CN105899960A - 移动漏电检测装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于在移动的同时确认电线路的敷设路径并且同时确认地电位的增加点，从而能够更新电线路的敷设路径的信息并且同时获得维修数据的装置和方法。本发明已开发一种能够在检测信号电流分布在数个路径中并且根据中性线路的多个接地与新的可再生能源之间的关联而流动时分类和确定检测信号电流的逻辑，并且已指定一种用于分析信号产生和信号接收以便准确区分磁场信号方向的方法及逻辑。

Description

移动漏电检测装置和方法
技术领域
本发明涉及一种移动漏电定位和探查装置和方法，更具体地，涉及一种具有接触地的多个湿式轮电极以在跟踪电线路的敷设路径的同时定位地电位增加点来获取现场信息以更新和修理的移动设备及其方法。
背景技术
韩国专利No.10-0778089公开了一种用于尤其在多个变压器被分组在同一位置的城市区域中的、包括多个主装置、从装置和检测装置的、获取地下低电压(LV)配电系统的现场配置网络信息的探查系统和方法。多个主装置连接到变压器中的每一个内部的相端子和地端子，以通过馈送线路广播变压器、相和电路的唯一标识代码，从装置通过读取广播中的代码来获取源变压器、连接相和电路的信息，或者从在到客户驻地的服务人口处的电线路连接点请求应答，并且检测装置通过在服务的同时在无需去除隔离的情况下收集在电线路的敷设路径中间由从装置发送的信号来获取源变压器、相和客户的信息。
韩国专利No.10-0816101涉及一种地电压泄漏感测装置，并且公开了用于在服务中执行任务的发送装置和接收装置的布置。当发送装置对箱式变压器施加一串非对称脉冲信号时，由变压器馈送给馈送电缆的输出信号的流是AC市电和非对称的脉冲AC信号的混合信号。该接收装置包括：信号输入部分，该信号输入部分用于从地聚集地电压信号；滤波部分，该滤波部用于消除AC市电的非对称电压和来自信号输入的噪声；比较器部分该比较器部分用于对DC信号极性进行比较以显示来自滤波部分的信号的+或–；以及平均部分，该平均部分用于计算在特定周期中来自滤波部分的累积DC信号值的值的平均值以显示来自比较部分的具有极性的信号值，并且在泄漏点处在从可检测的合成信号中去除商用AC电压波之后从地拾取非对称脉冲信号。
韩国专利No.10-0966759涉及一种用于检测并修理包括从公共配电系统到每个路灯杆的电力电缆的综合路灯电力系统的方法。该方法包括：通过在无负载和满负载条件下在电缆从电线杆进入保护电缆的保护性管道延伸的位置测量电阻性和电容性泄漏电流值来执行漏电诊断，以在该电阻性和电容性泄漏电流值正超过阈值电平时确定是否在路灯电力系统中发生漏电；从电线杆起跟踪地下电缆以通过逐步增加灵敏度来测量地上方的电磁磁通来检测地泄露点；以及通过记录与陆标的距离来标记地泄露点。
除上述现有专利之外，由韩国的MOKE(知识经济部)所许可的新技术#56可以作为非专利文档(http://www.electricity.or.kr/ntep/search/search_view)被引用。
发明内容
【技术问题】
图1示出一系列照片，同时图2示出用于说明在现有技术中定位地泄露点的示例的工作流程图。
参考图1和图2，用于定位地电压泄漏点的常规方法具有4个步骤：(步骤1)如果超过200mA流过桥接地(G)和变压器绕组中性点(Xo)的编线(Ig)，确定由变压器馈送的馈送线路中的任一条是否发生地电压泄漏；(步骤2)在变压器处找到承载与所述编线电流(Ig)一样多的向量和电流的可疑地泄露馈送线路；(步骤3)在所述可疑地泄露馈送线路的路线中找到可疑地泄露段；以及(步骤4)在所述馈送线路的可疑地泄露段内定位地上的地泄露点。
用于找到可疑地泄露馈送线和可疑地泄露段的步骤2和步骤3是通过检测流过单相系统的2条线(相+中性)或三相系统的4条线(A、B和C相+中性)的图1的照片中所示出的电流向量和(零相序电流)(Io)来进行的。
另一方面，在可疑馈送线路通过的结构(诸如检查孔的接合位置)处测量电流向量和(Io)以找到所述电流(Io)消失的第一结构来确定在具有泄漏电流(Io)的最后结构与没有它(Io)的第一结构之间的可疑段作为步骤3，执行步骤4以在所述可疑段内定位地上的地泄露点，在变压器处去除编线之后将来自发送装置的非对称脉冲信号连接到位于绕组中性点(Xo)与地(G)之间的端子，由如图4中所示出的接收装置把非对称脉冲信号的峰值的地泄露点最后定下来，或者如果直到所述馈送线路的末端电流向量和(Io)未消失，确定客户的驻地发生地泄露。
