi ile ortaya çikan bir gecikmeye neden
olmaktadir.
Bununla birlikte, kablonun sizintisi (G) ve endüktansina (L) bagli etkiler, sadece
kabloda yayilma hizinin etkili bir sekilde ölçülebilir varyasyonlarini hesaba
katamainaktadir. Gerçeklestirilen ölçümlere uygun olarak, sinyalin yayilmasini
modellemek için, sinyalin yayilma hizinin hesaba katilmasinda ve yankinin sekli
ve özelliklerine ulasilmasina olanak saglayan, yukarida açiklanan analitik modelin
nümerik bir çözünmesinde, yalitkanin (44) dielektrik kayip faktörünün ( tg(ö)) ve
elektrik geçirgenligi (er), frekans ile varyasyonlar arasindaki gerekli bagin hesaba
katilmasindan olusan, sinyalin yayilmasinin modelize edilmesi için bir koyut
kurulmaktadir. Bir Laplace temsiline göre digeri Fourier temsiline göre iki olasi
sayisal yaklasim, analitik modeli çözmeyi ve ölçümlerle karsilastirilmak üzere
biraz farkli sonuçlar vermeyi mümkün kilmaktadir.
37750111
Nümerik analizin sonuçlari özellikle, yayilma orijinini belirleyen Sangatte ucu
(18), deniz alti kablosu (14) için sekiller 3a ve 3b”de gösterilen, sinyal tarafindan
kat edilen mesafe (L) ile yalitkanin dielektrik geçirgenligi (er) ve dielektrik kayip
faktörünün (tg(ö)) varyasyonlarina sayisal bir destek vermektedir. Eger Laplace
ve Fourier temsilleri, sinyal tarafindan kat edilen mesafeye göre yalitkanin
elektrik geçirgenliginin varyasyonuna iliskin ayni tahminleri verir ise dielektrik
kayiplari faktörünün (tg(ö)) varyasyonunun tahminleri için tamamen ayni degildir.
Sekil 4”te gösterildigi üzere, deniz alti kablosunda (14) yayilma hizinin (V)
varyasyonlarinin olasi birçok modeli ile sonuçlanmaktadir. Örnegin, bir Laplace
temsilini kullanan ilk model, daireler tarafindan tanimlanan degerler ile
gösterilmektedir ve kisa sürekli çizgilerle düz bir çizgi boyunca dogrusal olarak
indirilmektedir. Bir Fourier temsilini kullanan ikinci bir model, kareler tarafindan
tanimlanan degerlerle gösterilmektedir ve düz bir çizgi boyunca uzun kesikli
çizgilerle dogrusal olarak indirgenmektedir. Kablo (14) üzerinde gerçeklestirilen
ölçümlerden kaynaklanan üçüncü bir model düz bir çizgi ile gösterilmektedir.
Denizalti kablosunda (14), 152.6 m/us oraninda iletiindeki yayilma hizi
bilinmektedir ve üç model için de ortaktir. Üç düz çizginin egimleri benzerdir,
Laplace ve Fourier analitik yaklasimlarinin yakinsamasina ve ayni zamanda,
yalitkanin (44) dielektrik kayip faktörü (tg(ö)) ve elektrik geçirgenliginin (ar),
frekans ile varyasyonlarinin bagli oldugu koyutun uygunlugunu dogrulamaktadir.
Sekil 4b°de, sekil 4°da görülebilen yakinsak sonuçlarin verilerine sahip olan iki
Laplace ve Fourier formülleri, Telegrafi Denklemi, frekans ile yalitkanin (44)
geçirgenligi ve kayiplarinin varyasyon modeli dahil edilerek ve dolayisiyla iki
ekometri ölçümü durumunda, bir sinyal tarafindan kat edilen mesafeye göre,
sadece F ourier formülü dogrultusunda islenmistir:
- Sangatte ucundan (18) ekometri ile ölçüm (egim A), ve
- iki kablo (12 ve 14) türünün varligi dahil edilerek, Sellindge ucundan (16)
37750111
ekometri ile ölçüm (ölçüm B).
Sinyalin ve bunun ariza (26) üzerinde yansimasindan sonraki yankisinin efektif
hizinin, Telegrafi Denklemi ile, kablonun uzunlugunu (L) hipotez ile bilindigi,
ariza ve Ölçüm (28) cihazi arasindaki yayilma süresinin (0 ) hesaplanmasindan
çikarildigi fark edilecektir.
