本實(shí)用新型屬于電氣測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種智能控制一體式電纜故障定位裝置設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)：

電纜故障高壓沖擊法測(cè)試，需要用到以下部分設(shè)備：調(diào)壓器、高壓變壓器、硅堆、沖擊電容、高壓球隙、穩(wěn)弧單元、各種測(cè)試方式的信號(hào)處理單元等。國(guó)內(nèi)目前的儀器設(shè)備，各個(gè)部分為分立元件，需現(xiàn)場(chǎng)組合連接使用。

電纜故障的主要的測(cè)試方法及接線有很多種，應(yīng)針對(duì)不同故障類型來(lái)選取相應(yīng)的測(cè)試方法及接線，如此測(cè)試效率最高。目前國(guó)內(nèi)電纜故障的測(cè)試時(shí)，需要把現(xiàn)有測(cè)試方式連線拆除，從新進(jìn)行新的測(cè)試方式的連線，這對(duì)于不是天天都進(jìn)行測(cè)試的操作人員技術(shù)水平要求較高，如果不留神接錯(cuò)線，有可能對(duì)設(shè)備或人員造成損壞或傷害。而且有很多較復(fù)雜的測(cè)試接線方式，要求現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員水平更高，接線時(shí)間長(zhǎng)，現(xiàn)場(chǎng)使用人員很難實(shí)現(xiàn)。國(guó)內(nèi)目前由于此原因，雖然各電力系統(tǒng)、大中型廠礦等大部分都配置有電力電纜故障定位設(shè)備，但是能有效的使用電纜故障定位設(shè)備進(jìn)行電力電纜故障定位的技術(shù)人員相對(duì)較少，非常熟練、高效使用的更是少之又少。不能高效的定位電力電纜故障，會(huì)造成經(jīng)濟(jì)上無(wú)謂的浪費(fèi)和損失，工作和生活造成很大不便。

用高壓沖擊法測(cè)試電纜故障，一般我們想要沖擊能量盡可能大些，這樣有以下好處：1、沖擊能量越大，相對(duì)來(lái)說(shuō)電纜故障點(diǎn)越容易擊穿放電，而且放電時(shí)間越長(zhǎng)；2、沖擊能量越大，故障點(diǎn)聲音越洪亮，定點(diǎn)時(shí)也非常容易，成功率高。故障點(diǎn)放電能量為：(C*U²)/2，其中，C為沖擊電容容量，U為沖擊電容目前所加電壓，從此公式我們可以看出，提高沖擊能量有兩個(gè)相關(guān)參數(shù)，一是沖擊電容電壓，一個(gè)是沖擊電容容量，但是，由于電纜的電壓等級(jí)及絕緣狀況，在沖擊電壓超過(guò)電纜故障點(diǎn)殘壓，故障點(diǎn)已經(jīng)閃絡(luò)擊穿情況下，從保護(hù)電纜角度，盡量不要無(wú)限制的提高沖擊電壓。且目前國(guó)內(nèi)電纜故障使用沖擊電容基本為單檔電容。只有在最高電壓時(shí)，才能達(dá)到滿沖擊能量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種智能控制一體式電纜故障定位裝置，能夠針對(duì)不同故障類型選取相應(yīng)的測(cè)試方法及接線，提高測(cè)試效率。

本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

一種智能控制一體式電纜故障定位裝置，包括箱體，所述箱體上部設(shè)置有控制層，所述箱體下部設(shè)置有高壓層，所述高壓層內(nèi)設(shè)置有多檔直流高壓發(fā)生器、沖擊電容器組以及用于對(duì)故障電纜的電壓、電流及多次脈沖信號(hào)進(jìn)行測(cè)試的取樣單元，所述多檔直流高壓發(fā)生器經(jīng)過(guò)所述沖擊電容器組與所述取樣單元連接，所述控制層內(nèi)設(shè)置有智能控制單元，所述智能控制單元分別與所述多檔直流高壓發(fā)生器、沖擊電容器組和取樣單元連接，用于控制所述裝置對(duì)電纜進(jìn)行故障定位檢測(cè)。