在示出在图3的左上角中的北美和韩国的一些国家中，配电变压器的一次和二次绕组中心点(中性点)通过编线结合并直接接地，Y-y直接接地，但是馈送线路和客户的驻地的中性线与地隔离。当馈送线路或客户的驻地发生地故障(泄漏)时，地故障电流应该通过SGR(源地返回)方法仅返回给变压器。如果馈送线路的隔离在结构2与结构3之间某处中断，则假定AC市电的商用电压将通过地电阻泄漏到地并返回给变压器，从而创建经由编线(Ig)到变压器的中性点的0.5A故障电流(If)，并且在馈送线路处的0.5A的零相序电流(Ion)与故障(If)相同。编线(Ig)电流将延伸到结构2的负载侧(Io2L)(If＝Ig＝Ion＝Io1s～Io2L)但是在结构3的源侧(Io3S)处消失，所以结构2与结构3之间的段将被确定为可疑地泄露段。
在图4中，如果地泄露的可疑段被确定为在检查孔1与检查孔2之间某处，则执行地泄露点准确定位作业，以通过在所述可疑段内的地上的挖掘工作通过拾取非对称脉冲信号的峰值电平来修理地故障的导体线，该非对称脉冲信号的峰值电平最大为DC 50V，由连接到中性点(Xo)线和地(G)的发送装置在通过接收装置在变压器处去除编线之后产生，该接收装置在图10中所示出的其两端处具有尖锐端电极。
采用SGR方法的优点是用于通过测量返回故障地电流(Ig)来确定任何馈送线路或客户驻地是否发生地泄露的简单机制，但是它还有如下缺点：如果地电阻不足够好以致在像离源的远端这样的位置使地故障电流放电(返回)，则泄漏电压将对于公众而言仍然是电危险的。
自从由于前述缺点而在2005年发生的一系列电击事故以来，韩国已经引入由IEC标准所定义的新接地系统TNC，其不仅在源、变压器处而且还在被称作PEN(保护地中性点)的馈送线路中的结构处使中性点接地，其中多个PEN既位于变压器处又位于馈送线路中，以向地泄露电流提供附加返回路径，来通过缩短返回距离迅速地清除危险电压以防止电击事故。
然而，不存在用于在所引入的新接地系统下检测漏电的其它新方法或设备。常规技术主要取决于在变压器处的电流(Ig)和在馈送线路处的电流(Ion)进行判断。图5示出在TNC环境下在结构2与结构3之间某处发生的地电压泄漏的示例，其中1A的地故障电流(If)将不再返回到变压器而是到使故障返回电流在编线处成为0A的最近FEDPEN2，使得常规方法做出了具有1A漏电的馈送线路是健康的错误确定，并且因此可能导致放弃维修，从而让尽可能高的电击危险留给行人。
图6示出在馈送线路中的多个点处发生的地泄露，与图5相同，其中两个地故障电流(If)将不返回到变压器、进而返回故障电流(Ig)并且在变压器处的零相序电流(Io)可能不可检测。因此，在变压器处通过电流测量所做出的判断可能不是正确表示馈送线路中的地泄露的真实状态。用于检测真实地泄露馈送线路和地泄露段的唯一方式应该通过在沿着馈送线路通过的路径的所有结构处测量零相序电流(Ion)来做出。能够在馈送线路的检查孔1及2(Io2)与检查孔3及4(Io4)之间确定地泄露段。
但是实际上，不平衡的相负载电流像地故障电流(If)一样通过中性导体线返回到源变压器。图7示出取决于在FED PEN处的返回负载电流的线路阻抗和载流量而在另一中性导体线周围迂回的返回负载电流的一些量。
也就是说，当150A的相不平衡的返回负载电流通过中性导体线1(N1)流向变压器1(TR1)同时返回负载电流的70A通过中性导体线2(N2)转向变压器2(TR2)时，在两个中性点不接地并且被用作直至中性接地的结构1为止的在零相电流(Io)中示出0A的到每个变压器的专用返回路径的结构2中，连接N1和N2中的流动电流(来自N1的电流的15A)的不平衡变得通过流出N2的相对较小的电流迂回并且通过中等电压(MV)的接地中性线以及图8中所示出的TR1和TR2两者的编线到达TR1，流动电流可能是常规方法中的泄漏电流(Ig)的平均。15A的迂回返回电流被尽可能视为返回故障电流，直到在步骤3和步骤4被执行之后找到在结构1处旁路电流的原因为止，这是人力和预算浪费。
而且，即使编线电流来自通过常规方法检测到的真实地故障以确定图9中所示出的结构1与结构2之间的可疑段，也使用常规发送装置向预期在隔离故障的地方处泄露的馈送线路的中性导体线连续地发送DC 50V的非对称信号，但是DC电压完全在PEN之上泄漏并且在到达真实泄漏点之前返回到变压器的地，因此常规方法不能够检测地泄露点，并且质疑隔离故障中性点的位置是否总是在TNC接地系统下承载危险电压风险的出故障的相导体线的同一位置。