Yayilma süresi, örnegin daha yüksek olan birçok büyüklük derecesine yükselme
süresine “sinyalin basinin” ayagi (00) ile isaretlenen, ariza üzerinde yankisinin
alinmasi ve düsük bir yükselme süresi ile dalganin önü tarafindan isaretlenen
sinyalin yayilmasi arasindaki süre araligidir. Yankinin ayagi (00), sinyalin en üst
siradaki bilesenleri ve bunun ariza üzerindeki yankisinin hafifleme kuvveti
nedeniyle yer saptama zorlugu sergilemektedir. Bununla birlikte, özellikle temsili
egimin kavisinin varyasyonu olmak üzere yankinin genligine iliskin verilerin
incelenmesi ile isaretlenebilmektedir. Varyant olarak, yayilma süresi, sekil 5,te
gösterildigi üzere (6%10) ile gösterilen, yankinin maksimal genliginin %lûiunda
apsis seviyesinde ölçülebilmektedir. Yayilma hizinin varyasyon modeli
kaçinilmaz olarak seçilen röpere baglidir.
Sekil 4a”da gösterildigi üzere, yayilma hizinin varyasyonuna iliskin dogrusal bir
model alinarak asagidaki bagintiya ulasilmaktadir:
(2_ ) VI2 = %12 - Ut.
Ölçülen yayilma süresinin (9 ) bir fonksiyonu olarak ölçüm noktasina kiyasla
kusurun kablo boyunca mesafesini veren genel bagintidan çikanlmaktadir:
37750111
V0/2 degerinin bilindigi, baska bir ifadeyle belirsiz olmadigi varsayilmaktadir.
Baginti (3),ün belirsizligi egri (1/ 'E ) içinde ve ölçüm (6) içinde kalmaktadir. Bu
asagidaki belirsiz bagintidan çikarilmaktadir:
AL 1 [0 A1 A0)
.4 _.= .
H L 14-92; 1: z' 9
Sekil 4aidaki yayilma hizi modelleri, (6%10),da yayilma süresinin bir ölçümüne
dayanmaktadir ve ölçümde (6) belirsizlige ek olarak egimde (1/r) ölçülebilen bir
belirsizliginin efektif olarak var oldugunu göstermektedir. Bu belirsizlik,
asagidaki degerler ile sekil 4a`daki nümerik çözümler ve ölçümlere göre
arttirilabilmektedir:
(5) %=3303%.
(90)°da yayilma süresinin ölçümüne dayanan yayilma hizi modelleri, belirsizligin
egride (l/r) bulundugunu ve sadece bu durumda ölçümde bir belirsizlik oldugunu
göstermektedir.
(Burda ölçüm durumunda, sonuç 7 sifirdir ve baginti (4) su sekildedir:
L 1+91'9 - 0
sonuç (6/1) 1 oldugunda düsük olarak
varsayilabilmektedir. Kablo (14) üzerinde gerçeklestirilen ölçümler
37750111
(9%,io),da ölçümler durumunda, sonuç _7- sifir degildir (%3,903 degeri ile
arttirilabilmektedir) ve %0,18 oraninda (6/1) ile çarpilmaktadir. Dolayisiyla eger
operatörün, %1°e esit veya bunun altinda bir referans orijini üzerinde göreceli
belirsizlik ile (Go/"10) ölçümünü gerçeklestirebildigi varsayilir ise bu ölçümün
seçilmesi dogrulanacaktir.
Bulusa göre bir yapilandirma biçimine göre, baginti (3)'ün, arizanin (26) yerinin
saptanmasi yönteminin basit ve hizli bir sekilde uygulanmasi için, arizanin (26)
referans noktasina olan mesafesi (L) ve yayilan sinyal ve bunun yankisinin gidis
dönüsüne iliskin toplam yayilma süresi arasindaki uyum tablosu dogrudan
olusturulabilmektedir. Bu tablo depolama araçlarinda (34) depolanmaktadir.
Örnek olarak IFAZOOO baglantisi için ekte saglanan uyum tablolari tasarlanmistir:
- tablo 1: Sangatte ucunda (18) gerçeklestirilen bir ekometri için tablo l,
arizanin bu Sangatte ucuna olan mesafesi ve toplam gidis dönüs yayilma süresi
(90 veya @%10 ölçümü ile) arasindaki uyumu vermektedir,
- tablo 2: Sellindge ucunda (16) gerçeklestirilen bir ekometri için tablo 2,
arizanin Folkestone kavsagina (20) olan mesafesi ve toplam gidis dönüs
yayilma süresi (90 veya @%10 ölçümü ile) arasindaki uyumu vermektedir,
Bu tabloda verilen degerlerin, sinyalin yayilma hizinin (V0) önceden belirlenmis
bir sabit degeri ile iliskili olduguna dikkat edilmelidir.
Sekil 6”da gösterilen arizanin (26) yerinin saptanmasina yönelik yöntem sekil
1 ,deki donanimda uygulanmaktadir.
Süre ekseninin röperi olarak alinan bir anda (t = 0) bir darbeli sinyalin, Sangatte
ucuna (18) yerlestirilmis birinci yer saptaina cihazindan (28), bir birinci yayilma
3775001
asamasini (100) içermektedir.
Daha sonra, bir ikinci ölçüm (102) asamasi sirasinda, ariza (26) üzerinde bu
sinyalin yansimasinin temsili bir yankisi bir operatör tarafindan otomatik olarak
ya da manüel olarak ölçülmektedir. Bu yankinin alinmasi aninda (00 veya 0%10),
daha önce belirtildigi üzere yankinin maksimal genliginin %10,u ya da yankinin
ayagi ölçülmektedir.
