專利名稱：配電網(wǎng)電纜故障在線測(cè)距裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電網(wǎng)測(cè)量裝置，具體說(shuō)涉及一種在供電情況下測(cè)定電力電纜 故障位置的裝置。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，采用電纜供電方式越來(lái)越多。但是由于許多的原因，電 力電纜線路在運(yùn)行中經(jīng)常發(fā)生故障，由于電纜埋設(shè)于地下，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，不易及時(shí)準(zhǔn)確尋 找到故障點(diǎn)。不同于架空線，電力電纜的故障機(jī)理和故障種類比較復(fù)雜。一般永久性故障 不多，電力電纜絕緣材料逐漸老化加大的周期性故障及閃絡(luò)性故障比較多。目前，廣泛利用 的電纜故障測(cè)距裝置都是在停電情況下，先向故障電纜加上低、高壓脈沖信號(hào)，然后根據(jù)從 故障點(diǎn)反射出來(lái)的信號(hào)測(cè)試故障點(diǎn)距離。這種離線方式的故障測(cè)距裝置體積大、運(yùn)轉(zhuǎn)操作 復(fù)雜，反射波識(shí)別需要熟練的工作人員才能完成。目前還沒有在供電情況下能夠精確測(cè)試 電力電纜故障位置的裝置。因此尋求一種快捷、準(zhǔn)確的電力電纜故障測(cè)距裝置和方法，以縮 短檢修時(shí)間、減少停電損失，具有很大的實(shí)際意義。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有配電網(wǎng)電纜故障在線測(cè)距裝置存在的缺陷，本實(shí)用新型提供一種在不停 電的情況下，能夠精確定位的配電網(wǎng)電纜在線故障的測(cè)距裝置。解決上述技術(shù)問(wèn)題所采取的具體技術(shù)措施是一種配電網(wǎng)電纜故障在線測(cè)距裝 置，其特征是由電流傳感器、信號(hào)檢測(cè)電路、數(shù)據(jù)采集卡、光纖信號(hào)傳輸器和主機(jī)構(gòu)成，工 作頻帶為3MHz的電流傳感器的輸出輸入端連接信號(hào)檢測(cè)電路的輸出輸入端，信號(hào)檢測(cè)電 路的輸出輸入端連接IOOMHz的A/D變換模塊，IOOMHz的A/D變換模塊連接HFBR系列光纖 維收發(fā)器信號(hào)輸出輸入端，HFBR系列光纖維收發(fā)器信號(hào)輸出輸入端連接緩沖電路，緩沖電 路連接主機(jī)電腦。本實(shí)用新型的有益效果本裝置是利用混合光電型電流傳感器，能方便采集到高 壓電纜等任意電力電纜的故障暫態(tài)信號(hào)。利用故障暫態(tài)信號(hào)的行波法，測(cè)定高電阻、低電 阻、周期性和閃絡(luò)性故障等任意故障的故障距離。由于在供電情況下識(shí)別電纜早期故障并 測(cè)定故障位置，所以能夠提前進(jìn)行電纜維護(hù)和保養(yǎng)，能顯著減小因停電產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失。本裝置是在通過(guò)全自動(dòng)暫態(tài)信號(hào)分析測(cè)定故障距離，所以測(cè)試操作簡(jiǎn)單，有利于 供電電纜的在線監(jiān)視。電流傳感器和采集卡體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，有利于現(xiàn)場(chǎng)布置。說(shuō)明書附圖

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是電路連接圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)。[0011]一種配電網(wǎng)電纜故障在線測(cè)距裝置，如圖1所示，是由電流傳感器、信號(hào)檢測(cè)電 路、高速數(shù)據(jù)采集、信號(hào)傳輸段和主機(jī)構(gòu)成的。各裝置的電路連接如圖2所示，電流傳感器是由羅斯線圈方式構(gòu)成的，能工作在 頻率為3MHz的高頻段。電流傳感器信號(hào)輸出輸入端連接信號(hào)檢測(cè)電路，信號(hào)檢測(cè)電路不僅執(zhí)行從電流傳 感器信號(hào)傳輸?shù)礁咚贁?shù)據(jù)采集卡的工作，還進(jìn)行識(shí)別故障信號(hào)向數(shù)據(jù)采集卡發(fā)送數(shù)據(jù)采 集啟動(dòng)信號(hào)的工作。