進(jìn)一步的，所述沖擊電容器組與所述取樣單元之間設(shè)置有電控高壓打火球隙，所述電控高壓打火球隙設(shè)置在所述高壓層內(nèi)，與所述智能控制單元連接。

進(jìn)一步的，所述高壓層上還設(shè)置有用于進(jìn)行測(cè)試模式變換的電控測(cè)試方式高壓轉(zhuǎn)換裝置，所述智能控制單元經(jīng)過(guò)所述電控測(cè)試方式高壓轉(zhuǎn)換裝置與所述取樣單元連接。

進(jìn)一步的，所述智能控制單元上設(shè)置有信號(hào)接口，所述取樣單元與所述信號(hào)接口連接。

進(jìn)一步的，所述取樣單元包括分別設(shè)置在所述高壓層內(nèi)的多次脈沖/穩(wěn)弧組件、電流取樣組件和電壓取樣組件。

進(jìn)一步的，所述控制層與所述高壓層之間還設(shè)置有中間層，所述中間層內(nèi)設(shè)置有電控停止放點(diǎn)球隙，所述智能控制單元經(jīng)過(guò)所述電控停止放點(diǎn)球隙與所述沖擊電容器組連接，用于停止時(shí)所述沖擊電容器組剩余電荷放電。

進(jìn)一步的，所述沖擊電容器組內(nèi)設(shè)置有多個(gè)電容器，所述智能控制單元經(jīng)過(guò)電控高壓電容串并聯(lián)高壓轉(zhuǎn)換裝置與所述沖擊電容器組連接，所述電控高壓電容串并聯(lián)高壓轉(zhuǎn)換裝置設(shè)置在所述高壓層上，用于控制所述沖擊電容器組內(nèi)電容器的串并聯(lián)連接方式。

進(jìn)一步的，所述電容器包括2、4或8個(gè)。

進(jìn)一步的，所述箱體側(cè)面板為可拆卸式。

進(jìn)一步的，沿所述箱體上部一側(cè)設(shè)置有把手，用于推拉所述裝置，所述箱體下部?jī)蓚?cè)對(duì)應(yīng)設(shè)置有輪子。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型至少具有以下有益效果：

本實(shí)用新型一種智能控制一體式電纜故障定位裝置，箱體分上部控制層和下部高壓層，有效防止高壓電對(duì)控制系統(tǒng)的干擾，高壓層內(nèi)分別設(shè)置多檔直流高壓發(fā)生器、沖擊電容器組和取樣單元，取樣單元用于對(duì)故障電纜的電壓、電流及多次脈沖信號(hào)進(jìn)行測(cè)試，控制層內(nèi)設(shè)置智能控制單元，由智能控制單元分別控制高壓層內(nèi)設(shè)備的工作，測(cè)試時(shí)只需針對(duì)不同故障類型選取相應(yīng)的測(cè)試方法及接線方式即可，縮短現(xiàn)場(chǎng)接線時(shí)間，有效提高測(cè)試效率，極大減輕現(xiàn)場(chǎng)工作人員工作量，使用簡(jiǎn)單，安全可靠。

進(jìn)一步的，通過(guò)設(shè)置的電控測(cè)試方式高壓轉(zhuǎn)換裝置能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同采樣方式的切換，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，無(wú)需手動(dòng)進(jìn)行高壓接線的拆除、連接，安全可靠，效率提升。

進(jìn)一步的，取樣單元包括多次脈沖/穩(wěn)弧組件、電流取樣組件和電壓取樣組件，分別對(duì)電壓、電流及多次脈沖信號(hào)進(jìn)行取樣，可滿足各種不同類型電纜故障的測(cè)試需求。

進(jìn)一步的，沖擊電容器組內(nèi)設(shè)置有多個(gè)電容器，電纜故障測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)只需高壓同軸電纜連接被測(cè)試故障電纜，接線簡(jiǎn)單，只需稍加培訓(xùn)，使用人員就可熟練掌握。

