[實用新型]一種在電纜護層故障探測中判斷故障點方位的裝置

有效

• 申請號: 201020139137.2
• 申請日: 2010-03-23
• 公開（公告）號: CN201637810U
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發明（設計）人: 李桂義;李卒祥;陳宗軍
• 申請（專利權）人: 淄博威特電氣有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 鞏同海

技術領域

本實用新型涉及一種在電纜護層故障探測中判斷故障點方位的裝置，屬于電纜護層故障探測技術領域。

背景技術

現在傳統的電纜護層故障探測技術，一般使用電壓比或電阻比法進行測距，但這些測距方法只能針對單點故障有效，對于多點故障則無法準確測距。因此能在大范圍的進行直接確定故障點特別是高阻故障點變得非常重要。

目前，電力電纜的故障測距與定位主要有以下幾種方法：

1、電橋法：該方法是利用電橋原理，通過計算接地電纜的電阻進行故障測距。但該方法因抗干擾能力差，不適用于護層故障測距。

2、聲磁同步法：該方法使用高壓設備使電纜故障點擊穿放電，利用接收器記錄放電聲音，并用磁場信號對其進行同步，通過分析聲音波形或耳機對故障進行測距和定點。但該方法需要探測故障點產生的聲音信號，而護層故障的多數故障點不產生聲音信號，因此不適應護層故障定點。

傳統的定點方法“跨步電壓法”，如中國專利200410035595.0公開的“直敷式電纜護層故障的定向與定位測量方法及其測量裝置”，一般是通過高壓沖擊信號發生器向電纜的金屬護層和大地之間施加一個毫秒級的沖擊電壓信號，或者是注入一個周期為十幾秒的直流斷續信號，在地面探測該信號，通過直接判斷信號電壓的極性和幅值，來確定電流方向和具體位置。該沖擊電壓法是靠電容儲能后直接施加到電纜上，當故障電阻比較小時，會產生很大的毫秒級的沖擊電流信號。當故障電阻比較大時，沖擊電流小，毫秒級微弱的信號會容易被環境噪聲淹沒，探測響應范圍小。長周期的直流信號注入法，容易受地電位漂移的影響，調零困難，探測響應范圍小。

實用新型內容

根據以上現有技術中的不足，本實用新型的目的在于提供一種抗干擾能力強，探測的靈敏度高，響應范圍大，從而提高電纜護層故障探測的效率，減少工作強度，降低對使用者的經驗要求的在電纜護層故障探測中判斷故障點方位的裝置。

本實用新型是這樣解決其技術問題的：在電纜護層故障探測中判斷故障點方位的裝置，包括故障電纜和探針，其特征在于還包括可控高壓直流恒流電源和信號探測儀，所述的可控高壓直流恒流電源的輸出端連接故障電纜的一端，探針連接信號探測儀的輸入端，所述的信號探測儀包括輸入保護單元、放大處理單元、微機處理單元、指示器和信號跟蹤調零單元，探針通過輸入保護單元連接放大處理單元的輸入端，放大處理單元的輸出端連接微機處理單元的輸入端，微機處理單元的輸出端通過信號跟蹤調零單元連接放大處理單元的輸入端，微機處理單元的輸出端還連接指示器。

可控高壓直流恒流電源向故障電纜的護層中施加穩定的電流方波信號，信號探測儀通過探針取得該信號，并且進行處理分析，顯示結果。

所述的可控高壓直流恒流電源包括矩形波信號發生電路、反饋控制電路、電源輸入整流濾波電路、逆變電路、高頻變壓器、高壓整流電路和隔離反饋電路，電源輸入整流濾波電路的輸入端連接市電，其輸出端連接逆變電路的輸入端，逆變電路的輸出端通過高頻變壓器連接高壓整流電路輸入端，高壓整流電路的輸出端通過隔離反饋電路和反饋控制電路連接逆變電路，矩形波信號發生電路的輸出端連接反饋控制電路，高壓整流電路的輸出端為可控高壓直流恒流電源的輸出端。矩形波信號發生電路提供給定信號，高壓整流電路的輸出端向故障電纜的護層施加電源和該信號。

其優化方案是，所述的微機處理單元的輸出端通過數模轉換器連接信號跟蹤調零單元的輸入端。

其原理：探測點的兩根探針所處地電位不同，將檢測到的電位變化輸入信號探測儀進行分析，并且與電流方波信號相比較，兩者相同，判定為故障點在探測點另一端的電纜上，指示器顯示電壓信號波形和指向箭頭；反之，電壓信號的占空比與電流方波信號相比較，兩者相反，判定為故障點在探測點和可控高壓直流恒流電源之間的電纜上，指示器顯示電壓信號波形和指向箭頭明示。

所述的電流方波信號為頻率穩定的連續信號，其頻率在0.5Hz-2Hz之間，占空比為5％-95％，但是不包括50％。

本實用新型在電纜護層故障探測中判斷故障點方位的裝置所具有的有益效果是：本裝置通過使用可控高壓直流恒流電源向故障電纜護層中注入連續信號，利用波形占空比分析的方法，判斷故障點方向，可以直接由指示器顯示信號波形并且明確指示出故障方向，自動跟蹤地電位變化，抗干擾能力強，探測的靈敏度高，響應范圍大，從而提高電纜護層故障探測的效率，減少工作強度，降低對使用者的經驗要求。

附圖說明

圖1是本實用新型的工作狀態示意圖；

圖2是本實用新型的判斷流程圖；