Bir tahmin asamasi (104) sirasinda, yankinin alinma ani, ölçümden sonra arizanin
(26) bulundugu metrelerce uzunluktaki kablo segmentinin (400) uygun bir sekilde
çikarilmasi için ölçüme göre ikinci veya üçüncü sütunda, tablo llin degerleri ile
kiyaslanmaktadir. Kablo segmentinin içerisindeki arizanin pozisyonunun daha
hassas bir sekilde tahmin edilmesi, tablo lsde karsilik gelen zaman segmentinde
ölçülen alma aninin pozisyonu ve kablonun bu segmentinin uçlarina göre, bilinen
bir hesaplama dogrultusunda, dogrusal ara degerleme ile elde edilebilmektedir.
Son olarak son bir asama (106) sirasinda, arizanin yerinin saptanmasina iliskin
olarak tahmin edilen deger geri döndürülmektedir.
Varyant olarak yer saptama, Sellindge ucundan (16) gerçeklestirilebilmektedir. Bu
durumda ayni zamanda sinyalin yayilma hizi (V0) sabittir ve bilinmektedir.
Bu durumda, yer saptama yöntemi, süre ekseninin röperi olarak alinan bir anda (t
= 0) bir darbeli sinyalin, Sellindge ucuna ( 16) yerlestirilmis birinci yer saptama
cihazindan (28), bir birinci yayilma asamasini (100) içermektedir.
Daha sonra, bir ikinci ölçüm (102`) asamasi sirasinda, ariza (26) üzerinde bu
sinyalin yansimasinin temsili bir yankisi bir operatör tarafindan otomatik olarak
ya da inanüel olarak ölçülmektedir. Bu yankinin alininasi aninda (00 veya 0%10),
daha önce belirtildigi üzere yankinin maksimal genliginin %10”u ya da yankinin
ayagi ölçülmektedir.
3775001
Bir tahmin asamasi (104”) sirasinda, yankinin alinma ani, ölçümden sonra arizanin
(26) bulundugu metrelerce uzunluktaki kablo segmentinin (400) uygun bir sekilde
çikarilmasi için ölçüme göre ikinci veya üçüncü sütunda, tablo 2”nin degerleri ile
kiyaslanmaktadir. Kablo segmentinin içerisindeki arizanin pozisyonunun daha
hassas bir sekilde tahmin edilmesi, tablo Zide karsilik gelen zaman segmentinde
ölçülen alma aninin pozisyonu ve kablonun bu segmentinin uçlarina göre,
dogrusal ara degerleme ile elde edilebilmektedir.
Son olarak son bir asama (1067) sirasinda, arizanin yerinin saptanmasina iliskin
olarak tahmin edilen deger geri döndürülmektedir.
Varyant olarak ve opsiyonel bir sekilde, her biri bir uca olmak üzere iki yer
saptama cihazi donanim (10) içine yerlestirilebilmektedir ve bir yandan asamalar
edilmis iki yer saptama degeri elde edilecek sekilde yürütülebilmektedir. Bu
durumda asamalar (106 ve 106,), arizanin (26) yerinin saptanmasina iliskin
belirleyici bir tahminin, muhtemelen kablonun ( 14) bir segmenti formunda tahmin
edilmis bir belirsizligi ile, asamalardan (106 ve 106,) çikan iki degerden
çikarilabildigi, ek bir asama (108) tarafindan takip edilmektedir.
Bulusun ikinci yönü: arizanin yukarisinda bir elektromanyetik alanin
incelenmesi ile arizanin yerinin saptanmasi
Bulusun bu ikinci yönüne göre, yukarida açiklanan birinci yöne uygun olarak
gerçeklestirilen bir ön yer saptamanin ardindan, baska bir ifadeyle asama (108),in
ardindan, deniz alti kablosunun (14) yukarisinda elektromanyetik alanin
varyasyonlarinin incelenmesi ile daha hassas bir yer saptama, asama (108),de
belirlenen kablo segmentine bitisik olarak gerçeklestirilebilmektedir. Nitekim
deniz alti kablosu (14) üzerinde arizanin (26) varligi nedeniyle, iletken çekirdek
(40) içinde kablonun bir ucundan belirli bir frekans ile yayilan akimin (i) elektrik
3775001
sinyali, digerleri arasinda deniz tarafindan ariza (26) seviyesinde kaynagina
kismen geri dönerek, ariza (26) ve akimin yayilma ucu arasinda bir disimetri
yaratmaktadir, dolayisiyla bu disimetri arizanin ötesinde artik mevcut degildir.
