一種電纜識(shí)別儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電纜識(shí)別設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電纜識(shí)別儀。
【背景技術(shù)】
[0002]在電纜檢修工作中，常常會(huì)遇到需要將電纜溝內(nèi)電纜進(jìn)行識(shí)別標(biāo)記的情形，有些電纜管道雜亂，管線不規(guī)范，電纜溝過長(zhǎng)，導(dǎo)致難以簡(jiǎn)單地用眼睛觀測(cè)識(shí)別。電纜識(shí)別儀可以在電纜帶電運(yùn)行的情形下在并行層疊的電纜中對(duì)目標(biāo)電纜進(jìn)行識(shí)別。電纜管理人員和施工作業(yè)人員據(jù)此可以實(shí)時(shí)掌握最新、真實(shí)、全面的地下電纜及管溝、管孔信息及其精確的地理位置，對(duì)電纜的日常管理、安全運(yùn)行、巡檢搶修、工程設(shè)計(jì)施工、事故預(yù)防起到了巨大的積極作用。
[0003]城市中，電力電纜幾乎都是鋪設(shè)在地下管道中，很多電纜在建設(shè)初期由于沒有沿途設(shè)置標(biāo)記，或者時(shí)間久遠(yuǎn)標(biāo)記無法辨認(rèn)，或者由于纜線過長(zhǎng)標(biāo)記有誤，使得地下電纜信息殘缺有誤，這對(duì)于電纜的檢修維護(hù)、城市建設(shè)施工等工作具有極大的安全隱患。目前大部分的電纜識(shí)別儀具有GPS同步接收裝置，可以通過對(duì)檢測(cè)信號(hào)相位的甄別準(zhǔn)確地區(qū)分出目標(biāo)電纜，但是這種電纜識(shí)別儀在使用時(shí)兩端始終都需要使用GPS信號(hào)接收器接收同步信號(hào)，對(duì)第三方信號(hào)的依耐性強(qiáng)，接收和處理的時(shí)間也較長(zhǎng)，加之在城市高層建筑和樹木的遮擋下，在信號(hào)不穩(wěn)定時(shí)容易出現(xiàn)誤判。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]針對(duì)現(xiàn)有電纜識(shí)別儀的缺陷，本實(shí)用新型提出一種新的電纜識(shí)別儀。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為一種電纜識(shí)別儀，包括功率信號(hào)發(fā)生器、信號(hào)發(fā)射端裝置、信號(hào)接收端裝置以及數(shù)字信號(hào)處理器，
[0006]在電纜的一端設(shè)置信號(hào)發(fā)射端裝置，所述信號(hào)發(fā)射端裝置為一個(gè)設(shè)置在目標(biāo)電纜上的鉗式電流互感器，功率信號(hào)發(fā)生器連接該鉗式電流互感器的輸入；
[0007]在電纜的另一端設(shè)置信號(hào)接收端裝置，所述信號(hào)接收端裝置包括在每根電纜上分別設(shè)置一個(gè)鉗式電流互感器，所有鉗式電流互感器的輸出連接數(shù)字信號(hào)處理器；
[0008]所有電纜的外層為導(dǎo)體，所有電纜的外層兩端接地。
[0009]而且，所述功率信號(hào)發(fā)生器，包括第一支路、第二支路、第三支路、第四支路和單相全橋逆變電路、電感L2、反向關(guān)斷二極管D2、反向關(guān)斷二極管D3,
[0010]所述第一支路包括電池DC和電感L1,電池DC和電感L1串聯(lián)，第一支路與第二支路相聯(lián)；
[0011]所述第二支路包括反向關(guān)斷二極管D1和儲(chǔ)能電容C1,反向關(guān)斷二極管DjP儲(chǔ)能電容仏串聯(lián)；
[0012]所述第三支路包括絕緣柵雙極型晶體管V1;
[0013]所述第四支路包括儲(chǔ)能電容C2，第四支路與單相全橋逆變電路并聯(lián)；
[0014]所述單相全橋逆變電路包括帶反并聯(lián)二極管的絕緣柵雙極型晶體管Sp S2, S3, S4和電感L，帶反并聯(lián)二極管的絕緣柵雙極型晶體管S1' S2串聯(lián)，帶反并聯(lián)二極管的絕緣柵雙極型晶體管S3、S4串聯(lián)，電感L連接于帶反并聯(lián)二極管的絕緣柵雙極型晶體管S 1、S2中點(diǎn)和帶反并聯(lián)二極管的絕緣柵雙極型晶體管S3、&中點(diǎn)之間；
[0015]絕緣柵雙極型晶體管V1的集電極連接電感L 2的一端、反向關(guān)斷二極管D 2的正極、反向關(guān)斷二極管03的負(fù)極，電感L2的另一端連接于反向關(guān)斷二極管D i的負(fù)極與儲(chǔ)能電容C1之間，反向關(guān)斷二極管D 2的負(fù)極與儲(chǔ)能電容C 2的正極相連，反向關(guān)斷二極管D 3的正極與反向關(guān)斷二極管D1的正極相連。
