[實用新型]一種免拆除多電纜并聯交叉短路故障檢測系統

有效

• 申請號: 201420083595.7
• 申請日: 2014-02-26
• 公開（公告）號: CN203811730U
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: 武立志;邵長生;劉培雷;王立超
• 申請（專利權）人: 天津二十冶建設有限公司
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 溫國林

技術領域

本實用新型涉及電氣故障檢測裝置領域，尤其涉及一種免拆除多電纜并聯交叉短路故障檢測系統。

背景技術

在電氣工程中，大型電氣設備應用越來越廣泛（例如：大容量變壓器、大功率電機），做為電流傳輸載體的電纜，經常需要多根并聯來滿足大型電氣設備電流載體的載流量需求。當電纜敷設、接線完成后，由于電纜連接兩端電氣設備電氣參數原因，如果想檢測電纜相間或交叉短路，則必須將電纜全部拆除，與電氣設備隔離后，才能正確檢測，對于一個大型電氣設備（例如：軋線主軋電機），電纜拆除、接線的工作量相當大，一個班組完成上述工作往往要一天或更多時間。如何快速實現電纜相間交叉短路的檢測，則需要一種免拆除的電纜交叉短路檢測系統，關鍵在于如何減小因兩端連接設備對電纜電氣參數測量的干擾。

實用新型內容

本實用新型提供了一種免拆除多電纜并聯交叉短路故障檢測系統，該檢測系統實現了多電纜并聯交叉斷路故障的快速檢測，提高了系統運行的可靠性，詳見下文描述：

一種免拆除多電纜并聯交叉短路故障檢測系統，包括：中央處理單元、正弦波發生單元、正弦波驅動單元和數據采集單元，所述正弦波發生單元通過所述中央處理單元產生不同頻率正旋波，所述正旋波經過所述正弦波驅動單元加載到被測回路中，所述數據采集單元將被測回路的電壓信號轉化為所述中央處理單元可識別的數字信號，輸入至所述中央處理單元；所述中央處理單元將所述數字信號和所述正弦波驅動單元的電壓輸出信號進行比較，輸出檢測結果。

所述中央處理單元包括：單片機U1、輸入電路、輸出電路、復位電路及時鐘發生電路；

所述輸入電路由電池組RN2、按鈕S2-S5組成，給單片機U1提供指令；所述輸出電路由3個三極管、3個發光二極管及三個電阻組成，用于指示系統工作狀態及被測回路狀態；所述復位電路用于程序復位；所述時鐘發生電路由電容C1、電容C2及晶振X1組成，提供所述單片機U1工作所需的時鐘。

所述正弦波發生單元為：數模轉換芯片U2、放大器U4及電池組RN1、電阻R3、電阻R4、電容C4組成的數模轉換電路。

所述正弦波驅動單元由放大電路和測量取樣電路組成，所述放大電路包括：放大器U5，所述放大器U5的輸入端分別連接電阻R5、電阻R6、電阻R19以及電容C5；所述測量取樣電路由電阻R7、電阻R8、電阻R9、二極管D1、二極管D2和電容C6組成。

所述數據采集單元由模數轉換芯片U3及模數轉換電路組成，所述模數轉換電路由電阻R10、電阻R11、電阻R12和電容C7組成。

本實用新型提供的技術方案的有益效果是：

1、通過本系統可以實現多電纜并聯交叉斷路故障的快速檢測。

2、本系統采用低電壓交流檢測，不會損壞變頻器輸出功率單元，可以直接帶變頻器檢測。

3、本系統采用可調頻率正弦波輸出，提高故障檢測數據的可靠性。

4、本系統采用嵌入式系統設計，電路簡潔，技術先進，提高了系統運行的可靠性。

附圖說明

圖1加載直流電情況下被測回路的簡化等效電路圖；

圖2加載交流電正常情況下被測回路的簡化等效電路；

圖3加載交流電電纜交叉短路情況下被測回路的簡化等效電路；

圖4系統電路圖；

圖5中央處理單元電路圖；

圖6正弦波發生單元電路圖；

圖7正弦波驅動電路圖；

圖8數據采集單元電路圖；

圖9系統結構框圖。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。

由于多電纜并聯所連接的兩端設備大多為電機、變壓器二次側、變頻器、開關等設備，在靜態下變壓器或電機可以看做一個大型的電抗器，變頻器在沒有輸出的情況下也可以看做一個開關，傳統的測量方法使用萬用表的電阻擋進行測量（直流測量法），不考慮兩端連接設備，正常情況下阻值應為無窮大，如果有交叉短路時阻值為零。但當所連接設備為電機或變壓器時，即便是電纜連接方法正確，用萬用表測量其阻值也仍為零，所以進行故障判斷。

本實施例將實際電路在靜態下進行等效電路分析，利用靜態下電機或變壓器的電感特性，采用交流測量法，在電纜上加載一定頻率和幅值的交流電，通過回路內部分電氣參數的測量與分析，判斷電纜接線方法是否正確。