Böylece arizanin (26) yukarisinda kablonun (14) yukarisinda (baska bir ifadeyle
yayilma ucu ve ariza arasinda) elektromanyetik alanin (H) ölçülmesiyle ve bu
arizaya yaklasilmasiyla, arizanin yerinin saptanmasi, elektromanyetik alaninin
varyasyonu, daha sonra da iptalinin saptanmasi ile gerçeklestirilecek sekilde alan
azalmaktadir ve daha sonra iptal edilmektedir. Yayilan elektrik sinyalinin frekansi
örnegin 25 ve 80 Hz arasinda bulunarak, olasi parazit frekanslarina karsilik gelen
50 Hz civarinda frekanslari engellemektedir.
Bulusun bu ikinci yönünün uygulanmasi, sekil 7ade gösterildigi üzere bir donanim
tarafindan gerçeklestirilebilmektedir. Elektromanyetik alanin ölçülmesine yönelik
Cihaz (60), arizanin (26) yukarisinda yakin olarak örnegin gemi gibi bir yüzer
destek (62) üzerine yerlestirilmektedir. Gemi (62) eger mümkünse kablo (14)
boyunca yer degistirrnektedir ve alanin bir ölçümü düzenli olarak
gerçeklestirilmektedir.
Sekil 87de gösterildigi üzere, elektromanyetik alanin ölçülmesine yönelik cihaz
(60), uydu ile cografi konumlandirmanin saptanmasina yönelik bir kasaya (GPS
66) bagli olan uygu ile cografi konumlandirmaya yönelik bir anten (GPS 64)
içennektedir. Bu kasanin kesin konumunun her anda bilinmesine olanak
saglamaktadir.
Öte yandan cihaz (60), geminin (62) salinimlari her ne olursa olsun alanin (H)
tamaminin modülünün (|H|) bir degeri çikarilabilecek sekilde, elektromanyetik
alanin üç ortogonal bileseninin ölçülmesine olanak saglayan, kendi aralarinda
ortogonal 3 bobin (68) içennektedir.
Üç bobin (68) ile elektromanyetik alanin bilesenlerinin ölçülmesi, yayilan elektrik
sinyalinin frekansinin etrafinda büyük bir sirada üç geçirici bant filtresi (70)
37750111
yardimiyla, filtrelemeye tabi tutulmaktadir. Bu filtrelemelerin sonucu daha sonra
nümerik bir toplama kartina (72) tabi tutulmaktadir.
Elektromanyetik alanin bilesenleri ve ölçüm cihazinin cografi
konumlandirilmasina iliskin degerler, bu sonuçlarin isletilmesi için bir bilgisayara
(74), toplama karti (72) ile ve kasa (66) ile aktarilmaktadir. Elektromanyetik
alanin ölçülmesine yönelik cihaz (60) bir yerlesik sistem oldugu için, bir tedarik
(76) kasayi (66), filtre sistemini (70) ve bilgisayari (74) elektrik enerjisi ile
besledigine dikkat edilmelidir. Elektromanyetik alanin filtrelenmis üç bileseni
yardimiyla bilgisayar bu alanin bir modül (|H|) degerini yeniden olusturmaktadir.
Istege bagli olarak bilgisayar, eger alinan ölçümler olanak saglar ise
elektromanyetik alanin dikey bilesenini (|Hz|) çikarmaktadir.
Ariza (26) yeri saptama prensibi cihaz (60) tarafindan ve daha özellikle sekil 9°da
gösterildigi üzere bilgisayar (74) tarafindan uygulanmaktadir. Deniz dibine göre
sabit yüksekligin (z), kabloya (14) göre enine yer degistirir ise elektromanyetik
alan modülünün (|H|) kablonun yukarisinda maksimuma ulastigi fark edilecektir.
Bunun karsiliginda dikey bileseni (|Hzl) kablonun (14) yukarisinda minimuma
ulasmaktadir. Ayrica deniz dibine göre sabit yüksekligin (z), kabloya (14) göre
boylamsal olarak yer degistirir ise elektromanyetik alan modülünün (|H|), arizanin
(26) yakininda azalmaya, daha sonra da ariza geçildikten sonra iptal edilmeye
meyilli oldugu anlasilacaktir. Dogrudan arizanin (26) üzerinde, kablo boyunca
alan modülünün degerini veren egri, böylelikle hatanin(26) yerinin iyi bir
tahminini saglayan bir bükülme noktasini göstermektedir.
Sekil lO'da gösterilen, denizalti kablosunda (14) arizanin (26) tam olarak
yerlestirilmesi için bir yöntem bu sayede türetilmistir.