此外，当假定在具有200mA的泄漏电流的馈送线路2中发生真实地电压泄漏时，即使在编线处成功地捕获到小地故障电流，它也将被15A的大迂回电流隐藏。但是常规方法不能够在较大电流中区分隐藏电流，并因此能够判断电流是由在结构1处的旁路电流导致的，并关闭调查，而不用找到真实地电压泄漏。
【技术方案】
因此，本发明诸如在于使用方法利用根据本发明的具有多个湿式轮电极的移动地泄露定位和探查设备来解决常规问题。该方法包括：(1)跟踪相导体线的敷设路径；(2)定位AC市电地电位的增加点；(3)在逻辑值为‘1’时使用极性比较来定位DC勘测信号的峰值增加点；以及(4)通过分析地电位的逻辑值来标识漏电源以提供用于准确定位挖掘位置来修理故障的技术，以及用于使得能够去除危险电压以在需要立即动作的土建工程之前防止电击事故和设备故障的泄漏源信息。
依照本发明的另一方面，提供了移动地电位扫描装置，该移动地电位扫描装置包括：多个电极，该多个电极被配置成电容耦合到地；多个水分供应装置，该多个水分供应装置用于向多个电极和地供应水分；以及电位测量部，该电位测量部用于测量从多个电极输入的多个地电位值。
优选地，电极可以是轮的形式。
优选地，电位计可以包括用于提取电力频率和谐波的滤波器。
优选地，该移动地电位扫描装置还可以包括记录部，该记录部用于依照移动检测装置的坐标移动记录包括在特定位置的多个地电位值的数据的流。
优选地，该移动地电位扫描装置还可以包括地图部，该地图部用于在地图上的坐标平面中标绘彩色点以表示记录部中的数据。
依照本发明的另一方面，提供了勘测电压信号变送器，该勘测电压信号变送器包括：二极管；电阻器；第一连接线，该第一连接线在某地方连接到AC电力的火(相)线；第二连接线，该第二连接线在该地方连接到AC电力的中性线；开关单元，该开关单元用于接通和断开连接在火线与中性线之间的电路，以通过串联连接的二极管和电阻器来控制电流流动；开关控制单元，该开关控制单元用于通过向开关单元提供时间控制信号来控制电路的开关时间，以在AC电力的预定相角下接通电路并且在AC电力的半波消减相角之前断开电路；以及编码单元，该编码单元用于控制开关控制单元是否产生电流流动并且产生与该电流流动对应的逻辑值的系列。
优选地，该勘测电压信号变送器还可以包括用于通过通信来使开关时间与关联的装置同步的接口单元。
优选地，开关单元具有在AC电力具有三相的情况下切换的三个开关电路。
该勘测电压信号变送器还可以包括用于将电压变送器的标识信息录入到编码单元并且设定AC电力的单相或三相的输入与设定单元。
依照本发明的另一方面，提供了用于标识电力电缆的埋设路径的勘测电流信号变送器，该勘测电流信号变送器包括：二极管；电阻器；第一连接线，该第一连接线在某地方连接到AC电力的火(相)线；第二连接线，该第二连接线在该地方连接到AC电力的中性线；开关单元，该开关单元用于接通和断开连接在火线与中性线之间的电路，以通过串联连接的二极管和电阻器来控制电流流动；开关控制单元，该开关控制单元用于通过向开关单元提供时间控制信号来控制电路的开关时间，以在AC电力的预定相角下接通电路，并且在AC电力的半波消减相角之后断开电路；以及编码单元，该编码单元用于控制开关控制单元是否产生电流流动并且产生与该电流流动对应的逻辑值的系列。
优选地，该勘测电流信号变送器还可以包括用于通过通信来使开关时间与关联的装置同步的接口单元。
依照本发明的另一方面，提供了准确地泄露点勘测设备，该准确地泄露点勘测设备包括：磁场传感器；多个电极，该多个电极被配置成电容耦合到地；信号定时单元，该信号定时单元用于通过分析从磁场传感器输入的信号来找到并设定时间T，其中，该时间T与勘测电流变送器的信号开始时间匹配；信号检测单元，该信号检测单元用于从时间T起以预定间隔时间标识在预定离散时间段内来自磁场传感器的信号的极性和量值；以及电位测量单元，该电位测量单元用于测量从多个电极输入的地电位值。
优选地，电位测量单元与时间T同步以从时间T起以预定间隔时间标识在预定离散时间段内来自多个电极的地电位的极性和量值。
优选地，信号检测单元被配置成同时标识来自多个磁传感器中的每一个的信号的极性和量值。
优选地，该准确地泄露点勘测设备还可以包括阻抗选择单元，该阻抗选择单元用于选择多个阻抗并且与地电位值并行改变阻抗的值。
优选地，电位测量单元被配置成通过从电极读取输入信号的一串逻辑值来显示漏电源信息。
依照本发明的另一方面，提供了用于在无需中断这样的电力供应的情况下检测供应有电力的电线的地泄露点的方法，该方法包括：移动被配置成通过水分电容耦合到地的多个电极以记录包括在相应位置处的地电位的数据的流；以及通过电力供应的电线来确定电压泄漏的可疑区域。
