Кабели грузонесущие геофизические бронированные - ГОСТ Р 51978-2002 - Методика определения волнового сопротивления и коэффициента затухания

ПРИЛОЖЕНИЕ А
(обязательное)

Методика определения волнового сопротивления и коэффициента затухания

А.1 Назначение
Настоящее приложение устанавливает методы и порядок определения вторичных параметров передачи (волнового сопротивления и коэффициента затухания) кабелей в диапазоне частот 1 кГц — 10 МГц с погрешностью ± 5 %.
А.2 Методы измерения
А.2.1 Волновое сопротивление определяют:
- методом холостого хода и короткого замыкания с помощью амперметра и вольтметра;
- резонансным методом.
А.2.1.1 Метод холостого хода и короткого замыкания с помощью амперметра и вольтметра
А.2.1.1.1 Метод основан на измерении входных напряжений и тока разомкнутой и короткозамкнутой цепей кабеля. Метод следует применять в диапазоне частот 1—300 кГц.
А.2.1.1.2 Входные сопротивления рассчитывают по результатам измерений напряжений и тока.
А.2.1.1.3 Волновое сопротивление рассчитывают как среднее геометрическое значений входных сопротивлений.
А.2.1.2 Резонансный метод
А.2.1.2.1 Метод основан на измерении частоты при резонансе измеряемой цепи кабеля. Метод следует применять в диапазоне частот 0,3—10 МГц.
А.2.1.2.2 Резонанс фиксируют по минимуму показаний вольтметра на входе разомкнутой или короткозамкнутой цепи.
А.2.1.2.3 Волновое сопротивление рассчитывают по результатам измерений резонансной частоты и емкости.
А.2.2 Коэффициент затухания определяют:
- методом разности уровней;
- методом двух вольтметров.
А.2.2.1 Метод разности уровней
А.2.2.1.1 Метод основан на измерении напряжений на входе и выходе измеряемой цепи кабеля. Метод следует применять в диапазоне частот 1 — 100 кГц.
А.2.2.1.2 Коэффициент затухания рассчитывают по результатам измерения напряжений.
А.2.2.2 Метод двух вольтметров
А.2.2.2.1 Метод основан на измерении напряжений на входе и выходе замкнутой измеряемой цепи кабеля при резонансе.
Метод следует применять в диапазоне частот 0,3—10 МГц.
А.2.2.2.2 Резонанс фиксируют по максимуму отношения напряжения на входе к напряжению на выходе измеряемой цепи кабеля.
А.2.2.2.3 Коэффициент затухания рассчитывают по результатам измерения напряжений.
А.3 Средства измерения
При проведении измерений должны быть применены средства измерений согласно таблице А.1.

Таблица А.1

А.4 Подготовка и порядок проведения измерений
А.4.1 Отбор и подготовка объекта измерений
А.4.1.1 Волновое сопротивление и коэффициент затухания определяют на строительных длинах или образцах кабеля. Длина образцов должна быть указана в технических условиях на кабели конкретных марок.
А.4.1.2 Подготовку к выполнению измерений проводят в следующем порядке:
- на оба конца кабеля накладывают бандажи на броню и удаляют последнюю на длине 200—250 мм;
- до обреза брони удаляют оболочки и обмотки лентами (если они имеются);
- на кабелях с коаксиальными парами удаляют изоляцию внешних проводников на длине 140—160 мм и внешние проводники на длине 100—120 мм;
- удаляют изоляцию с токопроводящих жил на длине 30—50 мм и, при необходимости, маркируют жилы;
- заземляют корпуса приборов.
А.4.2 Определение волнового сопротивления методом холостого хода и короткого замыкания с помощью амперметра и вольтметра (А.2.1.1)
А.4.2.1 Собирают установку по схеме, показанной на рисунке А.1.

Г — генератор; А — амперметр; V — вольтметр; K — кабель; Kл — ключ

Рисунок А.1

А.4.2.2 Измеряют параметры в следующем порядке:
- устанавливают частоту генератора на значение, указанное в технических условиях на кабели конкретных марок;
- измеряют напряжение и ток на входе измеряемой цепи для режимов холостого хода и короткого замыкания Iх.х, Iк.з, Ux.x, Uк.з,
где Iх.х — ток на входе кабеля в режиме холостого хода, А;
Iк.з — ток на входе кабеля в режиме короткого замыкания, А;
Ux.x — напряжение на входе кабеля в режиме холостого хода, В;
Uк.з — напряжение на входе кабеля в режиме короткого замыкания, В.
А.4.3 Определение волнового сопротивления резонансным методом (А.2.1.2)
А.4.3.1 Собирают установку по схеме, показанной на рисунке А.2.

