Техника - молодёжи 1952-05, страница 35

Так метод, который помог натуралисту, помог и людям столь далекой от него специальности.

Дальнейший шаг по пути ускорения и облегчения труда работников, имеющих дело с линейно-кабельными сооружениями, был сделан под влиянием радиолокационной импульсной техники.

В двух словах, принцип радио-акации заключается в следующем:

Радиопередатчик периодически излучает в пространство кратковременные импульсы. Долетев до объекта, способного отражать радиоволны, импульсы возвращаются, затрачивая на этот пробег определенное время.

Измеряя время пролета импульса и зная скорость его распространения (300 000 км/сек.), лехко найти расстояния до отражающего объекта (самолета, корабля, горы и т. д.).

При этом в качестве часов используют в высшей степени интересный прибор: электроннолучевую трубку - осциллограф. Это поистине универсальный прибор.

Импульсы можно посылать и в линию и на экране осциллографа наблюдать за ее состоянием по всей длине.

Линейно-кабельный локатор значительно проще «эфирных» локаторов, поскольку посылаемые им импульсы распространяются вдоль проводов, а не во все стороны в пространство (или более или менее узким пучком). Линия является, так сказать, одномерным пространством. Посылаются импульсы постоянного тока с напряжением лишь в несколько десятков вольт. Для приема отраженных сигналов достаточно одно-двухквскадного усиления.

Прибор портативен и легок. От обычного переносного осциллографа он отличается только некоторыми ручками управления.

Этот прибор позволяет одним «взором» охватить или всю линию целиком, или отдельные участки ее и судить о характере неисправностей.

Положение • импульсов на осциллографе определяет расстояния до места повреждения линии.

В линию посылаются кратковременные импульсы от генератора. Одновременно с этим запускается развертка времени в осциллографе. Импульс движется по линии; дойдя до повреждения, отражается и возвращается на осциллограф. Вернувшийся импульс отстает от электронного луча развертки времени. По величине запаздывания определяется расстояние до повреждения.

ЛИНИЯ

На стыке двух участков линий с различными характеристиками возникают отражения, которые, однако, можно использовать в качестве ориентиров при определении повреждений. Зная импульсную характеристику линии в ее нормальном состоянии, легко разобраться в картине повреждения.

Когда группе связистов, всю жизнь имевших дело с мостиками и гальванометрами, впервые продемонстрировали работу импульсного измерителя и с помощью его быстро раскрыли все сложные повреждения в сети, связисты поняли — обретено зрение. Прошло время, когда связистам приходилось копаться в земле; линейно-кабельные измерения перестали быть «темным делом».

Советские инженеры—А. Я. Усиков, С. В. Усов, Я. Л. Быховский, В. Л. Бакиновский, В. А. Батушев, Н. В. Семаков, Л. В. Кевлишвили и др.—много и славно потрудились над разработкой образцов импульсных измерителей и добились их производства.

Но на этом история не только не кончается, а именно отсюда берет начало новая область использования импульсной техники для создания теоретических основ проектирования и испытания электрической аппаратуры. Трансформатор, например, является как бы свернутой в катушку длинной линией. Если через трансформатор пропустить кратковременный импульс, то этот импульс будет частично отражаться от неоднородностей, которые он встретит на своем пути. Следовательно, импульс подскажет, как нужно рационально конструировать трансформатор, чтобы сопротивление витков по направлению от одного витка к другому оставалось постоянным, и т. д. Все это очень важно с точки зрения подбора взаимного расположения витков и слоев и распределения изоляционного материала между ними.

В разработке всех этих вопросов, как и в разработке импульсных линейных измерителей, советские исследователи идут в первых рядах мировой техники.

Впрочем, отражения могут быть и в исправных линиях; они, как говорят связисты, вызываются несогласованностью различных ее участков, например при переходе кабеля в воздушную линию.

Происхождение таких явлений можно легко понять, если поглубже взглянуть на физические условия, вызывающие отражения. Любое препятствие на пути распространения звука, света или радиоволн вызывает большее или меньшее их отражение. Но что значит препятствие? Это, говоря языком физики, граница между двумя средами с различными свойствами в отношении распространения в них волн.

Так, звуковая волна, переходя из воздуха в твердое тело, отражается последним, благодаря чему получается эхо. Миражи в пустынях возникают вследствие неодинаковой плотности воздуха на разных высотах. Замирания при приеме дальних радиостанций — результат неодинаковой ионизации воздухч и т. д.

Сложно отыскать повреждение в кабеле, который имеет сотни проводников, причем одни из них повреждены в одном месте, другие в другом. Есть и такие проводники, которые могут быть повреждены сразу в обоих местах. С помощью простого прибора производятся измерения, которые после математической обработки приводят к кривой, показывающей распределение мест повреждений.

33