進(jìn)一步的，在控制層和高壓層之間設(shè)置中間層，中間層內(nèi)設(shè)置電控停止放點(diǎn)球隙，通過(guò)智能控制單元控制沖擊電容器組的短接泄放剩余電荷，整個(gè)連接安全可靠，控制準(zhǔn)確。

進(jìn)一步的，電容串并聯(lián)分檔，輸出低電壓時(shí)也能提供更大的沖擊能量，低電壓時(shí)沖擊能量是單檔電容的數(shù)倍，電纜故障點(diǎn)更容易擊穿，精確定點(diǎn)時(shí)聲音洪亮，定位電纜故障成功率高。被測(cè)試電纜絕緣也不會(huì)由于故障定位造成二次損傷。

綜上所示，本實(shí)用新型各種測(cè)試方式、高壓電容串并聯(lián)通過(guò)內(nèi)部弱電控制多組高電壓轉(zhuǎn)換裝置實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換連接，實(shí)現(xiàn)一體化、智能控制及電容串并聯(lián)分檔，帶來(lái)電力電纜故障定位效率的提升，高、低壓設(shè)備連接，電容串并聯(lián)切換，球隙打火及停止高壓放電均為電控完成，現(xiàn)場(chǎng)連線最大程度的進(jìn)行了簡(jiǎn)化，安全有了可靠的保證。

下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

【附圖說(shuō)明】

圖1為本實(shí)用新型故障定位裝置左側(cè)視圖；

圖2為本實(shí)用新型故障定位裝置右側(cè)視圖；

圖3為本實(shí)用新型測(cè)試電路示意圖；

圖4為本實(shí)用新型沖擊電容器組高壓連接示意圖。

其中：1.多檔直流高壓發(fā)生器；2.沖擊電容器組；3.電控高壓打火球隙；4.電控停止放電球隙；5.電控測(cè)試方式高壓轉(zhuǎn)換裝置；6.電控高壓電容串并聯(lián)高壓轉(zhuǎn)換裝置；7.多次脈沖/穩(wěn)弧組件；8.電流取樣組件；9.電壓取樣組件；10.信號(hào)接口；11.智能控制單元；12.第一高壓連接點(diǎn)；13.第二高壓連接點(diǎn)；14.第三高壓連接點(diǎn)；15.第四高壓連接點(diǎn)；16.第五高壓連接點(diǎn)；17.第六高壓連接點(diǎn)；18.第七高壓連接點(diǎn)；19.電流取樣信號(hào)接口；20.多次脈沖信號(hào)接口；21.電壓取樣信號(hào)接口；22.大電流接地；23.信號(hào)及小電流接地。

【具體實(shí)施方式】

本實(shí)用新型一種智能控制一體式電纜故障定位裝置，將多檔專用直流高壓發(fā)生器、沖擊電容器組、高壓打火球隙、高壓放電球隙、各種測(cè)試方式的信號(hào)處理單元等全部集成，現(xiàn)場(chǎng)使用只需進(jìn)行電源線、高壓測(cè)試電纜的連接，不用進(jìn)行手動(dòng)分立設(shè)備接線，依靠其內(nèi)部一套多組高電壓轉(zhuǎn)換裝置來(lái)進(jìn)行各種連線方式的切換。通過(guò)弱電來(lái)控制高電壓轉(zhuǎn)換裝置的切換。而且，用智能控制實(shí)現(xiàn)球隙打火，高壓放電的自動(dòng)完成，保證了操作人員的安全。

請(qǐng)參閱圖1和圖2所示，本實(shí)用新型提供了一種智能控制一體式電纜故障定位裝置，包括箱體，裝置內(nèi)部具體包括：多檔直流高壓發(fā)生器1、沖擊電容器組2、電控高壓打火球隙3、電控停止放電球隙4、電控測(cè)試方式高壓轉(zhuǎn)換裝置5、電控高壓電容串并聯(lián)高壓轉(zhuǎn)換裝置6、多次脈沖/穩(wěn)弧組件7、電流取樣組件8、電壓取樣組件9、信號(hào)接口10、智能控制單元11。

