CN105699845B - 电器设备电力电缆线路接地/串电故障点寻找仪 - Google Patents

Abstract

电器设备电力电缆线路接地/串电故障点寻找仪：其包括导向脉冲发生装置、脉冲辨向装置；所述的导向脉冲发生装置由箱壳，及安装在箱壳内电路板一上的信号输出模块、控制模块、电源模块、输出信号显示模块组成；所述的脉冲辨向装置由外壳、安装在外壳内电路板二上的信号放大整流模块、数字解码辨向模块、辨向显示模块、辨向电源模块组成；本发明操作简单，不用甩线，复杂线路故障找位准确，工作效率高，抗干扰性强，灵敏度高，准确可靠，结构简单，制造方便，成本低。

Description

电器设备电力电缆线路接地/串电故障点寻找仪

技术领域

本发明涉及一种故障寻找仪，具体属于一种用于电力机车电气设备线路电缆接地/串电故障点寻找仪，特别适用于大型电器设备电力电缆线路接地/串电故障点寻找仪。

背景技术

目前，在由大型电器设备组成的电力机车，电传动的内燃机车，动车等大型的交通工具，及电力电缆线路等，在运行中经常出现接地和/窜电电器故障，造成线路及电器元器件的过流过压，绝缘击穿，发热烧损，电器设备的误动作，机器失控,甚至电器火灾等。然而现有的万用表，兆欧表，钳形表等虽然可以进行检测，但是操作复杂、费时费力，对操作人员要求高，而且价格昂贵。万用表、兆欧表，寻找以上故障时只能进行逐渐点解线、甩线操作寻找故障点；钳形表虽然可以巡线操作找故障点，但是当被检测电路流过是交流电流时用交流钳形表检测，无法判别电路中交流电方向，容易迷失寻找方向；当被检测电路流过是直流电流时用直流钳形表检测，但是直流型钳形表虽然可以显示电流方向，却容易受环境电磁场的干扰，抗干扰性差，灵敏度不如交流钳形表高，分辨率相对较低，使用范围有限。

经检索，中国专利申请号为2013101138796、名称为“便携式电力线路快速定位仪”的专利文献，其检测原理：由机器的信号输出部分的正输出端与被测线路相连，负输出端与地相连；机器向被检测线路输入直流电流信号，让信号流顺着被检测电路流过接地故障点到地，然后通过地回到机器的负输入端，构成信号回路。然后使用机器的检测部分，以信号线与机器相连接的磁电转换探头去感应被测线路中的信号电流，当磁电转换探头检测到信号电流时，就转换成电信号，传回机器，机器将信号放大处理后驱动报警装置报警。再根据机器的报警声提示，将磁电转换探头顺着有信号电流流过的线路进行检测，就会发现故障点。其存在：

检测分辨率低，抗干扰性能差，对工作环境要求高，适用范围窄；无法辨别被检测电路中的信号电流方向和大小，面对复杂的电器线路时容易迷失方向，无法快速准确找到故障点，且设备移动频繁，使用不方便。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种操作简单，不用甩线，能应对复杂线路,故障找位准确，工作效率高的电器设备电力电缆线路接地/串电故障点寻找仪。

实现上述目的的技术措施：

电器设备电力电缆线路接地/串电故障点寻找仪，其在于：其包括导向脉冲发生装置、脉冲辨向装置；

所述的导向脉冲发生装置由箱壳，及安装在箱壳内电路板一上的信号输出模块、控制模块、电源模块、输出信号显示模块组成；其中电源模块与信号输出模块、控制模块、输出信号显示模块之间通过导线连接；控制模块与信号输出模块、输出信号显示模块之间均通过导线连接；

所述的脉冲辨向装置由外壳、安装在外壳内电路板二上的信号放大整流模块、数字解码辨向模块、辨向显示模块、辨向电源模块组成；其中辨向电源模块与信号放大整流模块、数字解码辨向模块、辨向显示模块之间分别通过导线连接；数字解码辨向模块与信号放大整流模块、辨向显示模块之间分别通过导线连接；信号放大整流模块与辨向显示模块之间通过导线连接。

其在于：所述的电源模块由设在箱壳上电源开关、充电接口、及装在箱壳内的电池组，以及装在电路板一上的稳压器组成；其中电源开关、充电接口分别通过导线与电池组连接；电源开关又通过导线与稳压器连接。

其在于：所述的控制模块由设在箱壳上的电流控制器及装在电路板一上的编码调制器、脉冲发生器、输出信号控制器、输出信号取样器组成；其中编码调制器与输出信号控制器、电流控制器、脉冲发生器之间分别通过导线连接；输出信号控制器与输出信号取样器之间通过导线连接。

