相位角电缆识别仪制造技术

本实用新型专利技术涉及一种相位角电缆识别仪，包括电源、功率信号发生器、相位检测器和多个钳式电流互感器，电源为功率信号发生器、相位检测器和电流互感器提供电源；钳式电流互感器A1和钳式电流互感器A2套装在目标识别电缆上，钳式电流互感器B套装在其他电缆上，功率信号发生器与钳式电流互感器A1连接，相位检测器分别与钳式电流互感器A2和钳式电流互感器B相连。本装置带电识别，采用耦合方式施加信号，不影响电缆的正常运行，保证人身安全；使用简单方便，安全性高，解决了用户和供电企业运行电缆识别的问题。

【技术实现步骤摘要】
相位角电缆识别仪
本技术涉及一种带电电缆识别装置，属于电力应用领域。
技术介绍
现有的常见电缆识别方法主要有脉冲极性法、音频信号法、电阻法和GPS同步法等。脉冲磁场法也称脉冲极性法，利用高压试验设备对电缆接地回路施加高压冲击脉冲直接注入信号，在电缆周围产生脉冲磁场，再利用接收线圈分别在电缆路径两边测量变化的磁场，最后根据脉冲磁场相反的初始极性来识别所寻找的电缆。该法优点是电磁场变化特征明显，识别准确；缺点是在操作时必须解开电缆端头的接地线，将脉冲信号源以串联方式接入接地系统，但在电缆运行及检修的安全规范中，禁止在运行条件下解除接地。所以脉冲磁场法只能对停运电缆进行识别，无法实施对运行电缆的识别检测。国内外早期的电缆识别检测技术大多采用该方法，目前已较少采用。音频感应法俗称信号最大法，用信号发生器产生音频信号的发射电流，并通过非接触式耦合的方法注入到电缆金属护套铠装层中，音频信号流向电缆末端并在电缆周围产生与源信号相同频率的交变磁场，由于电缆金属护套铠装层的螺旋型结构，该交变磁场又将在相邻的电缆铠装层中产生相同频率的感生电流，但其数值较发射电流在目标电缆中相比要小得多，通过固定频率的信号耦合感应，检测不同电缆的信号电流值并进行强弱比较，根据该电流的强度可以将目标电缆与非目标电缆区分开来。该法解决了对运行中电力电缆的识别问题，相对于脉冲极性法来说是有进步意义的，但该法需要找到与系统接地相独立的接地方式时较为准确，如果多回电缆的接地是共同接地（目前普遍采用的建设方式），则因为远端接地电阻的差别或缺失，导致每一回电缆的信号流改变甚至无信号流，产生误判或难以辨别。对多条并列、交叉的电缆，如果识别其中的一条电缆,目前的方法是对目标电缆施加交变信号，在需要识别的电缆部位接收信号,通过对信号幅值大小确定目标电缆.这种方法的弊端是，相邻的两条或两条以上的电缆存在相近的幅度值，很难一次性完成对电缆的识别工作。目前市场上绝大多数的电缆识别仪器基本采用上述原理，区别在于源信号的频率、功率和处理界面有所区别。电阻法的基本方法是用回路电阻仪对每一回电缆的接地回路电阻进行测量，阻值相等的为同一根电缆。该方法简单实用，但由于电缆运行环境周边为强电磁场环境，在不同检测点存在不同的干扰误差，准确度难以控制，难以通过等值判断目标电缆。目前已经较少采用。GPS同步法是近年来出现的新方法，通过GPS同步授时技术，通过对检测信号的方向（相位）甄别，可以实现在线电缆的识别，识别率较高，但应用时两端始终都需要使用GPS信号接收器接受同步信号，对第三方信号的依赖性强，接收和处理时间较长，操作不够方便；加上城市高层建筑、树木的遮挡，在信号不稳定时，则容易出现误判。如果在线电缆识别技术能去掉对GPS同步信号的依赖，则在实用性和准确性方面会有较大的提升。
技术实现思路