Г — генератор; V — вольтметр; K — кабель; С — измеритель емкости; Kл — ключ

Рисунок А.2

А.4.3.2 Резонансную частоту определяют в следующем порядке:
- устанавливают ориентировочную резонансную частоту генератора fр, МГц, рассчитанную по формуле
,                                                             (А.1)
где e — диэлектрическая проницаемость изоляции;
L — длина кабеля, км;
n — номер резонанса — любое целое число, которое в режиме холостого хода должно быть нечетным, а в режиме короткого замыкания — четным;
- уточняют значение резонансной частоты регулировкой генератора по минимуму показаний вольтметра.
А.4.3.3 Измеряют электрическую емкость цепи С по ГОСТ 27893.
А.4.4 Определение коэффициента затухания методом разности уровней (А.2.2.1)
А.4.4.1 Собирают установку по схеме, показанной на рисунке А.3.

Г — генератор; V1, V2 — вольтметры; K — кабель; Rн — нагрузочное сопротивление

Рисунок А.3

А.4.4.2 Измеряют напряжения на входе и выходе кабеля в следующем порядке:
- устанавливают частоту генератора на значение, указанное в технических условиях на кабели конкретных марок;
- измеряют напряжения на входе (U1) и выходе кабеля (U2).
А.4.5 Определение коэффициента затухания методом двух вольтметров (А.2.2.2)
А.4.5.1 Собирают установку по схеме, показанной на рисунке А.4.

Г — генератор; VI, V2 — вольтметры; K — кабель

Рисунок А.4

А.4.5.2 Измеряют напряжения на входе и выходе кабеля в следующем порядке:
- устанавливают резонансную частоту генератора, рассчитанную по формуле А.1;
- изменяя частоту генератора, поддерживают постоянное напряжение на входе и по минимуму показаний вольтметра на выходе определяют момент резонанса в измеряемой цепи;
- измеряют напряжения U1, и U2.
А.5 Обработка результатов измерений
А.5.1 Волновое сопротивление кабеля Zв, Ом, определяют по формулам:
А.5.1.1 по результатам измерений методом холостого хода и короткого замыкания с помощью амперметра и вольтметра (А.4.2)
;                                                           (А.2)
А.5.1.2 по результатам измерений резонансным методом (А.4.3)
.                                                               (А.3)
А.5.2 Коэффициент затухания кабеля a, дБ/км, определяют по формулам:
А.5.2.1 по результатам измерений методом разности уровней (А.4.4)
;                                                           (А.4)
А.5.2.2 по результатам измерения методом двух вольтметров (А.4.5):
А.5.2.2.1 на резонансной частоте
;                                                      (А.5)
А.5.2.2.2 приведенный к частоте f, Гц, указанной в технических условиях на кабели конкретных марок
.                                                         (А.6)

ПРИЛОЖЕНИЕ Б
(справочное)

Библиография

[1] Техническое описание и инструкция по эксплуатации грузонесущих геофизических бронированных кабелей. Министерство топлива и энергетики РФ, Министерство природных ресурсов РФ. Москва, 1998

Ключевые слова: кабели грузонесущие геофизические бронированные, технические требования, методы контроля

Содержание

1 Область применения
2 Нормативные ссылки
3 Классификация, основные параметры и размеры
4 Общие технические требования
4.1 Общие требования
4.2 Характеристики
4.2.1 Конструктивные требования
4.2.2 Требования к электрическим параметрам
4.2.3 Требования стойкости к механическим воздействиям
4.2.4 Требования стойкости к внешним воздействующим факторам
4.2.5 Требования надежности
4.3 Комплектность
4.4 Маркировка
4.5 Упаковка
5 Требования безопасности
6 Правила приемки
6.1 Общие требования
6.2 Категории испытаний
6.3 Приемосдаточные испытания
6.4 Периодические испытания
6.5 Типовые испытания
7 Методы контроля
7.1 Общие требования
7.2 Проверка конструкции
7.3 Проверка электрических параметров
7.4 Проверка стойкости к механическим воздействиям
7.5 Проверка стойкости к внешним воздействующим факторам
7.6 Проверка комплектности, маркировки и упаковки
8 Транспортирование и хранение
9 Указания по эксплуатации
10 Гарантии изготовителя
Приложение А Методика определения волнового сопротивления и коэффициента затухания
Приложение Б Библиография