其在于：所述的信号输出模块由装在箱壳上的正信号输出端接线柱、负信号输出端接线柱、接地/串电模式转换开关、模式指示灯及装在电路板一上的信号输出器、逆变器组成；其中接地/串电模式转换开关与逆变器、模式指示灯之间分别通过导线连接；逆变器与信号输出器之间通过导线连接。

其在于：所述的输出信号显示模块由装在箱壳上的电流/电压显示器、量程提示灯、及装在电路板一上的电流电压显示驱动器、量程提示驱动器、量程提示发音器组成；其中电流/电压显示驱动器与电流/电压显示器之间通过导线连接；量程提示驱动器与量程提示发音器及量程提示灯之间通过导线连接。

其在于：所述的信号放大整流模块由安装在电路板二上的交流谐振选频放大器、低通滤波器、正/负峰值整流器及在外壳一端装有的磁电转换感应器组成；其中交流谐振选频放大器与磁电转换感应器、低通滤波器之间通过导线连接；低通滤波器与正/负峰值整流器之间通过导线连接。

其在于：所述的数字解码辨向模块由安装在电路板二上的A/D转换器、抗干扰器、逻辑解码辨向器组成；其中抗干扰器与A/D转换器、逻辑解码辨向器之间分别通过导线连接；A/D转换器与逻辑解码辨向器之间通过导线连接。

其在于：所述的辨向显示模块由安装在电路板二上的状态/方向显示驱动器、电流显示驱动器及装在外壳上的状态/方向指示器一、状态/方向指示器二及电流显示器组成；其中状态/方向显示驱动器与状态/方向指示器一、状态/方向指示器二之间通过导线连接；电流显示驱动器与电流显示器之间通过导线连接；状态/方向指示器一及状态/方向指示器二分别装在信号放大整流模块的磁电转换感应器两侧。

所述的辨向电源模块由安装在电路板二上的辨向稳压器及装在外壳上的辨向电源开关、辨向充电口，以及装于外壳内的辨向电池组组成；其中辨向电池组与辨向充电口、辨向电源开关之间，辨向电源开关与辨向稳压器之间均通过导线连接。

本发明的特点：操作简单，不用甩线，复杂线路故障找位准确，工作效率高，抗干扰性强，灵敏度高，准确可靠，结构简单，制造方便，成本低。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中导向脉冲发生装置的电路原理图；

图3为图1中脉冲辨向装置的电路原理图；

图中：1—导向脉冲发生装置，2—脉冲辨向装置，3—状态/方向指示器一，4—状态/方向指示器二，5—箱壳，6—电路板一，7—信号输出模块，8—控制模块，9—电源模块，10—输出信号显示模块，11—外壳，12—电路板二，13—信号放大整流模块，14—数字解码辨向模块，15—辨向显示模块，16—辨向电源模块，17—磁电转换感应器，18—电源开关，19—充电口，20—电池组，21—稳压器，22—电流控制器，23—接地/串电模式转换开关，24—编码调制器，25—脉冲发生器，26—输出信号控制器，27—输出信号取样器，28—正信号输出端接线柱，29—负信号输出端接线柱，30—信号输出器，31—逆变器，32—电流/电压显示驱动器，33—电流/电压显示示器，34—模式指示灯，35—量程提示灯，36—量程提示发音器，37—量程提示驱动器，38—交流谐振选频放大器，39—低通滤波器，40—正/负峰值整流器，41—A/D转换器，42—抗干扰器，43—逻辑解码辨向器，44—状态/方向显示驱动器，45—电流显示驱动器，46—电流显示器，47—辨向稳压器，48—辨向电源开关，49—辨向充电接口，50—辨向电池组。

具体实施方式

下面结合附图做进一步描述：

电器设备电力电缆线路接地/串电故障点寻找仪，其在于：其包括导向脉冲发生装置1、脉冲辨向装置2；

所述的导向脉冲发生装置1由箱壳5，及安装在箱壳内电路板一6上的信号输出模块7、控制模块8、电源模块9、输出信号显示模块组成10；其中电源模块9与信号输出模块7、控制模块8、输出信号显示模块10之间以导线连接；控制模块8与信号输出模块7、输出信号显示模块10之间均以导线连接；