本技术针对上述现有技术中存在的问题，提供一种相位角电缆识别仪，不影响电缆的正常运行，保证人身安全；一次测量同时提取幅度和相位信息，为识别结果判断提供更全面的参考依据所以保证了快速查找电缆故障点的目的。本技术的技术方案如下：相位角电缆识别仪，包括电源、功率信号发生器、相位检测器和多个钳式电流互感器，电源为功率信号发生器、相位检测器和电流互感器提供电源；钳式电流互感器A1和钳式电流互感器A2套装在目标识别电缆上，钳式电流互感器B套装在其他电缆上，功率信号发生器与钳式电流互感器A1连接，相位检测器分别与钳式电流互感器A2和钳式电流互感器B相连；功率信号发生器通过钳式电流互感器A1将交流信号耦合到目标识别电缆上；钳式电流互感器A2提取目标识别电缆铠甲上的交流信号，相位检测器通过对信号的判别即可对当前测试电缆进行识别。本技术的优点效果如下：1、带电识别，采用耦合方式施加信号，不影响电缆的正常运行，保证人身安全。2、数据处理技术先进，一次测量同时提取幅度和相位信息，为识别结果判断提供更全面的参考依据。3、测试信号具有方向信息，测量过程中无需等待同步信号稳定，不受外界其他无线信号干扰，即开即用。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为本技术电源模块电路图。图3为本技术功率信号发生器电路图。图4为本技术相位检测器电路图。图5为本技术相位检测器的采样放大电路图。图1中，1、功率信号发生器，2、相位检测器，3、电缆导体，4、电缆铠甲，L1、目标识别电缆，L2、其它电缆。具体实施方式实施例如图1所示，相位角电缆识别仪，包括电源、功率信号发生器1、相位检测器2和多个钳式电流互感器，电源为功率信号发生器、相位检测器和电流互感器提供电源；钳式电流互感器A1和钳式电流互感器A2套装在目标识别电缆L1上，钳式电流互感器B套装在其他电缆L2上，功率信号发生器与钳式电流互感器A1连接，相位检测器分别与钳式电流互感器A2和钳式电流互感器B相连；功率信号发生器通过钳式电流互感器A1将交流信号耦合到目标识别电缆上；钳式电流互感器A2提取目标识别电缆铠甲上的交流信号，相位检测器通过对信号的判别即可对当前测试电缆进行识别。电源模块如图2所示，所述大容量蓄电池P的正极与所述电阻R的一端、所述电解电容C48的正极、所述电容C49的一端、所述7805稳压管N20的输入端、所述电解电容C52的正极、所述电容C53的一端、所述7812稳压管N21的输入端相连，所述电阻R的另一端与所述二极管D的正极相连，所述大容量蓄电池P的负极与所述二极管D的负极、电解电容C48的负极、所述电容C49的另一端、所述7805稳压管N20的接地端、所述电解电容C52的负极、所述电容C53的另一端、所述7812稳压管N21的接地端、系统地GND相连，所述7805稳压管N20的输出端与所述电解电容C50的正极、所述电容C51的一端、系统电源VCC相连，所述电解电容C50的负极与所述电容C51的另一端、系统地GND相连,所述7812稳压管N21的输出端与所述电解电容C54的正极、所述电容C55的一端、系统电源12VCC相连，所述电解电容C54的负极与所述电容C55的另一端、系统地GND相连。电源模块的主要作用有以下两点：通过所述二极管D和电阻R来指示电池电量；通过电容滤波和稳压管给控制板提供DC5V和DC12V电源。功率信号发生器如图3所示，所述接插口P1的第1引脚与系统地GND相连，所述接插口P1的第2引脚、第3引脚分别与所述单片机U1的第10引脚、第11引脚相连；主要作用是给所述单片机U1下载程序，以控制发射机完成特定的功能。所述芯片U3的第1引脚与其第8引脚相连，所述芯片U3的第2引脚与系统电源VCC相连，所述芯片U3的第3引脚与系统地GND相连，所述芯片U3的第6引脚与所述单片机U1的第13引脚相连，所述芯片U3的第7引脚与所述单片机U1的第9引脚相连；该部分电路图的主要作用是在每次开启发射机时能够使所述单片机U1自动复位，恢复到初始默认状态，并且能够保证所述单片机U1在执行程序时不会跑飞死机。所述单片机U1的第18引脚与所述晶振D2的一端、所述电容C5的一端相连，所述单片机U1的第19引脚与所述晶振D2的另一端、所述电容C4的一端相连，所述电容C4的另一端与所述电容C5的另一端、系统地GND相连；该部分为所述单片机本文档来自技高网...

