一種用于電纜識(shí)別裝置的信號(hào)發(fā)生器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于電纜識(shí)別裝置的信號(hào)發(fā)生器，屬于電纜識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著城市經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展和城市居民生活質(zhì)量的提高，人們對(duì)居住環(huán)境和城市面貌的要求也越來(lái)越高。電力電纜供電由于其安全、可靠、有利于美化城市與廠礦布局等優(yōu)點(diǎn)，使電纜成為新世紀(jì)新時(shí)代的一種潮流，它對(duì)美化城市環(huán)境和提升城市功能產(chǎn)生嶄新的現(xiàn)實(shí)效應(yīng)，得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，用電需求也大幅增長(zhǎng)，使得電纜搶修作業(yè)和電纜遷改工程也越來(lái)越多。在遷改和搶修作業(yè)中，電纜溝或開挖區(qū)域內(nèi)經(jīng)常是多條不同截面積、不同等級(jí)的電纜并排敷設(shè)，需要區(qū)分出哪條是此次工作要尋找的電纜，該工作稱之為電纜識(shí)別。根據(jù)《電力安全工作規(guī)程》10.2.1.9條要求，電纜識(shí)別工作涉及人身和設(shè)備安全，鑒別結(jié)果的可靠性非常重要，必須100%準(zhǔn)確可靠。
[0003]電纜識(shí)別的傳統(tǒng)方法是核對(duì)圖紙，人工現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)，但電纜敷設(shè)的圖紙常常不夠規(guī)范、不夠詳細(xì)，甚至丟失損壞，加之埋設(shè)環(huán)境和標(biāo)識(shí)物的變化缺失，很難找到目標(biāo)電纜。
[0004]目前主要依靠電纜識(shí)別儀來(lái)進(jìn)行電纜識(shí)別。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外各廠家的鑒別儀裝置以SEBAKMT和BAUR公司的最為典型。雖然大多數(shù)識(shí)別儀產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)電路結(jié)構(gòu)和技術(shù)參數(shù)均有不同，但其工作原理大致相同，主要有脈沖極性法(電流方向法，目前最為普及)和音頻感應(yīng)法兩種(主要結(jié)合電纜路徑探測(cè)作業(yè)開展)。即用發(fā)射器從目標(biāo)電纜首端加入一信號(hào)，該信號(hào)具有與運(yùn)行電纜的工頻電流電壓信號(hào)明顯差別的特征量，如電流的方向、信號(hào)的形狀、幅值的大小、信號(hào)發(fā)射的時(shí)間和周期及持續(xù)時(shí)間等，然后用接收器按要求檢測(cè)需鑒別地點(diǎn)的各條電纜上觀察信號(hào)的特征量，從而判別出該目標(biāo)電纜。
[0005]實(shí)際作業(yè)中發(fā)現(xiàn)，目前的使用最普及的各類電纜識(shí)別儀在遇有強(qiáng)感應(yīng)電等干擾情況下，常常導(dǎo)致誤判或施加信號(hào)較困難、甚至損壞識(shí)別儀器的情況，這給電纜遷改和故障搶修工作帶來(lái)了極大的安全風(fēng)險(xiǎn)。經(jīng)過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)不少城市和地區(qū)由于為了施工方便或電纜通道緊張，不少中低壓電纜與超高壓電力電纜使用相同通道敷設(shè)，多芯電纜和單芯電纜混合敷設(shè)，而一部分電纜通道內(nèi)高水位的客觀環(huán)境往往引起電纜護(hù)層多點(diǎn)接地，在停電被測(cè)電纜與同通道運(yùn)行電纜同向敷設(shè)較長(zhǎng)或不同電纜接地電阻差別較大的情況下，往往造成在停電電纜線路上感應(yīng)出較強(qiáng)的感應(yīng)電流或電壓；此外，由于新版設(shè)計(jì)規(guī)范的修訂，原有單芯電纜的護(hù)層感應(yīng)電壓在有絕緣保護(hù)的前提下，從50V提高到了 300V，在取得電纜長(zhǎng)度變長(zhǎng)、中間接頭變少的有利條件的同時(shí)，單端電纜護(hù)層感應(yīng)電壓大大提高。
