Xác định loại và vị trí lỗi đường cáp bằng OTDR

OTDR là một thiết bị dựa trên bộ vi xử lý cho phép bạn xác định khoảng cách đến vị trí của các lỗi và điểm bất thường trong đường dây điện, cũng như bản chất của các lỗi và điểm bất thường này.

Nguyên lý hoạt động của máy đo phản xạ dựa trên cơ sở tạo xung điện áp thăm dò ngắn trong lõi cáp và thu xung phản xạ từ vị trí hư hỏng (tác động của sóng tới và sóng phản xạ theo dòng có tham số phân tán). Thiết bị xác định khoảng cách Lx đến sự cố trong khoảng thời gian tx giữa xung thăm dò và xung phản xạ theo công thức:

trong đó V là vận tốc truyền sóng dọc theo dây; c là tốc độ ánh sáng; y là hệ số cắt ngắn; e là hằng số điện môi tương đối.

Hệ số rút ngắn y cho biết tốc độ lan truyền của xung trong đường dây nhỏ hơn bao nhiêu lần so với tốc độ lan truyền của nó trong không khí.

Độ chính xác của việc xác định khoảng cách đến vị trí hư hỏng phụ thuộc vào giá trị đã chọn của hệ số rút ngắn.

Đối với một số loại cáp, giá trị của hệ số rút ngắn đã biết. Trong trường hợp không có những dữ liệu này, nó có thể được xác định bằng thực nghiệm nếu biết chiều dài của cáp. Xung phản xạ xuất hiện ở những nơi trên đường dây mà trở kháng đặc tính sai lệch so với giá trị trung bình của nó: tại các đầu nối, tại những nơi thay đổi tiết diện, tại những nơi cáp bị nén, tại điểm rò rỉ, tại điểm đứt, điểm ngắn mạch, điểm cuối của cáp và các điểm khác.

Tại những nơi thiết bị được kết nối, cũng xảy ra hiện tượng phản xạ từ trở kháng đầu ra của bộ tạo xung đầu dò nếu nó không bằng trở kháng sóng trung bình của đường dây. Do đó, thao tác phối hợp trở kháng đầu ra của máy phát với trở kháng đặc tính của đường dây cần được thực hiện trơn tru.

Sự suy giảm của các xung thăm dò trong đường dây ảnh hưởng đáng kể đến tín hiệu phản xạ và phụ thuộc vào thiết kế hình học, vật liệu dây dẫn và cách điện của nó. Hậu quả của việc này là giảm biên độ và tăng thời lượng của các xung phản xạ, đồng thời làm giảm độ chính xác của việc xác định khoảng cách đến vị trí hư hỏng.

Để loại bỏ ảnh hưởng của sự suy giảm, cần phải chọn các tham số (biên độ và thời lượng) của xung thăm dò sao cho biên độ của xung phản xạ là cực đại và thời lượng của nó là cực tiểu. Việc không có tín hiệu phản xạ cho thấy hệ thống phù hợp chính xác với đường dây về trở kháng đặc tính và không có lỗi.

Trong trường hợp bị đứt, xung phản xạ có cùng cực với đầu dò. Trong trường hợp đoản mạch, xung phản xạ sẽ đảo cực của nó.

Khó khăn lớn nhất trong phương pháp đo phản xạ xung là tách tín hiệu hữu ích khỏi nhiễu.

Theo tỷ lệ tín hiệu phản xạ và mức nhiễu, thiệt hại đường dây có thể được chia thành đơn giản và phức tạp.

Lỗi đơn giản là lỗi đường dây cáp khi biên độ phản xạ từ vị trí lỗi lớn hơn biên độ nhiễu.

Hư hỏng phức hợp là hư hỏng đối với một đường cáp mà biên độ phản xạ từ vị trí hư hỏng tương đương với biên độ nhiễu.

Theo quy định, các chấn thương phức tạp xảy ra thường xuyên hơn nhiều so với các chấn thương đơn giản. Giao diện bên ngoài của máy đo độ phản xạ REIS-105M1 được hiển thị trong hình. 1.

Gạo 1. Hình ảnh bên ngoài của máy đo độ phản xạ REIS-105M1

Các chức năng chính của thiết bị:

• nhập một yếu tố rút ngắn;

• hiển thị biểu đồ phản xạ trên màn hình;

• tính toán khoảng cách đến vị trí phản xạ của xung thăm dò trong dòng được điều tra theo vị trí của các con trỏ do người dùng đặt;

• tăng tín hiệu có thể lập trình;

• ghi lại các phản xạ trong bộ nhớ;

• truyền biểu đồ phản xạ tới máy tính thông qua giao diện RS232.