所述的脉冲辨向装置2由外壳11、安装在外壳11内电路板二12上的信号放大整流模块13、数字解码辨向模块14、辨向显示模块15、辨向电源模块16组成；其中辨向电源模块16与信号放大整流模块13、数字解码辨向模块14、辨向显示模块15之间分别通过导线连接；数字解码辨向模块14与信号放大整流模块13、辨向显示模块15之间分别通过导线连接；信号放大整流模块13与磁电转换感应器17、辨向显示模块15之间分别通过导线连接；信号放大整流模块13与辨向显示模块15之间通过导线连接。

所述的电源模块9由设在箱壳5上电源开关18、充电接口19、及装在箱壳5内的电池组20，以及装在电路板一6上的稳压器21组成；其中电源开关18、充电接口19分别通过导线与电池组20连接；电源开关18通过导线与稳压器21连接。

所述的控制模块8由设在箱壳5上的电流控制器22及装在电路板一6上的编码调制器24、脉冲发生器25、输出信号控制器26、输出信号取样器27组成；其中编码调制器24与输出信号控制器26、电流控制器22、脉冲发生器25之间分别通过导线连接；输出信号控制器26与输出信号取样器27之间通过导线连接。

所述的信号输出模块7由装在箱壳5上的正信号输出端接线柱28、负信号输出端接线柱29、接地/串电模式转换开关23、模式指示灯34及装在电路板一6上的信号输出器30、逆变器31组成；其中接地/串电模式转换开关23与逆变器31、模式指示灯34之间分别通过导线连接；逆变器31与信号输出器30之间通过导线连接。

所述的输出信号显示模块10由装在箱壳5上的电流/电压显示器33、量程提示灯35、及装在电路板一6上的电流电压显示驱动器32、量程提示驱动器37、量程提示发音器36组成；其中电流/电压显示驱动器32与电流/电压显示器33之间通过导线连接；量程提示驱动器37与量程提示发音器36及量程提示灯35之间通过导线连接。

所述的信号放大整流模块13由安装在电路板二12上的交流谐振选频放大器38、低通滤波器39、正/负峰值整流器40及在外壳11一端装有的磁电转换感应器17组成；其中交流谐振选频放大器38与磁电转换感应器17、低通滤波器39之间通过导线连接；低通滤波器39与正/负峰值整流器40之间通过导线连接。

所述的数字解码辨向模块14由安装在电路板二12上的A/D转换器41、抗干扰器42、逻辑解码辨向器43组成；其中抗干扰器42与A/D转换器41、逻辑解码辨向器43之间分别通过导线连接；A/D转换器41与逻辑解码辨向器43之间通过导线连接。

所述的辨向显示模块15由安装在电路板二12上的状态/方向显示驱动器44、电流显示驱动器45及装在外壳11上的状态/方向指示器一3、状态/方向指示器二4及电流显示器46组成；其中状态/方向显示驱动器44与状态/方向指示器一3、状态/方向指示器二4之间通过导线连接；电流显示驱动器45与电流显示器46之间通过导线连接；状态/方向指示器一3及状态/方向指示器二4分别装在信号放大整流模块13的磁电转换感应器17两侧。

所述的辨向电源模块16由安装在电路板二12上的辨向稳压器47及装在外壳11上的辨向电源开关48、辨向充电口49，以及装于外壳11内的辨向电池组50组成；其中辨向电池组50与辨向充电口49、辨向电源开关48之间、辨向电源开关与辨向稳压器之间均通过导线连接。

工作原理

关于寻找串电点的步骤：

1、将导向脉冲发生装置1上的正接线柱28和负接线柱29通过导线分别接在被检测串电线路的负线和正线上；

2、将导向脉冲发生装置1上的接地/串电模式转换开关23打向串电位：

3、打开导向脉冲发生装置1上的电源开关9，模式指示灯34亮，显示串电位；电流/电压显示器32显示电压为负值、电流为零；

4、旋转电流控制器22，观察电流/电压显示器32，出现电流显示；电流/电压显示器32显示的电流为导向脉冲发生装置1转换的串电导向脉冲信号电流，即串电电流从串电线路正线，通过与负接线柱29相连接的导线流入导向脉冲发生装置1，被导向脉冲发生装置1转换成的串电导向脉冲信号电流，串电导向脉冲信号电流再经过正接线柱28及与正接线柱28相连接的导线流入被检测串电线路的负线；串电导向脉冲信号电流顺着串电线路流经整个串电回路，经流过串电故障点，最后通过串电线路及与负接线柱29相连接的导线，回到导向脉冲发生装置1形成串电导向脉冲信号电流回路；

