A kábelvonal-hibák típusának és helyének meghatározása OTDR segítségével

Az OTDR egy mikroprocesszor alapú eszköz, amely lehetővé teszi az elektromos vezetékek meghibásodásának és szabálytalanságainak helyei közötti távolság, valamint ezen hibák és szabálytalanságok természetének meghatározását.

A reflektométer működési elve a kábelmagban rövid szondázó feszültségimpulzus generálásán és a sérülés helyéről visszavert impulzus vételén alapul (elosztott paraméterű vonalakban beeső és visszavert hullámok hatása). A készülék a szondázás és a visszavert impulzusok közötti tx időintervallumban a hiba Lx távolságát a következő képlettel határozza meg:

ahol V a hullám terjedési sebessége az egyenes mentén; c a fénysebesség; y a csonkolási tényező; e a relatív dielektromos állandó.

Az y rövidítési tényező megmutatja, hogy az impulzus vonalbeli terjedési sebessége hányszor kisebb, mint a levegőben való terjedésének sebessége.

A sérülés helyétől való távolság meghatározásának pontossága a rövidítési tényező választott értékétől függ.

Egyes kábeltípusoknál a rövidítési tényező értéke ismert. Ezen adatok hiányában kísérletileg megállapítható, hogy ismert-e a kábel hossza. A visszavert impulzus a vonal azon helyein jelenik meg, ahol a karakterisztikus impedancia eltér az átlagos értékétől: a csatlakozóknál, a keresztmetszet változási helyeken, a kábel összenyomódásának helyén, a szivárgási ponton, a töréspont, a rövidzárlati pont, a kábel végén és mások.

Azokon a helyeken, ahol az eszköz csatlakoztatva van, a szonda impulzusgenerátor kimeneti impedanciájáról is visszaverődés keletkezik, ha az nem egyenlő a vonal átlagos hullámimpedanciájával. Ezért a generátor kimeneti impedanciájának és a vonal karakterisztikus impedanciájának összehangolását zökkenőmentesen kell végrehajtani.

A szondázó impulzusok csillapítása a vezetékben jelentősen befolyásolja a visszavert jelet, és függ annak geometriai kialakításától, a vezető anyagától és a szigeteléstől. Ennek következménye a visszavert impulzusok amplitúdójának csökkenése és időtartamának növekedése, és ennek megfelelően a károsodás helyétől való távolság meghatározásának pontosságának csökkenése.

A csillapítás hatásának kiküszöbölésére a szonda impulzusának paramétereit (amplitúdóját és időtartamát) úgy kell megválasztani, hogy a visszavert impulzus amplitúdója maximális, időtartama pedig minimális legyen. A visszavert jel hiánya jelzi a rendszer pontos illeszkedését a vonalhoz a karakterisztikus impedancia és a hibák hiánya tekintetében.

Szakadás esetén a visszavert impulzus polaritása megegyezik a szondával. Rövidzárlat esetén a visszavert impulzus megfordítja a polaritását.

Az impulzusreflexiós módszer legnagyobb nehézsége a hasznos jel és a zaj elkülönítése.

A visszavert jel és az interferencia szint aránya szerint a vonalkárosodás egyszerű és összetett csoportokra osztható.

Egyszerű hiba az olyan kábelvonali hiba, ahol a hiba helyéről való visszaverődés amplitúdója nagyobb, mint a zavarás amplitúdója.

Az összetett károsodás a kábelvezeték olyan károsodása, ahol a károsodás helyéről való visszaverődés amplitúdója összemérhető az interferencia amplitúdójával.

Általában az összetett sérülések sokkal gyakrabban fordulnak elő, mint az egyszerűek. A REIS-105M1 reflektométer külső nézete az ábrán látható. 1.

Rizs 1. A REIS-105M1 reflektométer külső képe

A készülék fő funkciói:

• rövidítő tényező bevitele;

• reflektogramok megjelenítése a kijelzőn;

• kiszámítjuk a vizsgált vonalban a szondázó impulzus visszaverődési helyének távolságát a felhasználó által beállított kurzorok helyzetének megfelelően;

• programozható jelerősítés;

• reflexogramok rögzítése a memóriában;

• reflektogramok továbbítása számítógépre RS232 interfészen keresztül.