電纜故障預定點檢測裝置的製作方法
2023-06-11 06:53:51 2
專利名稱：電纜故障預定點檢測裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於電故障的探測領域，尤其涉及對電力電纜高阻故障點的檢測和定位。
背景技術：
隨著社會經濟的發展和現代化建設步伐的加快，工農業生產及人民生活的用電量日益增加，對電力的需求量越來越大，要求電網的安全運行也越來越高。
作為連接各種電氣設備、傳輸和分配電能的電力電纜，已逐漸取代了架空線的位置。電纜供電的傳輸性能在城鄉內比架空線既穩定，可靠性高，且佔地小，不會造成對市容的影響，也不受自然環境的制約，從而提高了供電的安全性。大量採用地下電力電纜線路取代架空輸電線路的輸配電方式已成為國內外輸配電網絡今後發展的主要趨勢。
電力電纜在電力系統中作為傳輸和分配電能以及連接各種電氣設備等的載體，起著關鍵性的作用，因此，維護電纜的安全運行，是一項至關重要的工作。
理論上認為，電力電纜受外界環境因素和人為因素影響較小，安全運行的可靠性很高。但是，長期積累的電力電纜運行經驗和試驗研究結果證實，電力電纜線路在投入運行後的1～5年內的這段時期容易發生電纜運行故障。
電力電纜運行故障的主要原因是外力破壞、電纜附件製造質量缺陷、電纜安裝質量缺陷或電纜本體製造質量缺陷等因素。
電纜發生故障的情況比較複雜，為了縮短故障的查找和檢修的時間，不致影響正常的供電，必須採取快速有效的測尋方法，才能既快又準地將故障點查找出來並進行搶修。
電力電纜故障測試一般分為兩個步驟一是「粗測」，二是「定點」。首先，根據故障現象選擇正確的測試方法，測出故障點的大概範圍，即「粗測」；然後，再用設備確定故障點的具體位置，即「定點」。
公開日為1995年4月26日，公開號為CN1101984A的中國發明專利申請中公開了一種「檢測電纜斷線點的高壓放電法」，此方法是將一高壓小電流發生器的輸出端接在斷線對的一側，斷線對另一側短路。高壓電必在斷線點處產生放電現象，而放電現象又要產生聲音。用一帶探頭的收音機，將探頭3沿電纜外皮移動，當移動到有放電聲處，此位置就是斷線點。
但是該方法只能適應短途、近距離敷設電纜的小範圍檢測和故障查找(即前述的「定點」檢測)，其檢測速度慢，易受周圍電磁場的幹擾，對檢測環境和使用者的要求較高，對於長距離敷設的電纜、採用直埋方式敷設的電纜或周圍環境電磁幹擾大的場合併不適用。
公告日為1992年4月8日，審定號CN1013618B的中國專利公開了一種「電力設備接地故障的探測系統和裝置」，其把兩個光磁傳感器分開安裝在電纜的區段之兩端，把來自光磁傳感器的信號通過與之相連的光纖電纜傳輸到與之相連的光一電轉換電路，鑑別電路根據光一電轉換電路的輸出信號來判定是否發生了接地故障以及故障在何處，且根據光一電轉換電路輸出信號間的磁值差或相位或二者結合來進行判斷。其雖然解決了長距離敷設電纜的檢測問題，但是整個檢測裝置涉及到光磁傳感器和與所檢測之電纜等長的光纖電纜，實施成本較高，需在電纜敷設時將光纖電纜同步敷設，不適應對已敷設好的電纜進行故障點檢測，用戶實施起來有一定的困難。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能夠在長距離範圍內對直敷、直埋或穿非金屬管敷設的電纜之電纜故障點進行快速初步測定、簡單實用、製作成本低廉的電纜故障預定點檢測裝置。