[0016]本實(shí)用新型提出的電纜識(shí)別儀可以產(chǎn)生變幅值的諧波電流信號(hào)，使用簡(jiǎn)單，同時(shí)可省去GPS同步裝置，降低了設(shè)備成本投資。使用本實(shí)用新型能進(jìn)一步提高電纜識(shí)別工作的準(zhǔn)確性，同時(shí)還能減小設(shè)備的硬件投資，對(duì)于提高電纜識(shí)別儀的工程實(shí)用化程度具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，具有良好的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的市場(chǎng)推廣前景。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的功率信號(hào)發(fā)生器電路結(jié)構(gòu)圖；
[0019]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的等效電路圖；
[0020]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的目標(biāo)電纜LI內(nèi)在相鄰兩周期內(nèi)幅值分別為8A和4A的800Hz諧波電流信號(hào)的波形示意圖；
[0021]圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例的電纜L2、L3內(nèi)相鄰兩周期內(nèi)幅值分別為4A和2A的800Hz諧波電流信號(hào)的波形示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]以下結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0023]本實(shí)用新型實(shí)施例的電纜識(shí)別儀的具體設(shè)計(jì)如下:電纜識(shí)別儀包括功率信號(hào)發(fā)生器、信號(hào)發(fā)射端裝置、信號(hào)接收端裝置、數(shù)字信號(hào)處理器，信號(hào)發(fā)射端與接收端裝置可采用鉗式電流互感器，鉗式電流互感器實(shí)質(zhì)上是一種感應(yīng)線圈，可以將功率信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的電流信號(hào)耦合進(jìn)電纜，或?qū)⒈粶y(cè)電纜上的電流信號(hào)耦合輸出；通常有若干根電纜同時(shí)布設(shè)，可取其中任一根為待識(shí)別的目標(biāo)電纜，在電纜的一端(近端)設(shè)置信號(hào)發(fā)射端裝置，所述信號(hào)發(fā)射端裝置為一個(gè)設(shè)置在目標(biāo)電纜上的鉗式電流互感器，功率信號(hào)發(fā)生器連接該鉗式電流互感器的輸入；在電纜的另一端(遠(yuǎn)端)設(shè)置信號(hào)接收端裝置，所述信號(hào)接收端裝置包括在每根電纜上分別設(shè)置一個(gè)鉗式電流互感器，因此信號(hào)接收端裝置的鉗式電流互感器數(shù)目與具體電纜數(shù)目相應(yīng)，信號(hào)接收端裝置的所有鉗式電流互感器的輸出連接數(shù)字信號(hào)處理器。
[0024]參見圖1，以同時(shí)布設(shè)的3根電纜L1、L2、L3為例，將其中電纜LI作為識(shí)別的目標(biāo)電纜。電纜外層的鋼鎧本身是接地的導(dǎo)體，電纜的一端在目標(biāo)電纜上設(shè)置鉗式電流互感器，功率信號(hào)發(fā)生器連接該鉗式電流互感器，功率信號(hào)發(fā)生器通過鉗式電流互感器Al將諧波電流信號(hào)耦合到目標(biāo)電纜LI上，電纜LI的鋼鎧上會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，規(guī)定電流方向向右(即向檢測(cè)端)流動(dòng)為正；電纜的另一端在所有電纜上分別設(shè)置鉗式電流互感器，各鉗式電流互感器分別連接到數(shù)字信號(hào)處理器。由于所有電纜的鋼鎧兩端接地，電纜LI的鋼鎧可經(jīng)過大地與電纜L2、L3的鋼鎧構(gòu)成并聯(lián)的電流回路，利用鉗式電流互感器A2、A3、A4分別檢測(cè)電纜L1、L2、L3的末端電流Ip 12、13，數(shù)字信號(hào)處理器根據(jù)對(duì)采樣的電流信號(hào)I1' 12、I3的波形即可對(duì)當(dāng)前測(cè)試的目標(biāo)電纜進(jìn)行識(shí)別。具體識(shí)別實(shí)現(xiàn)為現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型僅提供儀器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)方案。
[0025]優(yōu)選地，功率信號(hào)發(fā)生器可以產(chǎn)生變幅值的諧波電流信號(hào)，作為目標(biāo)電纜識(shí)別的信號(hào)。本實(shí)用新型實(shí)施例進(jìn)一步設(shè)計(jì)了功率信號(hào)發(fā)生器的具體電路，以便產(chǎn)生變幅值的諧波電流信號(hào)，參見圖2，功率信號(hào)發(fā)生器由兩級(jí)boost升壓電路和單相全橋逆變電路構(gòu)成。boost升壓電路是一種開關(guān)直流升壓電路，可以使輸出電壓比輸入電壓高。DC為電池(可采用鉛蓄電池)，Vd。為電池DC的直流電壓，V 絕緣柵雙極型晶體管