依照本发明的另一方面，提供了用于在无需中断这样的电力供应的情况下检测供应有电力的电线的地泄露点的另一方法，该方法包括：向电力供应的电线发送单极DC勘测电压信号；发送在电线周围产生的一串电磁脉冲信号以使基准时间同步来测量单极DC电压信号的地电位并且捕获电磁跟踪信号；通过根据基准时间分析电磁跟踪信号来跟踪电线的埋设路线；根据基准时间在地上测量单极DC电压信号的地电位；以及通过标识单极DC电压信号的极性来定位地泄露点。
优选地，该方法还可以包括：在地上的点测量地电位，被确定为在两个较强的相反符号的电磁信号中间检测到较弱的电磁信号的位置的电磁跟踪信号。
优选地，该方法还可以包括分析包含在单极DC信号中的信息以标识漏电的源。
【有益效果】
根据本发明的实施例，采用具有供水轮式电极的移动地电位测量装置的漏电检测装置和方法具有以下效果。
首先，可以在装置使用供水湿式轮电极迅速移动的同时标识AC商用电力地电位正在增加的位置。因此，可以根据零相泄漏电流的测量结果来准确无误地标识漏电位置，并且因此可以增强检测可靠性。
第二，可以准确区分并检测电线的埋设路径以标出具有电击的危险的电线上的地泄露点，并且因此能够通过在地上测量AC商用电压地电位和DC电压来准确定位挖掘位置(地泄露点)。因此，可以标识可能导致电击的漏电，并且进一步地可以执行电线的维修操作。因此，可以防止事故。
第三，在两个人在常规情况下分别执行地电位的路径检测和测量的同时，一个人能够使用移动地电位测量装置来执行操作，并且供水轮式电极的使用能够节省四处移动的时间。因此，可以缩短用于测量的时间，并且可以通过针对相应的位置存储和管理地电位值来节省劳动力。
第四，如果花费长时间执行挖掘操作以得到故障恢复，则可以在挖掘操作之前采取诸如从电源分离呈现漏电的低电压电缆的临时动作以消除电击的原因。因此，可以节省维修费用。
附图说明
图1是示出根据常规技术的漏电检测的过程的照片。
图2是图示根据常规技术的漏电的检测的流程图。
图3是图示常规技术中使用的不接地中性点低电压(LV)电缆的可疑漏电段的检测的图。
图4是图示常规技术中使用的不接地中性点LV电缆的漏电点的检测的图。
图5是图示常规技术中使用的中性点接地LV电缆的可疑漏电段的检测的图。
图6是图示常规技术中使用的中性点接地LV电缆的多个漏电点的检测的图。
图7是图示在中性点接地LV电缆的PEN处检测零相泄漏电流的情况(其事实上是常规装置将中性线上的迂回电流错误地检测为电压泄漏的情况)的照片。
图8是图示在中性点接地LV电缆的PEN处的迂回电流的图。
图9是图示常规技术中使用的中性点接地LV电缆的漏电的检测的图。
图10图示根据常规技术的带具有尖锐端的地接触电极的探针。
图11示出安装在城市区域中的一个地方的多个开关和变压器。
图12图示用于示出正在一个系统中共享中性线的中等电压(MV)和LV馈送线的框图。
图13是图示在中性点接地LV电缆的PEN处的迂回勘测电流信号的电路图。
图14图示用于承载勘测电流信号的2个导体与单个导体之间的磁力关系。
图15图示图14中的磁场的水平截面图。
图16图示根据本发明的实施例的多个磁场传感器的布置。
图17图示在两个相反方向电流流动的情况下通过地下管道获得的电磁信号的波形。
图18图示在单极性电流流动的情况下通过地下管道获得的电磁信号的波形。
图19是图示用于确定地下相电缆的埋设路径的方向的逻辑的流程图。
图20图示根据本发明的实施例的一对相线和中性线的地下埋设路径的勘测的结果。
图21图示根据本发明的实施例的中性线的地下埋设路径的勘测的结果。
图22图示根据本发明的实施例的安装在移动地电位检测装置中的金属轮电极。
图23图示根据本发明的实施例的覆盖有碳纤维织物的湿式轮电极。
图24是图示根据本发明的实施例的用在车辆中的地电位测量装置的配置的图。
图25是图示根据本发明的实施例的移动地电位测量装置的框图。
图26图示根据本发明的实施例的移动地电位测量装置的数据库的配置。
图27示出包括图26的轨迹信息的细节的数据库。
图28图示根据本发明的实施例的使用颜色为相应的位置标记地电位值信息的地图。
图29是图示根据本发明的实施例的准确地泄露点勘测设备的框图。
图30是示出根据本发明的实施例的准确地泄露点勘测设备的示例的照片。
图31图示在地上从中性点不接地LV电缆检测到的AC商用电力电压的地电位。
图32图示在地上从中性点接地LV电缆检测到的AC商用电力电压的地电位。