本實用新型的技術方案是提供一種電纜故障預定點檢測裝置，包括信號發生部分和信號接收部分，其信號發生部分的輸出端與故障電纜的一端相連，其信號接收部分可沿電纜的敷設路徑進行移動，其特徵是所述的信號發生部分包括高壓直流脈衝發生單元、續弧單元、音頻信號注入單元和放電單元，所述高壓直流脈衝發生單元、續弧單元和音頻信號注入單元的輸出端並聯或串聯後，接在放電單元的一端，放電單元的另一端與故障電纜一端相連；其所述的高壓直流脈衝發生單元對故障電纜放電，在其故障點點燃電弧；所述的續弧單元對已經引燃的電弧補充能量，延長電弧存續時間；所述的音頻信號注入單元在電弧穩定存在的時間段內，對電纜疊加一個音頻脈動直流電流；所述的信號接收部分為磁場檢測、放大和顯示裝置。
其中，所述的高壓直流脈衝發生單元包括直流高壓發生器9、高壓電容C1及限流電阻R1；直流高壓發生器9的輸出端與高壓電容C1及限流電阻R1的一端連接，高壓電容C1的另一端接地，限流電阻R1的另一端與放電單元的一端連接；其直流高壓發生器對高壓電容進行充電，限流電阻對高壓電容的放電電流發揮阻尼作用。
其所述的續弧單元包括直流電源10、電容C2和單向導通器件VD1；所述的音頻信號注入單元包括直流電源11、大功率電力電子開關12、單向導通器件VD5、音頻方波發生器13和控制電路14；其中，電容C2並接在直流電源10的兩端，直流電源10的輸出端與單向導通器件VD1的一端連接，單向導通器件VD1的另一端與放電單元的一端連接；直流電源11的輸出端與大功率電力電子開關12的輸入端連接，大功率電力電子開關的輸出端經單向導通器件VD5與放電單元的一端連接，控制電路14經音頻方波發生器13與大功率電力電子開關器件12的控制端連接；其直流電源10對電容C2充電，通過單向導通器件VD1自動向已經引燃的電弧補續電流，使電弧的存續時間延長；其單向導通器件VD1起到單向隔離的作用；其直流電源11和音頻方波發生器13在大功率電力電子開關12的控制下，在已引燃電弧的基礎上向電纜疊加注入一個間歇性的音頻脈動直流電流；其單向導通器件VD5起到單向隔離的作用；其大功率電力電子開關由音頻方波發生器和控制電路控制其的導通和關斷。
或者，其續弧單元包括直流電源10、電容C2和單向導通器件VD1；所述的音頻信號注入單元包括直流電源11、大功率電力電子開關12、單向導通器件VD3、VD5、音頻方波發生器13和控制電路14；其中，直流電源10和直流電源11串聯，電容C2和單向導通器件VD1並接在直流電源10的兩端；直流電源11的輸出端與大功率電力電子開關12的輸入端連接，大功率電力電子開關的輸出端經單向導通器件VD5與放電單元的一端連接，控制電路14經音頻方波發生器13與大功率電力電子開關器件12的控制端連接；單向導通器件VD5並接在直流電源10和直流電源11的串接點和大功率電力電子開關12的輸出端之間；其直流電源10對電容C2充電，通過單向導通器件VD1、VD3和VD5自動向已經引燃的電弧補續電流，使電弧的存續時間延長；其單向導通器件VD1起到單向隔離的作用；其直流電源11和音頻方波發生器13在大功率電力電子開關12的控制下，在已引燃電弧的基礎上向電纜疊加注入一個間歇性的音頻脈動直流電流；其單向導通器件VD3和VD5起到單向隔離的作用；其大功率電力電子開關由音頻方波發生器和控制電路控制其的導通和關斷。
再或者，所述的續弧單元包括直流電源10、電容C2和單向導通器件VD1；所述的音頻信號注入單元包括至少兩組直流電源11A、11B，每組直流電源對應設置相應的大功率電力電子開關、單向導通器件、音頻方波發生器和控制電路；其中，電容C2並接在直流電源10的兩端，直流電源10的輸出端與單向導通器件VD1的一端連接，單向導通器件VD1的另一端與放電單元的一端連接；直流電源11A、11B與續弧單元的直流電源10串聯設置，直流電源11A、11B的輸出端分別與對應的大功率電力電子開關的輸入端連接，各大功率電力電子開關的輸出端經單向導通器件與放電單元的一端連接，各控制電路經音頻方波發生器與對應的大功率電力電子開關器件的控制端連接。