Bir birinci asama (200) sirasinda gemi, özellikle bir sonraki asamayi (108)
takiben, örnegin bir bustrofedon yolu boyunca, seçilen kablo (14) segmenti
boyunca kablonun (14) hemen üzerindeki ardisik çapraz geçislerden olusan bir
37750111
yolu (T) takip etmektedir. Bu yolun (T) devaminda cihaz (60), elektromanyetik
alana (H) iliskin bir dizi ölçümü (M) almaktadir. Ölçümler (M) ile belirtilen bu
yol (T) sekil 11”de gösterilmektedir. Bu ölçümlerden, elektromanyetik alan
modülünün (|H|) ve muhtemelen bunun dikey bileseninin (|Hz|) ardisik
degerlerinden çikarilmaktadir. Sekil ll”de, degerin (|H|) yükseldigi en büyük
noktalarla gösterilen bu inodüldür (|H|). Dolayisiyla, kablonun (14) yukarisindan
geçis, ölçüinlerin (M) ardisikliginda, ya modülün (|H|) lokal maksimumu ile ya da
(|Hzl)”nin lokal minimumu ile ya da modülün (|Hl) ve (|Hz|),nin lokal maksima ve
minimasi arasinda bir korelasyon ile saptanabilmektedir.
Bu sayede asama (202), sekil 9°daki eksene (x) paralel olan bir çizgi boyunca
konumlandirilmis olan kablonun yukarisinda geçis noktalari ölçümden (M)
çikarilmaktadir. Bu geçis noktalarinda gerçeklestirilen ölçümler (M) sayesinde,
elektromanyetik alan modülünün (|H|) bir degerinin bilindigi, seçilmis kablo (14)
segmenti boyunca, bir noktalar egrisinin olusturulmasi mümkündür. Sekil 9,dan
hareketle (düz egri) daha önce belirtildigi üzere, istege bagli olarak ara
degerlendirilmis bu noktalar egrisi, arizanin (26) yukarisinda bir yansima noktasi
sergilemektedir.
Bu yansima noktasi, asama (204) sirasinda, ayrintilandirilamayacak olan klasik bir
yönteme göre bilgisayar (74) tarafindan belirlenmektedir.
Son olarak, son asama (206) sirasinda, belirlenmis yansima noktasina göre, kablo
(14) üzerinde arizanin (26) konumunun tahmin edilmesi geri dönmektedir.
Varyant olarak, eger kablonun kesin konumu iyi bir sekilde biliniyor ise ve
yukarisinda kablo boyunca dogrudan bir yolun takip edilmesi mümkün ise
bustrofedonda bir iz dogrultusunda bir yolun takip edilmesinden olusan asama
(200)`e geçilebildigine dikkat edilmelidir. Bu durumda asama (202) sirasinda,
sekil 9*da verilen noktalar egrisinin (düz egri) elde edilmesi için seçilmis olan
kablo (14) segmenti uzunlugu üzerinde kabloyu takip ederek bunun yukarisinda
37750111
modülün (|H|) ölçümleri dogrudan elde edilmektedir.
Birçok yön, varyant ve yapilandirma biçimine göre yukarida açiklanan gibi bir
yöntemin, bir elektrik kablosunda veya bir elektrik kablosu düzeneginde, gelen bir
elektrik sinyalinin en azindan kismen yansimasini üreten bir arizanin yerinin
saptanmasina iliskin hassas bir ölçümün yapilmasina olanak sagladigi
görülecektir.
Elbette bulus, açiklanan ve gösterilen yapilandirma biçimleri ile
kisitlanmamaktadir. Bulus özellikle, uygulandigi elektrik enerjisi aktarim
donanimi ve kullanilan yayilma hizi varyasyonu modeline iliskin olarak, bu
modelin ölçümlerden ve/veya analitik bir çalismadan ve/veya sayisal analizden
çikarilip çikarilmadigina dair çesitli alternatiflere elverislidir.
37750.01
Tablo 1: Sangatte ucundan (18) ölçüm
L (in cinsinden)
00 (us cinsinden)
0.400 5,20 Sinyalin hizli yükselisi
37750.01
37750.01
37750111
Tablo 2: Sellindge ucundan (16) ölçüm
L (m cinsinden)
60 (us cinsinden)
9%10 (us cinsinden)
37750.01
37750.01
37750.01
Claims (7)
- ISTEMLER Bir elektrik baglantisi (12, 14) üzerinde bir arizanin (26) yerinin saptanmasina yönelik bir yöntem olup, asagidakilerden olusan asamalari içermektedir: - bir birinci anda, elektrik baglantisinin (12, 14) bir ucundan (16, 18) baslayarak önceden belirlenmis yayilma hizi ile bir elektrik sinyalinin yayilmasi (100, 100,), - bir ikinci anda bu elektrik sinyalinin bir yankisinin alinmasinin saptanmasi (102, 102'), ayrica asagidakilerden olusan asamalari içermesi ile karakterize edilmektedir: - sinyal tarafindan kat edilen elektrik baglantisinin (12, 14) uzunluguna göre elektrik baglantisinda elektrik sinyalinin yayilma hizina (V) bir - birinci ve ikinci anlar arasindaki farka, önceden belirlenmis baslangiçtaki yayilma hizina ve baglantidaki (12, 14) hiz varyasyon modeline göre arizanin yerinin saptaninasinin tahmin edilmesi (104, 104,).
