[發明專利]一種基于電力線載波的線纜故障檢測裝置

在審

• 申請號: 202010523242.4
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111679152A
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 徐劍英;李亮;閆慶鑫;殷寧寧;駱志雄;郭相泉;周超;季冊;張建;李偉;吳雪梅;盧峰;林志超;程艷艷;葉齊
• 申請（專利權）人: 青島鼎信通訊股份有限公司;沈陽科遠國網電力工程勘察設計有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/52;G01R31/58
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及中壓載波技術，公開了一種基于電力線載波的線纜故障檢測裝置，包括主機和從機，主機和從機分別包含微處理單元、信號發送單元、信號處理單元、數模轉換單元。該裝置通過判斷載波的通信質量來判斷電纜狀態，載波通信質量較好，通信速率高，表明通信鏈路正常，電纜狀態良好；當載波通信質量不好時，載波系統采用慢速通信，此時已經說明該電纜很可能存在故障，獲取通信鏈路情況做初步判斷并提前做好應對措施，及時消除線路故障。

技術領域

本發明涉及中壓載波技術，具體是一種基于電力線載波的線纜故障檢測裝置。

背景技術

電力電纜作為電網的重要組成部分，其工作狀態對電網的安全和穩定有重要的影響。電纜可能會由于電纜質量，施工質量，電纜管理等方面因素導致電纜故障，包括低阻故障，高阻故障，開路故障等。由于電力電纜的故障直接關系著整個電力系統的安全運行，因此在電力電纜發生故障時要盡快對故障點進行檢測排查并及時消除。

目前故障類型主要分為開路故障，低阻故障，高阻故障。由于電力電纜大多埋在地下，想要對故障點進行排查，要耗費大量的人力物力，很大程度上影響了電力供應恢復正常的進度，因此需要一種能夠快速檢測電纜故障的設備。現有的電力電纜故障檢測方法多種多樣，主要有低壓脈沖反射法，脈沖電壓法，脈沖電流法，二次脈沖法。

低壓脈沖反射法操作簡單、技術性要求不高并且測量效果直觀、測量的準確率較高。但對于電阻超過100k的短路故障，由于反射波在傳輸過程中衰減太大，就會難以進行觀察。此外，假如發生故障處與測試點離得太近，會觀察不到反射波，這種情況下就難以進行測試。

脈沖電壓法優點是只要在高壓下產生放電現象，就能測出故障點，并且測試時間短，不用將高阻和閃絡性故障擊穿，因此適用于所有類型的電力電纜故障；其缺點是安全性不好，高壓很容易損壞儀器，并且測試的準確性不夠強，波形難以分辨。

二次脈沖法將操作簡單且安全可靠，并且測量結果的準確度高，但該方法要用到的儀器會比其他測試方式要多，由于故障點的電阻要求降到很低，導致故障擊穿花費的時間會較長。

發明內容

基于存在上述缺陷和不足，本發明提出了一種基于電力線載波的線纜故障檢測裝置，能夠實現實時檢測電纜故障，快速分辨故障位置，且準確性高，便于安裝、維護。

為實現上述目的，本發明提供了一種基于電力線載波的線纜故障檢測裝置，其特征在于，包含主機和從機，其中主機和從機分別包含以下功能模塊：

微處理單元，控制從機的工作和測試數據的處理運算；發送故障檢測命令到信號發送單元，控制發送信號；接收模數轉換單元轉換的結果并分析，將分析結果返回；微處理單元分別與信號發送單元、模數轉換單元、信號接收整形單元相連；

信號發送單元，接收微處理器的載波命令，并生成固定頻率的載波信號，再將固定頻率的載波信號傳送至被測電纜中；

信號處理單元，接收被測電纜傳輸的信號，并將載波信號濾波整形傳輸到模數轉換單元；

模數轉換單元，對采集到是信號進行數字化處理，將模擬信號轉換為微處理單元可以處理的數字信號,模數轉換單元分別與信號處理單元、微處理單元電性連接。

主站下發故障檢測命令后，管理機接受命令并下發至主機，主機接受命令并下發至從機，從機接受載波信號，分析當前線路的噪聲參數與衰減數據，并發送至主機，主機接收載波信號分析線路的噪聲參數與衰減數據，并針對數據進行綜合分析，判斷故障點位于的大致范圍，并將數據傳輸至管理機及主站。

載波通信系統覆蓋故障區間，載波系統中可以是一個主機帶多個從機，可以得到不同的相鄰區間[i,j],{i,jЭ(0,1...n),n≥1,n表示從機個數}，