【技术保护点】
相位角电缆识别仪，其特征在于包括电源、功率信号发生器、相位检测器和多个钳式电流互感器，电源为功率信号发生器、相位检测器和电流互感器提供电源；钳式电流互感器A1和钳式电流互感器A2套装在目标识别电缆上，钳式电流互感器B套装在其他电缆上，功率信号发生器与钳式电流互感器A1连接，相位检测器分别与钳式电流互感器A2和钳式电流互感器B相连；功率信号发生器通过钳式电流互感器A1将交流信号耦合到目标识别电缆上；钳式电流互感器A2提取目标识别电缆铠甲上的交流信号，相位检测器通过对信号的判别即可对当前测试电缆进行识别。

【技术特征摘要】
1.相位角电缆识别仪，其特征在于包括电源、功率信号发生器、相位检测器和多个钳式电流互感器，电源为功率信号发生器、相位检测器和电流互感器提供电源；钳式电流互感器A1和钳式电流互感器A2套装在目标识别电缆上，钳式电流互感器B套装在其他电缆上，功率信号发生器与钳式电流互感器A1连接，相位检测器分别与钳式电流互感器A2和钳式电流互感器B相连；功率信号发生器通过钳式电流互感器A1将交流信号耦合到目标识别电缆上；钳式电流互感器A2提取目标识别电缆铠甲上的交流信号，相位检测器通过对信号的判别即可对当前测试电缆进行识别。2.根据权利要求1所述的相位角电缆识别仪，其特征在于所述的功率信号发生器结构为，接插口（P1）的第1引脚与系统地(GND)相连，所述接插口（P1）的第2引脚、第3引脚分别与单片机（U1）的第10引脚、第11引脚相连；芯片（U3）的第1引脚与其第8引脚相连，所述芯片（U3）的第2引脚与系统电源VCC相连，所述芯片（U3）的第3引脚与系统地(GND)相连，所述芯片（U3）的第6引脚与所述单片机（U1）的第13引脚相连，所述芯片（U3）的第7引脚与所述单片机（U1）的第9引脚相连；所述单片机（U1）的第18引脚与晶振（D2）的一端、电容（C5）的一端相连，所述单片机（U1）的第19引脚与所述晶振（D2）的另一端、电容（C4）的一端相连，所述电容（C4）的另一端与所述电容（C5）的另一端、系统地(GND)相连；所述单片机（U1）的第39引脚与电容（C2）的一端相接，所述电容（C2）的另一端与电阻（R1）的一端、三极管（Q1）的基极相连，所述电阻（R1）的另一端与所述三极管（Q1）的集电极、系统电源VCC、电容（C1）的一端相连，所述电容（C1）的另一端与电流钳一端相连，所述三极管（Q1）的发射极与电阻（R3）的一端、电容（C3）的一端相连，所述电阻（R3）的另一端与所述电容（C3）的另一端、系统地(GND)、电流钳另一端相连；所述单片机（U1）的第2引脚与电阻（R2）的一端相连，所述电阻（R2）的另一端与二极管（D1）的负极相连,所述二极管（D1）的正极与系统电源VCC相连，所述单片机（U1）的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘传波，王清昊，庞艳君，刘博，谢欣南，张振存，陶姝义，靳晶，徐美，孙嘉彤，宋沅林，刘佳，史博宇，胡桂宾，刘潇，杨莹莹，李绘妍，董品，张华，赵跃军，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司抚顺供电公司，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21