在上述直流電源10與單向導通器件VD1之間或大功率電力電子開關與單向導通器件VD5之間，設置有限流電阻R2或R3；其中，電阻R2用於延長電弧存續的時間；電阻R3用於保護大功率電力電子開關器件。
其所述的放電單元8是高壓繼電器、由電磁鐵帶動的觸點或放電間隙可調整的放電球。
上述的大功率電力電子開關可以是IGBT、大功率三極體、MOS管或其他大功率電力電子開關器件。
上述的單向導通器件可以是矽堆、二極體或可控矽。
上述的控制電路包括振蕩器電路和單穩態電路構成的脈衝觸發電路。
與現有技術比較，本實用新型的優點是1.使用音頻脈衝信號疊加注入的方式，使被測電纜在故障點之前產生一個易被檢測到的音頻電流磁場，當使用者帶著磁場信號接收器沿電纜行進時，能明確的知道是否已走過故障點，能夠對各種直敷、直埋或穿管敷設的電纜之故障點進行快速、初步的測定；2.所用原理和方法簡單、實用，可在大面積的範圍內快速地判斷故障點的大致位置，可大大縮短長距離敷設電纜的故障查找時間和處理工作量，減少停電故障對用戶所造成的損失；3.其裝置製作成本相對低廉，易於為用戶接受，便於推廣。
以下結合附圖和實施例對本實用新型做進一步說明。
圖1是本實用新型檢測裝置的一種連接示意圖；圖2是本實用新型檢測裝置的另一種連接示意圖；圖3是本實用新型檢測裝置的再一種連接示意圖；圖4是本實用新型檢測裝置的又一種連接示意圖；
圖5是圖1中各點的波形示意圖；圖6是音頻方波發生器實施例的線路圖；圖7是控制電路實施例的線路圖；圖8是控制電路各點的波形示意圖；圖9是直流高壓發生器實施例的線路圖；圖10是直流電源實施例的線路圖。
圖中1為本檢測裝置，2為音頻磁場信號接收器，3為待測故障電纜，4為故障點，5為高壓直流脈衝發生單元，6為續弧單元，7為音頻信號注入單元，8為放電單元，9為直流高壓發生器，10、11、11A、11B為直流電源，12、12A、12B為大功率電力電子開關，13為音頻方波發生器，14為控制電路。
具體實施方式
圖1中，電纜故障預定點檢測裝置包括信號發生部分1和信號接收部分2，其信號發生部分的輸出端與故障電纜3的一端相連，其信號接收部分可沿電纜的敷設路徑進行移動。
其中，信號發生部分包括高壓直流脈衝發生單元5、續弧單元6、音頻信號注入單元7和放電單元8，高壓直流脈衝發生單元、續弧單元和音頻信號注入單元的輸出端並聯或串聯(本圖中為並聯形式)後，接在放電單元的一端，放電單元的另一端與故障電纜一端相連，電纜的故障點用4表示。
其所述的高壓直流脈衝發生單元對故障電纜放電，在其故障點點燃電弧；所述的續弧單元對已經引燃的電弧補充能量，延長電弧存續時間；所述的音頻信號注入單元在電弧穩定存在的時間段內，對電纜疊加一個音頻脈動直流電流；所述的信號接收部分為磁場檢測、放大和顯示裝置。
具體的，高壓直流脈衝發生單元5包括直流高壓發生器9、高壓電容C1及限流電阻R1；直流高壓發生器9的輸出端與高壓電容C1及限流電阻R1的一端連接，高壓電容C1的另一端接地，限流電阻R1的另一端與放電單元的一端連接。
其直流高壓發生器對高壓電容進行充電，限流電阻對高壓電容的放電電流發揮阻尼作用。
續弧單元6包括直流電源10(為了便於理解，圖中以電池符號代表，下同)、電容C2和單向導通器件VD1；音頻信號注入單元7包括直流電源11、大功率電力電子開關12、單向導通器件VD5、音頻方波發生器13和控制電路14；其中，電容C2並接在直流電源10的兩端，直流電源10的輸出端與單向導通器件VD1的一端連接，單向導通器件VD1的另一端與放電單元的一端連接；直流電源11的輸出端與大功率電力電子開關12的輸入端連接，大功率電力電子開關的輸出端經單向導通器件VD5與放電單元的一端連接，控制電路14經音頻方波發生器13與大功率電力電子開關器件12的控制端連接。