图33是示出在靠近中性点接地检查孔的地方处测量漏电的照片。
图34示出在图33的地方处获得的AC商用电力的地电位。
图35是图示勘测电压和电流变送器到中性点接地LV配电线的连接的电路图。
图36是图示根据本发明的实施例的勘测电压信号与绝缘栅双极晶体管(IGBT)的栅电压之间的关系的图。
图37是图示根据本发明的实施例的DC勘测电压信号的照片。
图38是示出图37的波形的放大视图的照片。
图39是图示仅在相导体线上产生DC电压对地信号的原因的图。
图40是图示根据本发明的实施例的勘测电流信号与IGBT的栅电压之间的关系的图。
图41是一起示出根据本发明的实施例的勘测电流信号和栅电压的照片。
图42是图示根据本发明的实施例的包括勘测电压变送器、勘测电流变送器以及准确地泄露点勘测设备的漏电检测装置的安装的图。
图43是图示根据本发明的实施例的图42中所示出的漏电检测装置内部的时间同步的流程图。
图44是图示根据本发明的实施例的用于漏电检测装置内部的时间同步的协议的图。
图45是图示根据本发明的实施例的勘测电压变送器的内部电路图。
图46是图示根据本发明的实施例的勘测电流变送器的框图。
图47是图示根据本发明的实施例的准确地泄露点勘测设备的示意电路图。
图48图示准确地泄露点勘测设备在漏电点之前标记方向的情况。
图49图示准确地泄露点勘测设备在漏电点处标记方向的情况。
图50图示准确地泄露点勘测设备已经过漏电点的情况。
图51是示出在图33的地方处的DC勘测电压信号波形的照片。
图52是以比较方式一起示出在图33的位置的AC商用电力和DC勘测电压信号的地电位的波形的照片。
图53是图示根据本发明的实施例的用于通知磁场信号触发时间T和实际测量时间的DC勘测电压信号产生时间的图。
图54是图示根据本发明的实施例的DC勘测电压信号测量窗口打开时间和逻辑值的图。
图55是图示根据本发明的实施例的漏电检测的流程图。
图56示出由勘测员从视图看到的准确地泄露点勘测设备的示例。
图57示出根据本发明的实施例的路径检测和地电位测量的2个画面。
图58示出显示地电位测量装置沿着电力电缆的埋设路径的移动方向的确定的结果的画面。
图59示出根据本发明的实施例的来自准确地泄露点勘测设备中的三个湿式轮电极的地电位值的画面显示。
图60是图示根据本发明的实施例的用于改变准确地泄露点勘测设备的内部阻抗的菜单项的图。
图61是图示根据本发明的实施例的如何由准确地泄露点勘测设备来重建电磁信号的过程的流程图。
图62是图示根据本发明的实施例的如何由准确地泄露点勘测设备找到真实时间‘T’的流程图。
具体实施方式
现在将详细地参考本法们的优选实施例，其示例被图示在附图中。然而，应该注意，本发明不受实施例限制或者由实施例限定。可以省略被确定为对于本领域的技术人员而言显而易见的或冗余的描述。
在韩国，MV(中等电压)和LV(低电压)馈送线路被埋设，同时开关柜和变压器像图11中所示出的那样被分组在一地方的地面上，以在高密度城市区域中减小安装占位面积。
图12示出配置在3个箱式变压器在各端处通过SW1或SW2与MV网络串联连接的图11中所示出的区域中的MV和LV馈送线路的框图。该图示出了MV由SW1馈送，并且每个变压器使MV降压到LV以使用被安装在与共享接地杆的MV馈送线路相同的结构中的LV馈送线路来向终端客户供应AC市电。检查孔1具有包括接合到地中的3条不同的馈送线路的1个MV以及2个LV和3个中性点的3条馈送线路，其主要取决于阻抗而对于使返回负载电流迂回到另一路径是敏感的，并且因此流动电流可能对于通过在其中迂回的中性点电流被容易地做出并且导致可能被视为要调查的可能地故障电流的电流向量和值的系统中测量LV馈送线的向量和电流来定位地泄露段易错。
因此，本发明涉及不测量返回电流(Ig)和零相序电流(Io)以便像常规技术一样定位地泄露点的发明技术，然而它提供用于在沿着馈送线路的相导体(电线)的轨迹移动并且依照定位数据来记录地电位的同时在地上检测AC市电的上升点以及DC勘测电压信号的手段。
在由图13中所示出的勘测电流信号变送器经由串联连接的二极管和电阻器通过在相导体线与中性导体线之间强制切换来产生勘测电流信号时，像返回负载电流在中性点接地环境下一样，用于跟踪馈送线路的埋设路线的勘测电流信号将在PEN处具有相同的迂回返回现象，但是来自迂回电流的辐射电磁(EM)信号的强度比来自要跟踪的馈送线路的EM信号的强度强，这在将旁路中性路线的路线确定为馈送线路的有要准确跟踪的电击的风险的路线时导致主误差来源。