- Elektrik baglantisinda (12, 14) elektrik sinyalinin yayilma hizina (V) iliskin varyasyon modeli yardimiyla bir yandan birinci ve ikinci anlar arasindaki fark degerleri ve diger yandan arizanin (26) elektrik baglantisinin (12, 14) bir referans noktasina (16, 18, 20) kadar olan varsayilan mesafeler arasinda bir uyum tablosunun belirleninesinden olusan bir asama içeren, Istem lie göre bir elektrik baglantisi (12, 14) üzerinde bir arizanin (26) yerinin saptanmasina yönelik yöntem.
- Elektrik baglantisinda (12, 14) elektrik sinyalinin yayilma hizina (V) iliskin varyasyon modelinin, bir sinyal frekansina göre ve dolayisiyla sinyalin yayilma hizinda (V) bir azalmaya neden olan, sinyal tarafindan kat edilen elektrik baglantisinin (12, 14) uzunluguna göre degisken baglantinin bir yalitkaninin (44) elektrik geçirgenligi ve dielektrik kayiplari faktörünü içeren bir model oldugu, Istem 1 veya 2lye göre bir elektrik baglantisi (12, 14) üzerinde bir arizanin (26) yerinin saptanmasina yönelik yöntem. .
- Ikinci anda elektrik sinyali yankisinin alinmasinin (102, 102,), bu yankinin genligi, önceden belirlenmis bir yüzdeye, özellikle de maksimal genliginin yüzde onuna ulastigi zaman belirlendigi, Istemler 1 ila 37ten herhangi birine göre bir elektrik baglantisi (12, 14) üzerinde bir arizanin (26) yerinin saptanmasina yönelik yöntem. .
- Istein lie göre bir elektrik baglantisi (12, 14) üzerinde bir arizanin (26) yerinin saptanmasina yönelik bir yöntem olup, ayrica asagidakilerden olusan asamalari içermektedir: - baglanti (12, 14) boyunca birçok yerde arizanin (26) tahmin edilmis saptanan yerinin yakininda bir elektromanyetik alanin (H) bilesenlerinin en azindan bir kisminin ölçülmesi (200), - arizanin (26) tahmin edilmis saptanan yerinin yakininda elektrik baglantisi (12, 14) boyunca elektromanyetik alanin (H) bilesenlerinin en azindan bu kisminin varyasyonunun hesaplanmasinin çikarilmasi (202), - elektromanyetik alan (H) bilesenlerinin en azindan bu kisminin tahmin edilmis varyasyonuna göre arizanin (26) yerinin yeniden saptanmasinin tahmin edilmesi (204). .
- Istem Sie göre bir elektrik baglantisi (12, 14) üzerinde bir arizanin (26) yerinin saptanmasina yönelik bir yöntem olup, asagidakilerden olusan asamalari içermektedir: - Baglanti (12, 14) boyunca birçok yerde arizanin (26) tahmin edilmis saptanan yerinin yakininda bir elektromanyetik alanin tam modülünün (|H|), aralarinda üç ortogonal bobine sahip olan bir sistem (68) yardimiyla ölçülmesi (200), - arizanin (26) tahmin edilinis saptanan yerinin yakininda elektrik baglantisi (12, 14) boyunca elektromanyetik alanin tüm modülünün (|H|) varyasyonunun hesaplanmasinin çikarilmasi (202), - baglanti (12, 14) boyunca elektromanyetik alanin tam modülünün (|H|) tahmin edilmis varyasyonda bir egilme noktasinin saptanmasina göre ariza (26) için yeni bir yer saptamanin hesaplanmasi (204).
- 7. Elektromanyetik alan (H) bilesenlerinin en azindan bir kisminin, baglanti (12, 14) boyunca birçok yerinde gerçeklestirilen ölçümlen'n (M), özellikle bir bustrofedon izine göre, baglantinin (12, 14) yukansinda ardisik enine geçitlerden olusan bir yol (T) dogrultusunda gerçeklestirildigi, Istem 5 veya 6,ya göre bir elektrik baglantisi (12, 14) üzerinde bir arizanin (26) yerinin saptanmasina yönelik yöntem. . Ölçülen elektromanyetik alanin (H), önceden belirlenmis bir frekans akiminin (i) elektrik baglantisinda (12, 14) dolasimi tarafindan üretildigi ve elektromanyetik alanin (H) bilesenlerinin ölçülen kisminin, akimin (i) önceden belirlenmis bu frekansi etrafinda düzenlenmis bir bant geçirici filtreleme sistemi (70) yardiiniyla filtrelendigi, Istemler 5 ila 73den herhangi birine göre bir elektrik baglantisi ( 12, 14) üzerinde bir arizanin (26) yerinin saptanmasina yönelik yöntem. . Elektrik baglantisinin bir ucuna (16, 18) baglaninak üzere tasarlanmis olan, bir elektrik baglantisi (12, 14) üzerinde bir arizanin (26) yerinin saptanmasina yönelik bir cihaz (28) olup, asagidakileri içermektedir: - bir birinci anda, elektrik baglantisinin (l2, 14) bir ucundan baslayarak