[0006]當(dāng)前使用的電纜識(shí)別儀為了達(dá)到安全可靠兼顧體積小重量輕的性能，信號(hào)發(fā)生器采用中小功率，且加入的電流信號(hào)幅值受不同電纜接地電阻的影響，往往造成感應(yīng)電嚴(yán)重干擾信號(hào)發(fā)生器施加的脈沖信號(hào)，感應(yīng)電達(dá)到一定數(shù)值后，儀表的過(guò)電壓自動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，從而造成信號(hào)施加困難，部分國(guó)內(nèi)產(chǎn)品無(wú)過(guò)電壓保護(hù)模塊的，甚至出現(xiàn)過(guò)冒煙燒壞的故障，這也是不利于當(dāng)前普遍使用的數(shù)字式小功率電纜識(shí)別儀無(wú)法正常工作的原因之一，從而大大影響了電纜搶修及道路遷改工程等工作的現(xiàn)場(chǎng)效率。
[0007]而且，無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外進(jìn)口儀器，接收儀器及探頭較大，不太適合測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用，如電纜井溝，空間狹小，接收儀器騰挪較為困難，有時(shí)甚至難以把儀器攜帶進(jìn)井溝；目前敷設(shè)的電纜排放較為緊密，電纜之間的距離及空間太小，無(wú)法將探頭或卡鉗置于其間，直接影響了測(cè)試的順利進(jìn)行。
[0008]所以，電纜的唯一性鑒別急需一種識(shí)別性能穩(wěn)定可靠，體積小、重量輕、便于測(cè)試人員隨身攜帶的接收裝置，特別是探頭部分，體積一定要適合緊密排列電纜的測(cè)試要求。
[0009]有鑒于此，本發(fā)明人對(duì)此進(jìn)行研究，專門開發(fā)出一種用于電纜識(shí)別裝置的信號(hào)發(fā)生器，本案由此產(chǎn)生。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0010]本實(shí)用新型的目的是提供一種用于電纜識(shí)別裝置的信號(hào)發(fā)生器，能夠完全適應(yīng)強(qiáng)感應(yīng)電、無(wú)交流電源等惡劣環(huán)境，且便于攜帶。
[0011]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的解決方案是:
[0012]一種用于電纜識(shí)別裝置的信號(hào)發(fā)生器，包括電源模塊、高壓變壓?jiǎn)卧头烹娍刂茊卧?，所述高壓變壓?jiǎn)卧娮用}沖發(fā)生模塊，并聯(lián)在電子脈沖發(fā)生模塊上的電壓檢測(cè)電路和脈沖電容，所述放電控制單元包括用于控制對(duì)電纜進(jìn)行周期性放電的時(shí)間繼電器、直流電磁鐵，以及連接在脈沖電容輸出端的機(jī)械式周期放電開關(guān)；所述電源模塊提供的低壓直流電源經(jīng)過(guò)放電控制單元后進(jìn)入電子脈沖發(fā)生模塊，直接輸出直流高壓，電壓檢測(cè)電路實(shí)時(shí)檢測(cè)直流高壓輸出值，輸出的直流高壓為脈沖電容充電，提供電纜放電的能量，然后通過(guò)放電控制單元定時(shí)對(duì)電纜進(jìn)行放電。
[0013]作為優(yōu)選，所述放電控制單元進(jìn)一步包括并聯(lián)在脈沖電容兩端的機(jī)械式接地放電開關(guān)，當(dāng)待識(shí)別電纜感應(yīng)電壓超出間隙擊穿電壓時(shí)，接地放電開關(guān)被擊穿，對(duì)地放電保護(hù)信號(hào)發(fā)生器；當(dāng)信號(hào)發(fā)生器電源關(guān)閉或意外斷電時(shí)，接地放電開關(guān)動(dòng)作，脈沖電容對(duì)地短路，釋放儲(chǔ)存電能，防止信號(hào)發(fā)生器輸出帶電。