其直流電源10對電容C2充電，通過單向導通器件VD1自動向已經引燃的電弧補續電流，使電弧的存續時間延長；其單向導通器件VD1起到單向隔離的作用；其直流電源11和音頻方波發生器13在大功率電力電子開關12的控制下，在已引燃電弧的基礎上向電纜疊加注入一個大幅值的間歇性的音頻脈動直流電流；其單向導通器件VD5起到單向隔離的作用；其大功率電力電子開關由音頻方波發生器和控制電路控制其的導通和關斷。
直流高壓發生器9可以由工頻高壓變壓器和高壓矽堆組成，或為開關電源形式的中頻或高頻直流高壓發生器。
直流高壓發生器對高壓電容進行充電，限流電阻對高壓電容的放電電流發揮阻尼作用。由單元內部的單向導通元件-矽堆之單向導電特性實現單元之間的保護和對故障電纜的放電。
高壓直流發生器的輸出電壓宜在3000V以上。本圖中的直流高壓發生器為負極性輸出。
其中的限流電阻R1根據高壓直流脈衝發生單元輸出電壓的不同，其阻值可在10Ω～1000Ω之間選擇。
續弧單元中的電容C2的電容量宜大於C1的電容量，C2的容量大，有利於續弧時間的延長。
大功率電力電子開關可以是IGBT、大功率三極體、MOS管或其他大功率電力電子開關器件，其型號的選擇如下IGBTBSM75GB120DN2、BSM100GB120DN2、SKM 100GAR 123D、FF100R12KS4或FMG2G75US120；大功率MOS管STE50DE100、IXFB80N50Q、IXFB38N100Q、IRFIB5N50L或IRFPS40N60K；可關斷可控矽5SGA 06D4502。
大功率電力電子開關由音頻方波發生器和控制電路控制其的導通和關斷。
其單向導通器件VD1～VD5可以是矽堆、二極體或可控矽。
控制電路中的時間控制電路控制音頻方波發生器在放電裝置(如果放電裝置是可控的)閉合後的若干毫秒開始運行，也可以是用一個電流脈衝檢測裝置檢測到高壓直流脈衝發生單元的脈衝電流輸出後，啟動時間控制電路，使其控制音頻方波發生器在電弧點燃的若干毫秒開始運行。
音頻方波發生器在開始運行若干毫秒後，時間控制電路控制其停止工作，在音頻方波發生器工作之前和停止工作之後，大功率電力電子開關處於關斷狀態。
音頻方波發生器的運行時間應短於高壓直流脈衝發生單元和續弧單元在電纜故障點上引起電弧的時間。
在所述的直流電源10與單向導通器件VD1之間或大功率電力電子開關與單向導通器件VD5之間，還設置有限流電阻R2或R3；其中，電阻R2用於延長電弧存續的時間；電阻R3用於保護大功率電力電子開關器件。根據試驗結果，兩者選用歐姆級的電阻即可。
放電單元8為高壓繼電器、由電磁鐵帶動的觸點或放電間隙可調整的放電球，此屬現有技術，在此不再詳屬。
信號接受部分為磁場檢測、放大和顯示裝置，此屬現有技術，在此不再詳屬。
在本圖中，續弧單元和音頻信號之間實質上為電流的疊加關係。
通過以上的裝置及其連接關係，在待測電纜上注入了間歇的大幅值的音頻脈動直流電流，此音頻電流在電纜故障點4處被電弧短路，不再繼續向前傳播，通過磁場檢測、放大和顯示裝置接收此電流通過電纜輻射出的磁場，故障點之前音頻磁場的幅值大大高於故障點之後的音頻磁場幅值，通過這種方法即可判斷出磁場檢測裝置處與故障點前方或後方。
圖2中，續弧單元與音頻信號注入單元之間採用串聯形式連接。
其續弧單元包括直流電源10、電容C2和單向導通器件VD1；音頻信號注入單元包括直流電源11、大功率電力電子開關12、單向導通器件VD3、VD5、音頻方波發生器13和控制電路14。
其中，直流電源10和直流電源11串聯，電容C2和單向導通器件VD1並接在直流電源10的兩端。
直流電源11的輸出端與大功率電力電子開關12的輸入端連接，大功率電力電子開關的輸出端經單向導通器件VD5與放電單元的一端連接，控制電路14經音頻方波發生器13與大功率電力電子開關器件12的控制端連接。