所述箱體上部設(shè)置有控制層，所述箱體下部設(shè)置有高壓層，所述高壓層內(nèi)設(shè)置有多檔直流高壓發(fā)生器1、沖擊電容器組2以及用于對(duì)電纜的電壓、電流及多次脈沖信號(hào)進(jìn)行測(cè)試的取樣單元，所述多檔直流高壓發(fā)生器1經(jīng)過(guò)所述沖擊電容器組2與所述取樣單元連接，所述控制層內(nèi)設(shè)置有智能控制單元11，所述智能控制單元11分別與所述多檔直流高壓發(fā)生器1、沖擊電容器組2和取樣單元連接，用于控制所述裝置對(duì)電纜進(jìn)行故障定位檢測(cè)。

其中，控制層與所述高壓層之間還設(shè)置有中間層，所述中間層內(nèi)設(shè)置有電控停止放點(diǎn)球隙4，所述智能控制單元11經(jīng)過(guò)所述電控停止放點(diǎn)球隙4與所述沖擊電容器組2連接，用于短接所述沖擊電容器組2。沖擊電容器組2與所述取樣單元之間設(shè)置有電控高壓打火球隙3，所述電控高壓打火球隙3設(shè)置在所述高壓層內(nèi)，與所述智能控制單元11連接。

高壓層上還設(shè)置有用于進(jìn)行測(cè)試模式變換的電控測(cè)試方式高壓轉(zhuǎn)換裝置5，所述智能控制單元11經(jīng)過(guò)所述電控測(cè)試方式高壓轉(zhuǎn)換裝置5分別與取樣單元連接。

取樣單元設(shè)置在高壓層內(nèi)，具體包括多次脈沖/穩(wěn)弧組件7、電流取樣組件8和電壓取樣組件9，所述多次脈沖/穩(wěn)弧組件7、電流取樣組件8和電壓取樣組件9上分別與設(shè)置在所述智能控制單元11上的信號(hào)接口10連接。

沖擊電容器組2內(nèi)設(shè)置有多個(gè)電容器，所述智能控制單元11經(jīng)過(guò)電控高壓電容串并聯(lián)高壓轉(zhuǎn)換裝置6與所述沖擊電容器組2連接，所述電控高壓電容串并聯(lián)高壓轉(zhuǎn)換裝置6設(shè)置在所述高壓層上，用于控制所述沖擊電容器組2內(nèi)電容器的串并聯(lián)連接方式。

優(yōu)選的，電容器包括2、4或8個(gè)。

優(yōu)選的，箱體為側(cè)面板可拆卸式，便于各個(gè)部件拆卸安裝，沿所述箱體上部一側(cè)設(shè)置有把手，用于方便推拉所述裝置，所述箱體下部?jī)蓚?cè)對(duì)應(yīng)設(shè)置有輪子，用于整個(gè)裝置移動(dòng)。

本實(shí)用新型一種智能控制一體式電纜故障定位裝置的工作原理如下：

智能控制單元11通過(guò)控制多檔直流高壓發(fā)生器1的低壓部分，來(lái)控制多檔直流高壓發(fā)生器1的通、斷；智能控制單元11還通過(guò)控制電機(jī)、和電磁機(jī)構(gòu)來(lái)控制2個(gè)多組開關(guān)，打火，放電等高壓操作。