[0014]作為優(yōu)選，所述放電控制單元主要由2組時(shí)間繼電器，2組直流電磁鐵、I個(gè)機(jī)械式周期放電開關(guān)、I個(gè)機(jī)械式接地放電開關(guān)，以及動(dòng)電極和靜電極構(gòu)成，直流電磁鐵內(nèi)鐵棒連接動(dòng)電極，靜電極連接在信號(hào)發(fā)生器輸出端，直流電磁鐵與電源模塊相連，時(shí)間繼電器控制直流電磁鐵的電源通斷，直流電磁鐵牽引動(dòng)電極，當(dāng)直流電磁鐵電源斷開時(shí)，直流電磁鐵受重力影響落下，動(dòng)銅電極與靜銅電極接觸，脈沖電容對(duì)目標(biāo)電纜高壓沖擊放電，在電纜中產(chǎn)生脈沖電流，脈沖電流最大可達(dá)幾百安培。當(dāng)直流電磁鐵電源合上時(shí)，直流電磁鐵吸合，拉起動(dòng)銅電極，與電纜隔離，隔離電壓達(dá)5kV，完成一次放電過(guò)程，時(shí)間繼電器不斷重復(fù)上述放電過(guò)程，形成周期放電。調(diào)節(jié)時(shí)間繼電器的通斷時(shí)間，可調(diào)節(jié)脈沖產(chǎn)生的周期，設(shè)定周期為6秒到15秒可調(diào)節(jié)。
[0015]作為優(yōu)選，所述電源模塊包括電源適配器、充電電池和電源開關(guān)，電源適配器將輸入的220VAC電源轉(zhuǎn)換為24VDC電源為充電電池充電，充電電池通過(guò)電源開關(guān)為放電控制單元提供低壓直流電源。所述充電電池采用聚合物鋰離子充電電池。
[0016]作為優(yōu)選，所述脈沖電容采用高壓無(wú)感脈沖電容，內(nèi)部充油，過(guò)載能力強(qiáng)，安全可
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[0017]作為優(yōu)選，所述高壓變壓?jiǎn)卧捎?0KV硅橡膠絕緣線進(jìn)行各電路直接的接線連接。
[0018]所述電子脈沖發(fā)生模塊主要采用電子式高頻高壓直流電源將電壓24V轉(zhuǎn)換成3kV的直流電壓，給儲(chǔ)能電容充電。其輸入電壓為DC24V，輸出為直流3kV的負(fù)極性高壓。
[0019]上述信號(hào)發(fā)生器工作時(shí)，通過(guò)高壓變壓?jiǎn)卧獙⒏邏簺_擊信號(hào)施加到目標(biāo)電纜線芯上，信號(hào)沿電纜傳播到遠(yuǎn)端，然后經(jīng)過(guò)接地流回信號(hào)發(fā)生器。在鑒別地點(diǎn)，信號(hào)接收器利用一個(gè)柔性羅氏線圈測(cè)量流過(guò)各條電纜的電流信號(hào)，然后根據(jù)信號(hào)的特征鑒別出目標(biāo)電纜。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型所述的電信號(hào)發(fā)生器具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0021]I)電子式脈沖發(fā)生模塊能夠產(chǎn)生3kV的直流負(fù)極性高壓，輸出的直流高壓為脈沖電容器充電，提供電纜放電的能量，通過(guò)機(jī)械式周期放電開關(guān)定時(shí)對(duì)電纜進(jìn)行放電，解決了強(qiáng)感應(yīng)電下，脈沖信號(hào)難以施加的問(wèn)題；
[0022]2)采用高性能的可充電鋰電池供電，能在絕大多數(shù)惡劣的環(huán)境下正常工作，保證儀器的適應(yīng)性，解決了現(xiàn)場(chǎng)無(wú)交流電源的問(wèn)題；
[0023]3)安全性高，內(nèi)設(shè)放電控制單元，可以在緊急狀態(tài)或斷電情況下直接短路脈沖電容，保證電纜識(shí)別裝置無(wú)高壓輸出；同時(shí)當(dāng)待識(shí)別電纜感應(yīng)電壓超出間隙擊穿電壓時(shí)，接地放電開關(guān)被擊穿，對(duì)地放電保護(hù)儀器，抗干擾能力強(qiáng)；在機(jī)殼地和高壓輸出工作地之間加入保護(hù)，保證操作人員的安全；
[0024]4)電信號(hào)發(fā)生器整體美觀大方、簡(jiǎn)單實(shí)用，在操作時(shí)接線簡(jiǎn)便，操作簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，安全可靠。
[0025]以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述。
【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1為本實(shí)施例的電纜識(shí)別裝置檢測(cè)狀態(tài)圖；
[0027]圖2為本實(shí)施例的信號(hào)發(fā)生器原理框圖；
[0028]圖3為本實(shí)