önceden belirlenmis bir yayilma hizi ile bir elektrik sinyalinin yayilmasi (100, 100”) için bir sinyal üreteci (30), - bir ikinci anda, bu elektrik sinyalinin bir yankisinin alinmasinin saptanmasi (102, 1027) için bir sinyal alici (32), ayrica asagidakileri içermesi ile karakterize edilmektedir: - sinyal tarafindan kat edilen baglanti uzunluguna göre elektrik baglantisinda (12, 14) elektrik sinyalinin yayilma hizina (V) bir 10 varyasyon modelden çikan verilerin depolanmasina yönelik araçlar (34), - birinci ve ikinci anlar arasindaki farka, baslangiçtaki önceden belirlenmis yayilma hizina ve baglantidaki (12, 14) hiz varyasyon modeline göre, depolanmis veriler yardimiyla arizanin (26) yerinin 15 saptanmasinin hesaplanmasi için yapilandirilmis bir hesaplayici (36). iki yer saptama cihazi (28) ve bir ariza (26) sergileyen bir elektrik baglantisi (12, 14) içeren, bir elektrik baglantisi üzerinde bir arizanin yerinin 20 saptanmasina yönelik donanim.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP08290221.4A EP2098877B1 (fr) | 2008-03-07 | 2008-03-07 | Procédé, dispositif et installation de localisation d'un défaut sur une liaison électrique |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TR201810919T4 true TR201810919T4 (tr) | 2018-08-27 |
Family
ID=39579962
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TR2018/10919T TR201810919T4 (tr) | 2008-03-07 | 2008-03-07 | Bir elektrik bağlantısı üzerinde bir arızanın yerinin saptanması için yöntem, cihaz ve donanım. |
| TR2018/11114T TR201811114T4 (tr) | 2008-03-07 | 2008-03-07 | Bir elektrik bağlantısı üzerinde bir arızanın yerinin saptanması için yöntem ve cihaz |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TR2018/11114T TR201811114T4 (tr) | 2008-03-07 | 2008-03-07 | Bir elektrik bağlantısı üzerinde bir arızanın yerinin saptanması için yöntem ve cihaz |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US8554499B2 (tr) |
| EP (2) | EP2098877B1 (tr) |
| ES (2) | ES2687451T3 (tr) |
| TR (2) | TR201810919T4 (tr) |
| WO (1) | WO2009115747A2 (tr) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2951561B1 (fr) * | 2009-10-20 | 2011-12-09 | Areva T & D Sas | Procede de detection de la position d'un front d'onde correspondant a un evenement dans un signal recu par un detecteur |
| FR3000207B1 (fr) * | 2012-12-20 | 2015-07-17 | Soletanche Freyssinet | Procede et systeme pour surveiller un ouvrage de genie civil. |
| US10436928B2 (en) * | 2014-12-19 | 2019-10-08 | International Business Machines Corporation | Detection and imaging of subsurface high impedance contrast objects |
| CN104502806A (zh) * | 2015-01-09 | 2015-04-08 | 山东康威通信技术股份有限公司 | 基于架空电缆混合线路暂态量信号的故障定位系统及方法 |
| CN105553542A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-05-04 | 中英海底系统有限公司 | 基于电磁感应原理的海底缆线故障点探测方法 |
| CN110543612B (zh) * | 2019-06-27 | 2023-04-07 | 浙江工业大学 | 一种基于单目视觉测量的集卡定位方法 |
| CN110618364A (zh) * | 2019-11-03 | 2019-12-27 | 西南交通大学 | 一种评估配电网xlpe电缆终端绝缘可靠性的方法 |
| CN114019324B (zh) * | 2021-11-02 | 2024-07-19 | 常熟理工学院 | 低压智能型断路器负载侧配电线绝缘在线检测传感装置及方法 |
| CN119001373B (zh) * | 2024-10-23 | 2024-12-27 | 吉林省远程电缆有限公司 | 一种对船用电缆在线绝缘监控的自动检测系统 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH386557A (fr) * | 1962-09-24 | 1965-01-15 | Privaco Electronic | Procédé de dépistage d'un défaut de ligne électrique et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé |
| US4835478A (en) * | 1987-02-17 | 1989-05-30 | Haddon Merrill K | Method and apparatus for acoustic detection of faults in underground cables |
| FR2766274B3 (fr) * | 1997-07-11 | 1999-09-10 | Atermes | Procede de localisation de defauts sur un cable metallique et dispositif de mise en oeuvre de ce procede |
| FR2766576B1 (fr) * | 1997-07-23 | 1999-08-27 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif d'analyse d'impulsion unique a pas variable |
| FR2784192A1 (fr) | 1998-10-01 | 2000-04-07 | Atermes | Procede de localisation de defauts sur un cable a ecran metallique et dispositif de mise en oeuvre de ce procede |