图14示出馈送线路的管道的垂直截面图，其中环绕导体线的磁场的方向与按右手规则流动的勘测电流的方向垂直，相导体线必须被跟踪，并且与中性导体相关联的一个管道在相反方向上在每个导体周围具有两个电磁力圆以施加电磁力来彼此排斥，而具有迂回中性导体线的另一个管道在没有来自邻居的排斥的情况下在导体线周围具有单向磁场圆。
图15是在地上检测到的磁场的水平截面图，示出了其特性。
布置在具有不同极性的导体线之间的磁性的空点当在地上勘测时做出如截面A-A’中所示出的磁场的较低峰值，但是截面B-B’在迂回中性导体线上方在单极性方向上具有同心圆的全峰值，而没有如该图中所图示的空点。
相同导管中的相导体线与中性导体线之间的排斥使得勘测员将迂回中性导体线的路线错误地认为是相导体线，因为来自后者的电磁场的结果比前者的电磁场高，并且因为跟踪馈送线路主要取决于地上方的电磁场的峰值强度来确定馈送线路的埋设路线的路线。
先前，在所考虑的现有技术中，除了作为馈送线路的敷设位置的地上方磁场的结果的最高峰值的位置以外没有什么被用来检测导体线的位置，因为勘测电流仅流过馈送线路的专用相导体线和中性导体线。但是在系统中的所有中性导体线接合到接地杆以容易地通过另一中性导体线迂回之后，在本发明中，考虑两个因素来准确跟踪馈送线路的火(相)导体线代替在迂回中性导体上方的点处的峰值检测。一个因素是是否在两个较强的磁信号之间检测到较弱的电磁信号空间诸如空现象，而另一因素是两个较强的信号是否具有如图15中所示出的相反极性，以便通过将4个铁氧体线圈磁传感器定位在与如图16中所示出的导体线的埋设路线的方向垂直的地平线15cm之外而在某位置捕捉不同极性信号之间的磁性的空，优选地在地平面上方20cm以定位在内部布置了相导体线和中性导体线的管道，来实施本发明。
图17示出在正好在包含相导体线和中性导体线的管道上方的地方去除负载电流的电力频率之后由勘测电流信号变送器所产生的电磁信号的3个波形。这里，电磁传感器的布置在地平线，图16中所示出的传感器的每个位置链接到波形，其中顶部波形来自左传感器(①)，中间波形来自右传感器(②)，在底部的最后波形来自中间传感器(③)。在上面来自左侧传感器的波形的极性是正+，而来自中间和右侧传感器的其它两个极性与负-相同。相导体线和中性导体线的埋设管道的位置在不同极性的传感器①(左)与③(中间)之间。
图18示出迂回中性导体线的管道上方的3个波形，其中所有这三个波形全部具有相同的极性+。
图19是通过同时分析来自多个传感器的信号的极性和振幅以确定图16中所示出的埋设路线来定位相导体线的决策的流程图。决策的最高优先级是传入信号是否在4个输入当中具有相反极性信号，当传入信号具有通过像相反极性之间的空这样的抵消所导致的较弱电平时，确定位置正好在相导体线和中性导体线的管道上方，然后显示朝上方向以向前移动的箭头。对于没有像输入之间的空这样的空间的2对相同和相反极性信号，显示相对于相同方向向右或向左移动的箭头。对于没有空间的2对相反方向信号，将显示水平移动到较弱的相反信号对的箭头。对于来自输入的没有相反极性而是相同极性的信号，将显示到较强传感器的箭头，具有指明当前位置在没有相导体线(迂回路线)的管道上方的标记。
图20图示使用多传感器和决策逻辑来检测来自如图16中所示出的传感器的电磁信号的极性并且使用该决策逻辑来通过跟随如图25中所示出的相反极性传感器之间的磁性的空，来沿着埋设的馈送线路的整个路线确定在地的上方的如图19中所示出的每个点，然而图21示出表示没有相导体线要跟踪的迂回中性或水线的具有单极性+的所有输入电磁信号。
包括多传感器输入以通过由决策逻辑拾取相反方向信号之间的空的点来跟踪埋设馈送线路的路线的路线勘测设备的实施例，使得勘测员能够准确地定位有可能使危险电压泄漏出到地而不是零电位迂回中性导体线的相导体线，以通过定位并去除漏电源来防止电击事故。
本发明还公开了用于通过使用上面所提及的路线勘测设备和方法在沿着馈送线路的埋设路线移动的同时探查泄漏是由电线的任何劣化绝缘产生的地电位增加点来定位地泄露点的方法和设备。
