Détermination des types et des emplacements des défauts de ligne de câble à l'aide de l'OTDR

Un OTDR est un appareil à microprocesseur qui vous permet de déterminer la distance jusqu'aux emplacements des défauts et des irrégularités dans les lignes électriques, ainsi que la nature de ces défauts et irrégularités.

Le principe de fonctionnement du réflectomètre repose sur la génération d'une courte impulsion de tension de sondage dans l'âme du câble et la réception de l'impulsion réfléchie depuis le lieu de l'endommagement (effet des ondes incidentes et réfléchies dans les lignes à paramètres distribués). L'appareil détermine la distance Lx au défaut pendant l'intervalle de temps tx entre les impulsions de sondage et réfléchies par la formule :

où V est la vitesse de propagation des ondes le long de la ligne ; c est la vitesse de la lumière ; y est le facteur de troncature ; e est la constante diélectrique relative.

Le facteur de raccourcissement y montre combien de fois la vitesse de propagation de l'impulsion dans la ligne est inférieure à la vitesse de sa propagation dans l'air.

La précision de la détermination de la distance à l'emplacement du dommage dépend de la valeur choisie du facteur de raccourcissement.

Pour certains types de câbles, la valeur du facteur de raccourcissement est connue. En l'absence de ces données, on peut déterminer expérimentalement si la longueur du câble est connue. L'impulsion réfléchie apparaît aux endroits de la ligne où l'impédance caractéristique s'écarte de sa valeur moyenne : aux connecteurs, aux endroits où la section change, aux endroits où le câble est comprimé, au point de fuite, au point de rupture, au point de court-circuit, à l'extrémité du câble et autres.

Aux endroits où l'appareil est connecté, des réflexions se produisent également à partir de l'impédance de sortie du générateur d'impulsions de sonde si elle n'est pas égale à l'impédance d'onde moyenne de la ligne. Par conséquent, l'opération d'adaptation de l'impédance de sortie du générateur avec l'impédance caractéristique de la ligne doit être effectuée en douceur.

L'atténuation des impulsions de sondage dans la ligne affecte de manière significative le signal réfléchi et dépend de sa conception géométrique, du matériau du conducteur et de l'isolation. La conséquence en est une diminution de l'amplitude et une augmentation de la durée des impulsions réfléchies et, par conséquent, une diminution de la précision de la détermination de la distance à l'emplacement du dommage.

Pour éliminer l'influence de l'atténuation, il faut choisir les paramètres (amplitude et durée) de l'impulsion sonde de manière à ce que l'amplitude de l'impulsion réfléchie soit maximale et sa durée minimale. L'absence de signal réfléchi indique l'adéquation exacte du système à la ligne en termes d'impédance caractéristique et l'absence de défauts.

En cas de coupure, l'impulsion réfléchie a la même polarité que la sonde. En cas de court-circuit, l'impulsion réfléchie inverse sa polarité.

La plus grande difficulté de la méthode de réflectométrie impulsionnelle est de séparer le signal utile du bruit.

Selon le rapport entre le signal réfléchi et les niveaux d'interférence, les dommages de ligne peuvent être divisés en simples et complexes.

Un défaut simple est un tel défaut de ligne de câble où l'amplitude de la réflexion à partir de l'emplacement du défaut est supérieure à l'amplitude de la perturbation.

Les dommages complexes sont de tels dommages à une ligne de câble où l'amplitude de réflexion à partir de l'emplacement du dommage est comparable à l'amplitude des interférences.

En règle générale, les blessures complexes surviennent beaucoup plus souvent que les simples. La vue externe du réflectomètre REIS-105M1 est illustrée à la fig. 1.

Riz 1. Vue externe du réflectomètre REIS-105M1

Les principales fonctions de l'appareil:

• entrer un facteur de raccourcissement ;

• affichage de réflectogrammes sur l'affichage ;

• calculer la distance jusqu'au lieu de réflexion de l'impulsion de sondage dans la ligne étudiée en fonction de la position des curseurs définie par l'utilisateur ;

• gain de signal programmable ;

• enregistrement de réflexogrammes en mémoire;

• transmission des réflectogrammes à un ordinateur via l'interface RS232.