單向導通器件VD5並接在直流電源10和直流電源11的串接點和大功率電力電子開關12的輸出端之間。
其直流電源10對電容C2充電，通過單向導通器件VD1、VD3和VD5自動向已經引燃的電弧補續電流，使電弧的存續時間延長；其單向導通器件VD1起到單向隔離的作用。
其直流電源11和音頻方波發生器13在大功率電力電子開關12的控制下，在已引燃電弧的基礎上向電纜疊加注入一個間歇性的音頻脈動直流電流；其單向導通器件VD3和VD5起到單向隔離的作用；其大功率電力電子開關由音頻方波發生器和控制電路控制其的導通和關斷。
其餘同圖1。
在本圖中，續弧單元和音頻信號之間實質上為電流/電壓的疊加關係。
採用直流電源10和11串聯的目的，是可以減少直流電源11的電壓和容量，可以減小整個裝置的體積和對直流電源的要求，更有利於工程化和提高其實用性。
圖3中，音頻信號注入單元採用兩級串聯的電路結構形式，續弧單元與音頻信號注入單元之間採用串聯形式連接。
其音頻信號注入單元包括至少兩組直流電源11A、11B，每組直流電源對應設置相應的大功率電力電子開關、單向導通器件、音頻方波發生器和控制電路(圖中為了簡化，未示出音頻方波發生器和控制電路，下同)。
其中，直流電源11A、11B與續弧單元的直流電源10串聯設置，直流電源11A、11B的輸出端分別與對應的大功率電力電子開關的輸入端連接，各大功率電力電子開關的輸出端經單向導通器件與放電單元的一端連接，各控制電路經音頻方波發生器與對應的大功率電力電子開關器件的控制端連接。
其餘同圖1或圖2。
設置至少兩組直流電源11A和11B，每組直流電源對應設置相應的大功率電力電子開關、單向導通器件、音頻方波發生器和控制電路，其目的是降低對大功率電力電子開關的耐壓要求，降低直流電源11A和11B的電壓等級，以減小整個裝置的體積和製造成本。
圖4中，按照上述思路，續弧單元亦可採用兩組或更多的直流電源串接的電路結構形式，本圖實施例中其續弧單元即採用兩組直流電源10A、10B串聯的電路結構形式，以進一步降低對各組直流電源的電壓和容量的要求，其具體線路本領域的技術人員應很容易即可實現，在此不再詳細敘述。
其餘同圖1、2或3。
圖5中，以圖1的電路結構為例來說明本裝置各點的工作波形，以幫助理解本實用新型的工作原理。
其中，A為高壓直流脈衝發生單元單獨工作時的輸出電壓波形圖，B為續弧單元單獨工作時的輸出電壓波形圖，C為音頻信號注入單元單獨工作時的輸出電壓波形圖，D為各單元聯合工作時，向電纜最中注入的信號電壓波形圖，E為信號接收機在電纜故障點之前接收到的信號，經過諧振、濾波、放大後的信號波形圖，F為信號接收機在電纜故障點之後接收到的信號，經過諧振、濾波、放大後的信號波形圖。
可見A的放電時間極短，B的放電時間大大延長，C輸出音頻脈動直流，三者迭加達到D的效果，通過比較E和F可見，磁場檢測裝置在故障點之前接收到的信號遠遠強於故障點之後的信號。
圖6為音頻方波發生器13的一種實現方式，由時基集成電路555(圖中IC編號為U401)及其外圍電路組成振蕩器電路，其3腳輸出音頻方波信號，其由PORT1控制口經過與門來控制允許輸出或禁止輸出，最終信號由PORT2口輸出，PORT1高電平(邏輯1)允許輸出，低電平(邏輯0禁止輸出)，禁止輸出時PORT2的電平為低電平。
圖中的U402為常規的與門電路，其他元件無特殊要求。
音頻方波發生器可以採用常規的方波發生電路，亦可採用常規的正弦波發生電路經變換/整形後得到需要的方波信號，此屬現有技術，不再敘述。
圖7為控制電路10的一種實現方式，控制電路由U501時基集成電路555組成振蕩器電路，來控制放電裝置8的合或分，輸出高電平(邏輯1)控制放電裝置8的觸點閉合，輸出低電平(邏輯0)控制放電裝置8的觸點分開。輸出邏輯1的時間在0.1秒至1秒之間，輸出邏輯0的時間為1秒至10秒之間(見圖8中H點的波形)。
