一種用于電纜識別裝置的信號發(fā)生器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于電纜識別裝置的信號發(fā)生器，屬于電纜識別技術(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，人們對居住環(huán)境和城市面貌的要求也越來越高。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，使電纜成為新世紀(jì)新時代的一種潮流，它對美化城市環(huán)境和提升城市功能產(chǎn)生嶄新的現(xiàn)實效應(yīng)，得到了越來越廣泛的應(yīng)用。城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，用電需求也大幅增長，使得電纜搶修作業(yè)和電纜遷改工程也越來越多。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別。根據(jù)《電力安全工作規(guī)程》10.2.1.9條要求，電纜識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]電纜識別的傳統(tǒng)方法是核對圖紙，人工現(xiàn)場核實，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別儀來進(jìn)行電纜識別。當(dāng)前國內(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)識別儀產(chǎn)品實現(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)合電纜路徑探測作業(yè)開展)。即用發(fā)射器從目標(biāo)電纜首端加入一信號，該信號具有與運行電纜的工頻電流電壓信號明顯差別的特征量，如電流的方向、信號的形狀、幅值的大小、信號發(fā)射的時間和周期及持續(xù)時間等，然后用接收器按要求檢測需鑒別地點的各條電纜上觀察信號的特征量，從而判別出該目標(biāo)電纜。
[0005]實際作業(yè)中發(fā)現(xiàn)，目前的使用最普及的各類電纜識別儀在遇有強感應(yīng)電等干擾情況下，常常導(dǎo)致誤判或施加信號較困難、甚至損壞識別儀器的情況，這給電纜遷改和故障搶修工作帶來了極大的安全風(fēng)險。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，國內(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)層多點接地，在停電被測電纜與同通道運行電纜同向敷設(shè)較長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)出較強的感應(yīng)電流或電壓；此外，由于新版設(shè)計規(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，在取得電纜長度變長、中間接頭變少的有利條件的同時，單端電纜護(hù)層感應(yīng)電壓大大提高。
[0006]當(dāng)前使用的電纜識別儀為了達(dá)到安全可靠兼顧體積小重量輕的性能，信號發(fā)生器采用中小功率，且加入的電流信號幅值受不同電纜接地電阻的影響，往往造成感應(yīng)電嚴(yán)重干擾信號發(fā)生器施加的脈沖信號，感應(yīng)電達(dá)到一定數(shù)值后，儀表的過電壓自動保護(hù)動作，從而造成信號施加困難，部分國內(nèi)產(chǎn)品無過電壓保護(hù)模塊的，甚至出現(xiàn)過冒煙燒壞的故障，這也是不利于當(dāng)前普遍使用的數(shù)字式小功率電纜識別儀無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)場效率。
[0007]而且，無論是國內(nèi)還是國外進(jìn)口儀器，接收儀器及探頭較大，不太適合測試現(xiàn)場的應(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，無法將探頭或卡鉗置于其間，直接影響了測試的順利進(jìn)行。
[0008]所以，電纜的唯一性鑒別急需一種識別性能穩(wěn)定可靠，體積小、重量輕、便于測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試要求。
[0009]有鑒于此，本發(fā)明人對此進(jìn)行研究，專門開發(fā)出一種用于電纜識別裝置的信號發(fā)生器，本案由此產(chǎn)生。
【實用新型內(nèi)容】
[0010]本實用新型的目的是提供一種用于電纜識別裝置的信號發(fā)生器，能夠完全適應(yīng)強感應(yīng)電、無交流電源等惡劣環(huán)境，且便于攜帶。
[0011]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的解決方案是:
[0012]一種用于電纜識別裝置的信號發(fā)生器，包括電源模塊、高壓變壓單元和放電控制單元，所述高壓變壓單元包括電子脈沖發(fā)生模塊，并聯(lián)在電子脈沖發(fā)生模塊上的電壓檢測電路和脈沖電容，所述放電控制單元包括用于控制對電纜進(jìn)行周期性放電的時間繼電器、直流電磁鐵，以及連接在脈沖電容輸出端的機械式周期放電開關(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，電壓檢測電路實時檢測直流高壓輸出值，輸出的直流高壓為脈沖電容充電，提供電纜放電的能量，然后通過放電控制單元定時對電纜進(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械式接地放電開關(guān)，當(dāng)待識別電纜感應(yīng)電壓超出間隙擊穿電壓時，接地放電開關(guān)被擊穿，對地放電保護(hù)信號發(fā)生器；當(dāng)信號發(fā)生器電源關(guān)閉或意外斷電時，接地放電開關(guān)動作，脈沖電容對地短路，釋放儲存電能，防止信號發(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組時間繼電器，2組直流電磁鐵、I個機械式周期放電開關(guān)、I個機械式接地放電開關(guān)，以及動電極和靜電極構(gòu)成，直流電磁鐵內(nèi)鐵棒連接動電極，靜電極連接在信號發(fā)生器輸出端，直流電磁鐵與電源模塊相連，時間繼電器控制直流電磁鐵的電源通斷，直流電磁鐵牽引動電極，當(dāng)直流電磁鐵電源斷開時，直流電磁鐵受重力影響落下，動銅電極與靜銅電極接觸，脈沖電容對目標(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，直流電磁鐵吸合，拉起動銅電極，與電纜隔離，隔離電壓達(dá)5kV，完成一次放電過程，時間繼電器不斷重復(fù)上述放電過程，形成周期放電。調(diào)節(jié)時間繼電器的通斷時間，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感脈沖電容，內(nèi)部充油，過載能力強，安全可
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[0017]作為優(yōu)選，所述高壓變壓單元采用30KV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]上述信號發(fā)生器工作時，通過高壓變壓單元將高壓沖擊信號施加到目標(biāo)電纜線芯上，信號沿電纜傳播到遠(yuǎn)端，然后經(jīng)過接地流回信號發(fā)生器。在鑒別地點，信號接收器利用一個柔性羅氏線圈測量流過各條電纜的電流信號，然后根據(jù)信號的特征鑒別出目標(biāo)電纜。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型所述的電信號發(fā)生器具有如下優(yōu)點:
[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，通過機械式周期放電開關(guān)定時對電纜進(jìn)行放電，解決了強感應(yīng)電下，脈沖信號難以施加的問題；
[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)場無交流電源的問題；
[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，保證電纜識別裝置無高壓輸出；同時當(dāng)待識別電纜感應(yīng)電壓超出間隙擊穿電壓時，接地放電開關(guān)被擊穿，對地放電保護(hù)儀器，抗干擾能力強；在機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)電信號發(fā)生器整體美觀大方、簡單實用，在操作時接線簡便，操作簡單，性能穩(wěn)定，安全可靠。
[0025]以下結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0026]圖1為本實施例的電纜識別裝置檢測狀態(tài)圖；
[0027]圖2為本實施例的信號發(fā)生器原理框圖；
[0028]圖3為本實