| US6777953B2 (en) * | 2001-01-24 | 2004-08-17 | General Dynamics (Otc) Aerospace, Inc. | Parallel arc fault diagnostic for aircraft wiring |
| TW567321B (en) * | 2002-07-02 | 2003-12-21 | Via Tech Inc | Method of using waveform to judge position of connection failure |
| US7332901B2 (en) * | 2005-04-15 | 2008-02-19 | Seektech, Inc. | Locator with apparent depth indication |
| US7336078B1 (en) * | 2003-10-04 | 2008-02-26 | Seektech, Inc. | Multi-sensor mapping omnidirectional sonde and line locators |
| US20080048669A1 (en) * | 2006-08-28 | 2008-02-28 | Dzulkifli Saul Scherber | Topological mapping using a conductive infrastructure |
| WO2008086908A1 (en) * | 2007-01-17 | 2008-07-24 | International Business Machines Corporation | A method for determining the current return path integrity in an electric device connected or connectable to a further device |
-
2008
- 2008-03-07 ES ES10159262.4T patent/ES2687451T3/es active Active
- 2008-03-07 TR TR2018/10919T patent/TR201810919T4/tr unknown
- 2008-03-07 ES ES08290221.4T patent/ES2685744T3/es active Active
- 2008-03-07 TR TR2018/11114T patent/TR201811114T4/tr unknown
- 2008-03-07 EP EP08290221.4A patent/EP2098877B1/fr active Active
- 2008-03-07 EP EP10159262.4A patent/EP2204659B1/fr active Active
-
2009
- 2009-03-06 US US12/867,788 patent/US8554499B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2009-03-06 WO PCT/FR2009/050373 patent/WO2009115747A2/fr not_active Ceased
-
2013
- 2013-08-29 US US14/013,764 patent/US9081047B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TR201811114T4 (tr) | 2018-08-27 |
| EP2098877A1 (fr) | 2009-09-09 |
| EP2098877B1 (fr) | 2018-06-06 |
| US20140005962A1 (en) | 2014-01-02 |
| US8554499B2 (en) | 2013-10-08 |
| WO2009115747A3 (fr) | 2010-06-17 |
| US20100332163A1 (en) | 2010-12-30 |
| EP2204659B1 (fr) | 2018-06-13 |
| ES2685744T3 (es) | 2018-10-11 |
| EP2204659A1 (fr) | 2010-07-07 |
| ES2687451T3 (es) | 2018-10-25 |
| US9081047B2 (en) | 2015-07-14 |
| WO2009115747A2 (fr) | 2009-09-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TR201810919T4 (tr) | Bir elektrik bağlantısı üzerinde bir arızanın yerinin saptanması için yöntem, cihaz ve donanım. | |
| Bawart et al. | Diagnosis and location of faults in submarine power cables | |
| Hamidi et al. | Traveling-wave-based fault-location algorithm for hybrid multiterminal circuits | |
| CN114019309A (zh) | 一种基于频域反射技术的电缆缺陷定位方法 | |
| JP7252041B2 (ja) | コモンモード挿入損失を使用したケーブル又は配線設備のシールド導通試験 | |
| Huang et al. | Upper sweeping frequency selection for cable defect location based on STFT | |
| Elkalashy et al. | Earth fault distance estimation using active traveling waves in energized-compensated MV networks | |
| CN115104035A (zh) | 用于评估电网状况的监测系统 | |
| EP3710843A1 (en) | Parameter free traveling wave based fault location for power transmission lines | |
| EP3607313A1 (en) | Reflectometry devices and methods for detecting pipe defects | |
| CN110261739A (zh) | 一种电缆软故障定位装置及定位方法 | |
| Wagenaars | Integration of online partial discharge monitoring and defect location in medium-voltage cable networks | |
| EP3563163A1 (en) | Travelling wave based method for locating a fault in a transmission line and device therefor | |
| CN109579665A (zh) | 金属带铠装间隙测量方法 | |
| WO2017102488A1 (en) | A method of locating a fault in a power transmission medium | |
| CN119310392A (zh) | 基于频域反射-恒虚警率的电缆缺陷定位方法与相关装置 | |
| JP7673818B2 (ja) | 電線検査システム、電線検査方法、および電線の使用方法 | |
| CN112180218A (zh) | 局部放电监测方法、系统及装置 | |
| FR2586818A1 (fr) | Procede de detection d'usure d'une ligne immergee dans un milieu conducteur et renfermant une conduite ou un cable electrique | |
| Hashmi et al. | Modeling on-line three-phase PD monitoring system for MV overhead covered-conductors | |
| JPH0436329B2 (tr) | ||
| Kojima et al. | Fault point localization of power feeding lines in optical submarine cables | |
| CN120522494A (zh) | 一种充电枪故障自动检测方法 | |
| CN119535108A (zh) | 一种用于高压电缆外护套的检测系统及检测方法 | |
| Ramharack et al. | Connecting the Dots: A Comprehensive Literature Review on Low and Medium-Voltage Cables, Fault Types, and Digital Signal Processing Techniques for Fault Location |