(信號(hào)檢測(cè)電路的輸出輸入端連接IOOMHz的A/D變換模塊，)A/D變 換模塊是數(shù)據(jù)采集卡，IOOMHz的A/D變換模塊選用型號(hào)為AD9218BST-105，AD變換模塊 AD9218BST-105是低耗電(275mW)，高速(105MSPS)，信噪比為57dB，最大入口電壓為1 Vp-p , AD變換分解能為lObit。利用它以IOns的樣品周期變成數(shù)字信號(hào)。EPM7512B 具有512個(gè)邏輯單位，它的工作速度為5ns。對(duì)數(shù)據(jù)處理和同步信號(hào)發(fā)生器是MAX7000系列的CPLD EMP7512B。為了系統(tǒng)控制 和傳輸數(shù)據(jù)，利用MPU STC 12CM12AD-48I。為了儲(chǔ)存數(shù)據(jù)利用儲(chǔ)存速度為7ns的高速RAM PDM41256SA。在CPLD發(fā)生的同步信號(hào)是，輸入到AD變換器AD9218以實(shí)現(xiàn)CPLD和AD變換 器這兩工作周期的一致性，又向AD變換器發(fā)送開始，停止，第3狀態(tài)變換各種控制信號(hào)，還 向數(shù)據(jù)寄存器(RAM)發(fā)出地址信號(hào)。CPLD 一邊向MPU發(fā)出開始，停止，讀數(shù)據(jù)，傳輸數(shù)據(jù)開始控制信號(hào)，一邊又從MPU中 收到傳輸完成，讀完成控制信號(hào)。CPLD的工作主要由信號(hào)檢測(cè)電路的輸出信號(hào)來(lái)收控制。STC 12C5412AD是具有最大工作頻率為48MHZ,指令周期為IT, 5Ubyte RAM, 8K byte Flash ROM, IObit AD變換的STC系列的單片處理器。IOOMHz的A/D變換模塊連接 HFBR系列光纖維收發(fā)器信號(hào)輸出輸入端，數(shù)據(jù)傳輸端是由電-光變換、光纖維和光-電變換 組成.電-光變換就是利用電光變換器件HFBR1414從采集卡出來(lái)的數(shù)字信號(hào)變成光信號(hào) 的。光纖維實(shí)行把電光器所出的光信號(hào)傳輸?shù)焦怆娖鞯墓δ埽€保障高壓和使用者之間的 電絕緣。光電變換利用HFBR-M12，HF系列電光、光電器件的最大傳輸速度是160MBD，傳輸 距離是500m，HFBR系列光纖維收發(fā)器信號(hào)輸出輸入端連接緩沖電路，緩沖電路保證電腦的 接口(USB或COM)和光電變換之間連接。如上所述，本裝置就在供電電纜上將所產(chǎn)生的故障信號(hào)以高速進(jìn)行采集儲(chǔ)存，然 后把它傳輸?shù)诫娔X，接著電腦處理輸入的數(shù)據(jù)資料判別故障信號(hào)。
權(quán)利要求1. 一種配電網(wǎng)電纜故障在線測(cè)距裝置，其特征是由電流傳感器、信號(hào)檢測(cè)電路、數(shù) 據(jù)采集卡、光纖信號(hào)傳輸器和主機(jī)構(gòu)成，工作頻帶為3MHz的電流傳感器的輸出輸入端連接 信號(hào)檢測(cè)電路的輸出輸入端，信號(hào)檢測(cè)電路的輸出輸入端連接IOOMHz的A/D變換模塊， IOOMHz的A/D變換模塊連接HFBR系列光纖維收發(fā)器信號(hào)輸出輸入端，HFBR系列光纖維收 發(fā)器信號(hào)輸出輸入端連接緩沖電路，緩沖電路連接主機(jī)電腦。
專利摘要一種配電網(wǎng)電纜故障在線測(cè)距裝置，工作頻帶為3MHz的電流傳感器的輸出輸入端連接信號(hào)檢測(cè)電路的輸出輸入端，信號(hào)檢測(cè)電路的輸出輸入端連接100MHz的A/D變換模塊，100MHz的A/D變換模塊連接HFBR系列光纖維收發(fā)器信號(hào)輸出輸入端，HFBR系列光纖維收發(fā)器信號(hào)輸出輸入端連接緩沖電路，緩沖電路連接主機(jī)電腦。本裝置是在通過(guò)全自動(dòng)暫態(tài)信號(hào)分析測(cè)定故障距離，所以測(cè)試操作簡(jiǎn)單，有利于供電電纜的在線監(jiān)視。電流傳感器和采集卡體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，有利于現(xiàn)場(chǎng)布置。
文檔編號(hào)G01R31/08GK201892719SQ20102063898
公開日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者鞏志強(qiáng), 王洪蛟 申請(qǐng)人:丹東欣泰電氣股份有限公司