旋转电流控制器22，将串电信号脉冲导向电流逐渐调节到被检测故障串电线路所允许的最大值或者导向脉冲发生装置1的最大值；当串电信号脉冲导向电流值达到导向脉冲发生装置1的检测范围后，导向脉冲发生装置1上的量程提示灯35发出提示；

5、将脉冲辨向装置2上的磁电转换感应器17的磁感应部分钳挂在与正接线柱28或负接线柱29连接的导线上所连接的串电线路的负线或正线上；

6、打开脉冲辨向装置2的辨向电源开关48，对导向脉冲发生装置1构建的串电信号脉冲导向电流回路进行确认和追踪；观察状态/方向显示器3、状态/方向显示器4和电流显示器46的显示情况，会出现以下情况；

(1)当状态/方向显示器3、状态/方向显示器4均显示无串电信号脉冲导向电流状态，且电流显示器46显示串电信号脉冲导向电流为零时，则表明这条支路无串电故障；此时，可将脉冲辨向装置2上的磁电转换感应器17的磁感应部分，钳挂在正接线柱28或者负接线柱29，并通过导线连接在串电线路的负线或者正线的其他支路上，进行再次观察观察状态/方向显示器3及状态/方向显示器4和电流显示器46的显示情况；

(2)当状态/方向显示器3、状态/方向显示器4均有串电信号脉冲导向电流方向显示，且电流显示器46显示有串电信号脉冲导向电流值，说明该条支路中存在串电故障；根据中脉冲辨向装置2上的状态/方向显示器3、状态/方向显示器4的串电导向信号电流方向显示，并参考电流显示器46显示串电导向信号电流值的变化情况，用脉冲辨向装置2对串电导向信号电流进行追踪，检查串电导向信号电流流过的故障串电线路，依次找到一个或者多个串电故障点。

关于寻找接地点的步骤：

1、将导向脉冲发生装置1上的正接线柱28接在被检测接地线路的任意点上，负接线柱29通过导线接在接地点上；

2、将导向脉冲发生装置1上的接地/串电模式转换开关23打到接地位：

3、打开导向脉冲发生装置1上的的电源开关9；模式指示灯34亮，显示接地位；电流/电压显示器32显示电压电流值均为零；

4、旋转电流控制器22，观察电流/电压显示器32显示的电流电压值；该电流及电压即导向脉冲发生装置1，通过其上正接线柱28连接的导线输入被检测接地线路的导向脉冲信号电流电压；导向脉冲信号沿着接地线路流过接地点到地，再沿着地流到与负接线柱29相连接的导线连接的接地点，再通与负接线柱29相连接的导线及负接线柱29流回导向脉冲发生装置1，形成接地导向脉冲信号回路；

旋转电流控制器22，将接地信号脉冲导向电流逐渐调节到被检测故障串电线路所允许的最大值或者导向脉冲发生装置1的最大值；当接地信号脉冲导向电流值达到导向脉冲发生装置1的检测范围后，导向脉冲发生装置1上的量程提示灯35发出提示；

5、将脉冲辨向装置2上的磁电转换感应器17的磁感应部分，钳挂在与正接线柱28通过导线连接的接地线路的任意支路上；

6、打开脉冲辨向装置2的辨向电源开关48，对导向脉冲发生装置1构建的接地导向脉冲信号回路进行确认和追踪；观察状态/方向显示器3、状态/方向显示器4和电流显示器46的显示情况，会出现以下情况；

当脉冲辨向装置2上的状态/方向显示器3、状态/方向显示器4均显示无接地导向脉冲信号电流，且电流显示器46显示接地导向脉冲信号电流为零时，说明该条支路无接地故障；此时，可将脉冲辨向装置2上的磁电转换感应器17的磁感应部分，钳挂在正接线柱28或者负接线柱29，并通过导线连接在串电线路的负线或者正线的其他支路上，进行再次观察观察状态/方向显示器3及状态/方向显示器4和电流显示器46的显示情况；

当状态/方向显示器3、状态/方向显示器4均有接地导向脉冲信号电流方向显示，且电流显示器46显示有接地导向脉冲信号电流值，说明该条支路中存在接地故障；根据脉冲辨向装置2上的状态/方向显示器3、状态/方向显示器4的接地导向脉冲信号电流方向显示，并参考电流显示器46显示接地导向脉冲信号电流值的变化情况，用脉冲辨向装置2对接地导向脉冲信号电流进行追踪，检查接地导向脉冲信号电流流过的故障串电线路，依次找到一个或者多个接地故障点；