此外，由C503、R504構成微分電路，VD501控制只允許正極性脈衝通過，將H點的信號上升沿轉化為正極性尖脈衝，VT501、R503組成反相器電路，將正極性尖脈衝變為負極性尖脈衝(見圖8中I點波形)。此尖脈衝觸發由U502時基集成電路555組成的單穩態電路一，輸出一固定寬度的正極性脈衝(見圖8中J點的波形)。此信號經過R506、VT502、R507構成的反相器將其變為負極性脈衝(見圖8中K點波形)。此脈衝經過C506、R508、VD502構成的微分電路和單向導通電路將其上升沿轉化為負極性尖脈衝(見圖8中L點波形)。此尖脈衝觸發由U503時基集成電路555組成的單穩態電路二，輸出一固定寬度的正極性脈衝(見圖8中M點的波形)。
可見，單穩態電路一的作用是產生單穩態電路二的觸發信號，此觸發信號晚於放電裝置觸點閉合後若干毫秒，單穩態電路二產生音頻方波發生器的控制信號，此信號控制音頻方波發生器輸出若干毫秒後停止輸出，停止輸出的時刻一定是在放電裝置觸點分開之前。
圖8為控制電路各點的波形示意圖，其具體含義在對圖7的描述中已有敘述。
圖9為直流高壓發生器9的一種實現方式，由T101高壓工頻變壓器對輸入的220V交流市電進行升壓，由V101矽堆進行單向導通控制，由R101進行限流保護。
圖10為直流電源的一種實現方式，由T201工頻變壓器對輸入的220V交流市電進行變壓和隔離，由B201整流橋進行整流，由R201進行限流保護。
採用上述方法和裝置進行實地測試，其測試結果如下
通過上述數據可以看出，本實用新型能夠在長距離的範圍內對直敷、直埋或穿管敷設的電纜之電纜故障點進行快速初步測定，其信號強度對比明顯，易於為使用者所掌握和實施。
由於本實用新型採用在待測電纜上注入一疊加音頻脈動直流電流信號並檢測其電流磁場的方式進行檢測，當使用者帶著磁場信號接收器沿電纜行進時，能明確的知道是否已走過故障點，對各種直敷、直埋或穿管敷設的電纜，可在大面積的範圍內快速地判斷故障點的大致位置，可大大縮短長距離敷設電纜的故障查找時間和處理工作量，減少停電故障對用戶所造成的損失，其裝置製作成本相對低廉，易於為用戶接受和實施，便於推廣。
本實用新型可廣泛用於各種直埋、穿非金屬管敷設或電纜隧道敷設的電纜的故障檢測領域。
權利要求1.一種電纜故障預定點檢測裝置，包括信號發生部分和信號接收部分，其信號發生部分的輸出端與故障電纜的一端相連，其信號接收部分可沿電纜的敷設路徑進行移動，其特徵是所述的信號發生部分包括高壓直流脈衝發生單元、續弧單元、音頻信號注入單元和放電單元，所述高壓直流脈衝發生單元、續弧單元和音頻信號注入單元的輸出端並聯或串聯後，接在放電單元的一端，放電單元的另一端與故障電纜一端相連；所述的信號接收部分為磁場檢測、放大和顯示裝置。
2.按照權利要求1所述的電纜故障預定點檢測裝置，其特徵是所述的高壓直流脈衝發生單元包括直流高壓發生器(9)、高壓電容(C1)及限流電阻(R1)；其中，直流高壓發生器(9)的輸出端與高壓電容(C1)及限流電阻(R1)的一端連接，高壓電容(C1)的另一端接地，限流電阻(R1)的另一端與放電單元的一端連接。
3.按照權利要求1所述的電纜故障預定點檢測裝置，其特徵是所述的續弧單元包括直流電源(10)、電容(C2)和單向導通器件(VD1)；所述的音頻信號注入單元包括直流電源(11)、大功率電力電子開關(12)、單向導通器件(VD5)、音頻方波發生器(13)和控制電路(14)；其中，電容(C2)並接在直流電源(10)的兩端，直流電源(10)的輸出端與單向導通器件(VD1)的一端連接，單向導通器件(VD1)的另一端與放電單元的一端連接；直流電源(11)的輸出端與大功率電力電子開關(12)的輸入端連接，大功率電力電子開關的輸出端經單向導通器件(VD5)與放電單元的一端連接，控制電路(14)經音頻方波發生器(13)與大功率電力電子開關器件(12)的控制端連接。