图10示出包括具有2个电极腿的A形框架的常规便携式地电位装置。电极具有有着要手动压下到地的尖锐端的端部，以每当在测量地电位并且然后勘测员应该行走以沿着馈送线路移动电极的同时使接触电阻最小化，这是麻烦且费时的外部作业。为了加速测量作业，在本发明的实施例中，提供了图22中所示出的由铸铁制成的多个金属轮电极，使得金属轮电极被配置成在旋转移动并且直接触地的同时检测地电位增加区域。然而，在上述实施例中，利用测量泄漏电压的金属轮电极来推装置的新方法的好处比预期的少，因为像岩屑土和灰尘这样的外来物质容易地可能附着到金属轮的表面以阻止地与金属表面之间的电传导，并且此外金属轮可能不具有足够的接触面积。为了再次改进固体金属轮的问题，在本发明的另一实施例中，如图23中所示，金属导体缠绕弹性车辆轮胎并且然后像Velcro钩子这样的具有耐久性的碳纤维织物被布置在该金属导体上。另外，水由泵在沿着馈送线路的路线移动的同时喷射在织物上方，使得泵送水能够清理轮上方的灰尘并且使地电位均匀地分布在织物上方以测量AC市电的地电位。
图24是用于扫描宽区域的AC市电泄漏扫描装置的示例，该装置作为配备有被水平地且广泛地布置来扫描AC市电地电位的多个湿式轮电极的拖车附接到SUV车辆，以例如在城市区域中迅速搜索危险地方并且经由无线通信将勘测结果和行进轨迹存储在服务器中。
图25示出用于产生如图24中所示出的样本、驾驶车辆以跟随馈送线路的埋设路线地图或者跟随电磁感测信号以通过触地湿式轮电极来测量AC市电的电压和电流的值的宽区域AC市电泄漏扫描装置的细节。图26示出要存储和管理的样本数据库的内容，包括AC市电在8个供水湿式轮电极之间的电压和电流的值、定位数据和天气信息、在移动的同时一起监测电压和电流是更简单且更快的方式的原因在于通过改变内部阻抗来确定增加电位真正来自AC市电的泄漏而不停下来验证地电位。
这是图27中的车辆行进的GPS轨迹的另一数据库，其是到分别在图26中示出的测量值的定位数据链接。
图28是在地图上使用图27和图28中所示出的测量值和坐标移动数据两者的数据库的彩色标图轨迹的样本。地图上的坐标平面中的每个斑点的颜色表示在测量定位点处来自湿式轮电极的地电位和电流的值。
在由宽区域AC市电泄漏扫描装置快速扫描地电位增加区域以定位可能由具有差绝缘质量的馈送线路的埋设导体线所导致的AC市电的可疑地泄露段之后，在可疑地泄露段的区域处进行准确地泄露点勘测以执行诸如挖掘的维修作业来修理出故障的导体线。
图29示出用于使用配备有3个湿式电极轮和水分供应装置的推车来标出地泄露点的准确位置的准确地泄露点勘测设备的实施例。在得到由图28中所示出的宽区域AC市电泄漏扫描装置对地电位增加区域的快速扫描的结果之后，当图44中所描述的时间起始协议或像图61中的流程图中所描述的‘0101000’的不重复信号串作为由勘测电流信号变送器所产生的真实时间‘T’时，地泄露点精确勘测在可疑定位处后面跟随手推式准确地泄露点勘测设备。一得到时间‘T’，准确地泄露点勘测设备就重置定时器以在勘测电流变送器与准确地泄露点勘测设备之间使信号创建的时间和读取时间同步，以发起离散周期时间和间隔时间而在地上方通过拾取两个相反极性之间的空现象以及AC市电在3个湿式轮电极之间的地电位增加电压来捕捉两个电磁信号。如图44中所示，来自电极的传入电压信号被滤波以使能够完全覆盖AC市电电压的30～300Hz之间的频率通过；然后当在连接到阻抗逻辑的最高值的同时输入电位比阈值高时，发信号通知经滤波的信号经由阻抗逻辑到达了电压表(ADC)；如果电压读数即使在3个步骤中降低阻抗的值之后也稳定，则验证在增加的电位是否是真正从AC市电源泄漏的；使用图48～51中所示出的3个电极检测作业流程图来定位AC市电的最高电位增加点；使用注入到导体线中的DC勘测电压通过在逻辑值为‘1’时对DC极性的方向进行比较来把AC市电的最高电位增加的点最后定下来；并且通过读取在DC勘测电压信号中编码的信息而找到AC市电的泄漏源而无需挖掘。
简言之，定位地泄露点的作业具有要在由宽区域AC市电扫描器检测到的漏电的可疑区域中或者在没有在先扫描的情况下遵随的4个步骤如下：(1)通过收集地上方的电磁信号的极性和量值来跟踪相导体线的埋设路线；(2)在跟踪相导体线的埋设路线的同时定位地电位增加点；(3)通过从AC市电的泄漏源捕获已泄漏的DC勘测电压来把地泄露点最后定下来；以及(4)通过分析地上泄漏的DC勘测电压中的代码来找到泄漏源。
宽区域AC市电泄漏扫描装置能够在不用跟踪导体线的埋设路径的情况下扫描区域，但是能够取决于地图沿着所期望的埋设路线迅速行进，以使用在地平线中足够宽的多个电极来一起扫描地电位电压和电流来标识可能漏电可能正在发生的可疑段。在找到地电压泄漏的可疑段之后，准确地泄露点勘测设备能够被用来在沿着相导体线的埋设路线行走的同时准确标出AC市电的泄漏源的位置。