当脉冲辨向装置2在寻找过程中，遇到强信号干扰，状态/方向显示器3、状态/方向显示器4会显示干扰状态，不再显示方向，这时可待干扰过后，状态/方向显示器3、状态/方向显示器4出现稳定的方向显示后，再继续工作。

本具体实施方式仅为最佳例举，并非对本实用新型技术方案的限制性实施。

Claims (8)

1.电器设备电力电缆线路接地/串电故障点寻找仪，其特征在于：其包括导向脉冲发生装置、脉冲辨向装置；

所述的导向脉冲发生装置由箱壳，及安装在箱壳内电路板一上的信号输出模块、控制模块、电源模块、输出信号显示模块组成；其中电源模块与信号输出模块、控制模块、输出信号显示模块之间通过导线连接；控制模块与信号输出模块、输出信号显示模块之间均通过导线连接；

所述的脉冲辨向装置由外壳、安装在外壳内电路板二上的信号放大整流模块、数字解码辨向模块、辨向显示模块、辨向电源模块组成；其中辨向电源模块与信号放大整流模块、数字解码辨向模块、辨向显示模块之间分别通过导线连接；数字解码辨向模块与信号放大整流模块、辨向显示模块之间分别通过导线连接；信号放大整流模块与辨向显示模块之间通过导线连接；

所述的控制模块由设在箱壳上的电流控制器及装在电路板一上的编码调制器、脉冲发生器、输出信号控制器、输出信号取样器组成；其中编码调制器与输出信号控制器、电流控制器、脉冲发生器之间分别通过导线连接；输出信号控制器与输出信号取样器之间通过导线连接。

2.如权利要求1所述的电器设备电力电缆线路接地/串电故障点寻找仪，其特征在于：所述的电源模块由设在箱壳上电源开关、充电接口、及装在箱壳内的电池组，以及装在电路板一上的稳压器组成；其中电源开关、充电接口分别通过导线与电池组连接；电源开关又通过导线与稳压器连接。

3.如权利要求1所述的电器设备电力电缆线路接地/串电故障点寻找仪，其特征在于：所述的信号输出模块由装在箱壳上的正信号输出端接线柱、负信号输出端接线柱、接地/串电模式转换开关、模式指示灯及装在电路板一上的信号输出器、逆变器组成；其中接地/串电模式转换开关与逆变器、模式指示灯之间分别通过导线连接；逆变器与信号输出器之间通过导线连接。

4.如权利要求1所述的电器设备电力电缆线路接地/串电故障点寻找仪，其特征在于：所述的输出信号显示模块由装在箱壳上的电流/电压显示器、量程提示灯、及装在电路板一上的电流电压显示驱动器、量程提示驱动器、量程提示发音器组成；其中电流/电压显示驱动器与电流/电压显示器之间通过导线连接；量程提示驱动器与量程提示发音器及量程提示灯之间通过导线连接。

5.如权利要求1所述的电器设备电力电缆线路接地/串电故障点寻找仪，其特征在于：所述的信号放大整流模块由安装在电路板二上的交流谐振选频放大器、低通滤波器、正/负峰值整流器及在外壳一端装有的磁电转换感应器组成；其中交流谐振选频放大器与磁电转换感应器、低通滤波器之间通过导线连接；低通滤波器与正/负峰值整流器之间通过导线连接。

6.如权利要求1所述的电器设备电力电缆线路接地/串电故障点寻找仪，其特征在于：所述的数字解码辨向模块由安装在电路板二上的A/D转换器、抗干扰器、逻辑解码辨向器组成；其中抗干扰器与A/D转换器、逻辑解码辨向器之间分别通过导线连接；A/D转换器与逻辑解码辨向器之间通过导线连接。

7.如权利要求1所述的电器设备电力电缆线路接地/串电故障点寻找仪，其特征在于：所述的辨向显示模块由安装在电路板二上的状态/方向显示驱动器、电流显示驱动器及装在外壳上的状态/方向指示器一、状态/方向指示器二及电流显示器组成；其中状态/方向显示驱动器与状态/方向指示器一、状态/方向指示器二之间通过导线连接；电流显示驱动器与电流显示器之间通过导线连接；状态/方向指示器一及状态/方向指示器二分别装在信号放大整流模块的磁电转换感应器两侧。

8.如权利要求1所述的电器设备电力电缆线路接地/串电故障点寻找仪，其特征在于：所述的辨向电源模块由安装在电路板二上的辨向稳压器及装在外壳上的辨向电源开关、辨向充电口，以及装于外壳内的辨向电池组组成；其中辨向电池组与辨向充电口、辨向电源开关之间，辨向电源开关与辨向稳压器之间均通过导线连接。