4.按照權利要求1所述的電纜故障預定點檢測裝置，其特徵是所述的續弧單元包括直流電源(10)、電容(C2)和單向導通器件(VD1)；所述的音頻信號注入單元包括直流電源(11)、大功率電力電子開關(12)、單向導通器件(VD3)、(VD5)、音頻方波發生器(13)和控制電路(14)；其中，直流電源(10)和直流電源(11)串聯，電容(C2)和單向導通器件(VD1)並接在直流電源(10)的兩端；直流電源(11)的輸出端與大功率電力電子開關(12)的輸入端連接，大功率電力電子開關的輸出端經單向導通器件(VD5)與放電單元的一端連接，控制電路(14)經音頻方波發生器(13)與大功率電力電子開關器件(12)的控制端連接；單向導通器件(VD5)並接在直流電源(10)和直流電源(11)的串接點和大功率電力電子開關(12)的輸出端之間。
5按照權利要求1所述的電纜故障預定點檢測裝置，其特徵是所述的續弧單元包括直流電源(10)、電容(C2)和單向導通器件(VD1)；所述的音頻信號注入單元包括至少兩組直流電源(11A)、(11B)，每組直流電源對應設置相應的大功率電力電子開關、單向導通器件、音頻方波發生器和控制電路；其中，電容(C2)並接在直流電源(10)的兩端，直流電源(10)的輸出端與單向導通器件(VD1)的一端連接，單向導通器件(VD1)的另一端與放電單元的一端連接；直流電源(11A)、(11B)與續弧單元的直流電源(10)串聯設置，直流電源(11A)、(11B)的輸出端分別與對應的大功率電力電子開關的輸入端連接，各大功率電力電子開關的輸出端經單向導通器件與放電單元的一端連接，各控制電路經音頻方波發生器與對應的大功率電力電子開關器件的控制端連接。
6.按照權利要求3、4或5所述的電纜故障預定點檢測裝置，其特徵是在所述的直流電源(10)與單向導通器件(VD1)之間或大功率電力電子開關與單向導通器件(VD5)之間，設置有限流電阻(R2)或(R3)。
7.按照權利要求1所述的電纜故障預定點檢測裝置，其特徵是所述的放電單元(8)是高壓繼電器、由電磁鐵帶動的觸點或放電間隙可調整的放電球。
8.按照權利要求3、4或5所述的電纜故障預定點檢測裝置，其特徵是所述的大功率電力電子開關可以是IGBT、大功率三極體、MOS管或其他大功率電力電子開關器件。
9.按照權利要求3、4或5所述的電纜故障預定點檢測裝置，其特徵是所述的單向導通器件可以是矽堆、二極體或可控矽。
10.按照權利要求3、4或5所述的電纜故障預定點檢測裝置，其特徵是所述的控制電路包括振蕩器電路和單穩態電路構成的脈衝觸發電路。
專利摘要一種電纜故障預定點檢測裝置，屬電故障探測領域。包括信號發生部分和信號接收部分，其信號發生部分的輸出端與故障電纜的一端相連，其信號接收部分可沿電纜的敷設路徑進行移動，其特徵是信號發生部分包括高壓直流脈衝發生單元、續弧單元、音頻信號注入單元和放電單元，高壓直流脈衝發生單元、續弧單元和音頻信號注入單元的輸出端並聯或串聯後，接在放電單元的一端，放電單元的另一端與故障電纜一端相連；信號接收部分為磁場檢測、放大和顯示裝置。本實用新型可大大縮短長距離敷設電纜的故障查找時間和處理工作量，其裝置製作成本相對低廉，便於推廣。可廣泛用於各種直埋、穿非金屬管敷設或電纜隧道敷設的電纜的故障檢測領域。
文檔編號G01R31/02GK2874521SQ20052002441
公開日2007年2月28日 申請日期2005年7月1日 優先權日2005年7月1日
發明者李桂義, 陳宗軍 申請人:淄博威特電氣有限公司