智能控制單元11通過(guò)控制多檔直流高壓發(fā)生器1的低壓部分進(jìn)行高壓的啟動(dòng)、停止、高壓電容充電；智能控制單元11通過(guò)控制電控高壓打火球隙3進(jìn)行高壓打火及打火時(shí)間間隔控制；智能控制單元11通過(guò)控制停止放電球隙4進(jìn)行高壓停止后，高壓電容及電纜安全放電；智能控制單元11通過(guò)控制電控測(cè)試方式高壓轉(zhuǎn)換裝置5控制測(cè)試方式高壓轉(zhuǎn)換；智能控制單元11通過(guò)控制電控高壓電容串并聯(lián)高壓轉(zhuǎn)換裝置6控制高壓電容串并聯(lián)高壓轉(zhuǎn)換；智能控制單元11通過(guò)控制信號(hào)接口10進(jìn)行測(cè)試信號(hào)方式轉(zhuǎn)換；機(jī)箱背面有高壓同軸電纜連接外部測(cè)試電纜；

請(qǐng)參閱圖3所示，測(cè)試方式高壓連接具體如下：

多次脈沖/穩(wěn)弧方式：第二高壓連接點(diǎn)13和第四高壓連接點(diǎn)15短接，第五高壓連接點(diǎn)16和第七高壓連接點(diǎn)18短接，其余高壓連接點(diǎn)不予短接。

電流取樣方式：第二高壓連接點(diǎn)13和第七高壓連接點(diǎn)18短接；其余高壓連接點(diǎn)不予短接。

電壓取樣方式：第二高壓連接點(diǎn)13和第三高壓連接點(diǎn)14短接，第六高壓連接點(diǎn)17和第七高壓連接點(diǎn)18短接，其余高壓連接點(diǎn)不予短接。

直流多次脈沖/穩(wěn)弧方式：第一高壓連接點(diǎn)12和第四高壓連接點(diǎn)15短接，第五高壓連接點(diǎn)16和第七高壓連接點(diǎn)18短接，其余高壓連接點(diǎn)不予短接。

直流電流取樣方式：第一高壓連接點(diǎn)12和第七高壓連接點(diǎn)18短接，其余高壓連接點(diǎn)不予短接。

第七高壓連接點(diǎn)18連接設(shè)備輸出同軸電纜芯線，大電流接地22和信號(hào)及小電流接地23連接設(shè)備輸出的同軸電纜屏蔽層。

電流取樣信號(hào)接口19用于對(duì)沖擊電容器組2進(jìn)行電流取樣，多次脈沖信號(hào)接口20用于取樣多次脈沖/穩(wěn)弧組件7的多次脈沖信號(hào)，電壓取樣信號(hào)接口21用于對(duì)電壓取樣組件9進(jìn)行取樣。

請(qǐng)參閱圖4所示，電纜故障定位裝置的沖擊電容分檔。沖擊電容為多檔電容，內(nèi)置多個(gè)電容串并聯(lián)，而且為通過(guò)弱電來(lái)控制多組高電壓轉(zhuǎn)換裝置的切換來(lái)自動(dòng)完成。這樣就可達(dá)到：相同電壓下，沖擊電容容量越大，沖擊能量也越大。沖擊電容器組高壓連接如下：

32KV方式:電容器組接點(diǎn)YDR2-YDR3短接；其余電容器組接點(diǎn)不予短接。

16KV方式:電容器組接點(diǎn)YDR1-YDR3短接；電容器組接點(diǎn)YDR2-YDR4短接，其余電容器組接點(diǎn)不予短接。

本實(shí)用新型具有如下特點(diǎn)：

可實(shí)現(xiàn)多種電纜故障測(cè)試方式的高、低壓電動(dòng)控制連接：多次脈沖/穩(wěn)弧方式；電流取樣方式；電壓取樣方式；直流多次脈沖/穩(wěn)弧方式；直流電流取樣方式等。

每個(gè)沖擊電容器組內(nèi)部可包含2、4、8或多個(gè)電容器，通過(guò)串并聯(lián)，低電壓也能達(dá)到?jīng)_擊電容滿能量輸出。

電纜故障定位裝置的一體化、智能化控制。用智能控制器將各個(gè)可控制組件連接，并進(jìn)行自動(dòng)化控制。

以上內(nèi)容僅為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡是按照本實(shí)用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本實(shí)用新型權(quán)利要求書的保護(hù)范圍之內(nèi)。