为了定位正从AC市电的源发生漏电的准确点，勘测员能够沿着地上方的空信号的点行走并且测量湿式轮电极之间的AC市电的地电位，并且在地电位超过警报电平的地方停止来验证输入电位是否真正从AC市电泄漏，如果在阻抗降低的同时所评估的地电位的点有稳定的电位读数，则在DC勘测电压示出相同峰值时最终定下来该点是AC市电的泄漏点，并且通过分析DC勘测电压代码来标识AC市电信息以在没有土建工程的情况下去除地泄露源。为了进一步改进勘测的准确性，本发明在准确地泄露点勘测设备与DC勘测电压和DC电流变送器之间采用时间同步。
图30示出上面所说明的准确地泄露点勘测设备的示例。
车辆包括作为电极螺旋地缠绕橡胶轮胎的外周边以扫描由轮胎负载接触的地的地电位的导电金属线以及用于去除电极的表面上的外来物质并且使地电位均匀分布在电极周围的水泵送喷嘴。与在执行任务以检测接电位的评估位置的同时具有要在每个测量位置手动压向地的尖锐端的常规电极相比，车辆能够行进快得多。并且此外，车辆能够将地电位和电流信息与相应的定位数据一起存储到服务器中以被用于管理和分析目的。
以这种方式，将在进行分析以查看地电位的趋势在检测到漏电的点处增加时使用存储在服务器中的数据库。
图31示出靠近中性线不接地的地泄露点的AC市电的地电位增加电平，并且因此考虑仅AC市电的泄漏电压，这在单个峰值点周围找到位置是不复杂的，但是中性线接地并且地电位的多个峰值遍布PEN的地电位的增加电平、AC市电的泄漏点(相导体线)以及另一中性返回点(中性导体线)由于图32中所示出的泄漏和负载电流的多个返回路径而混合在一起，并且因此不易于定位AC市电的峰值电平。图33示出靠近检查孔的地泄露点，以及图34中所示出的结合到中性线的检查孔盖与地泄露点之间的地电位的捕获的波形。纯AC市电的波形被隐藏在多个峰值的波形中，并且因此不能够捕捉过零时间来精确地检测AC市电的峰值电平。
为了克服这些困难，当定位由图34中所示出的失真波形导致的AC市电的地泄露点时，在本发明的实施例中，优选通过相导体线来发送DC脉冲勘测电压信号以改进用于定位地电压泄漏点的勘测的准确性。
图35示出能够产生图36中所示出的脉冲电压信号的DC勘测电压变送器的电路图。这个DC勘测电压变送器被添加到馈送线路以与图13中所示出的DC勘测电流变送器一起进行勘测。通过检测DC勘测电压的峰值来定位地泄露点能够改进定位AC市电峰值的准确性。
被配置成在相导体线与中性导体线之间产生半波DC电压信号的DC勘测电压变送器能够无论馈送线路的源或负载侧都被安装在接近于泄漏点的任何地方，并且可调整为单相或三相配置。
图36示出用于产生半波DC勘测电压信号的时间图。在通过在时间Tg期间接通电压变送器的开关来对IGBT(绝缘栅双极晶体管)的栅极施加接通电压之后，通过暂时断开开关来去除对IGBT的栅极所施加的电压以在相导体线与中性导体线之间产生大脉冲电流(Ti)。在通过像上面所讨论的那样去除IGBT的栅电压来急剧地切断流动电流时，在电流的相同导体线之间发生单极瞬态电压(Vp)。
图37示出DC勘测电压(瞬态电压)的波形，DC勘测电压是在通过调节使电压维持在320V以下的电压变送器的输出端子处的单极且最大电压。在韩国，AC市电的电压范围是220±13V并且AC市电的最大容许峰值电压应该小于329V(233rms ACV*1.414)。
图38是来自图37的DC勘测电压的放大波形。栅接通时间Tg与为用于产生最大大约320V的DC瞬态电压的大约40微秒的电流流动时间(Ti)几乎相同。
图39示出在DC勘测电压变送器连接到中性线时反向发送单极DC勘测电压信号的情况。安装有地泄露定位器的车辆中的接收器在AC市电的正斜率过零与IGBT的激发时间之间的特定流逝时间打开DC勘测电压信号的测量窗口。图39中的顶部示出AC市电的电压波形以及正好在时间上在变送器与地电位定位器(接收器)之间与逻辑值‘10’匹配的DC勘测电压脉冲。但是底部示出反转了180度的电压波形，其中，即使变送器从延迟的过零180度产生与在流逝时间相同的DC勘测电压，电压脉冲产生时间也将不与接收器的测量时间匹配，并且最终漏电定位器(接收器)将未能捕捉到由变送器所产生的信号脉冲。为了保证DC勘测电压信号被无误地递送给接收器，需要在变送器与接收器之间的像AC市电中的过零这样的另一时间基准用于定位DC勘测电压峰值并且标识AC市电的泄漏源。
图40示出用于产生由在图35的左侧示出的DC勘测电流变送器所创建的DC勘测电流信号、在变送器与接收器之间使发送和测量时间同步并且使测量误差最小化的时间图。与图36中所示出的DC勘测电压的时间图类似，除了IGBT的断开时间是在意味着负极性的电流被二极管切断以使切断浪涌电压最小化的负斜率过零之后。当在时间Tg期间对IGBT的栅极施加接通电压时，开关被接通直到在负斜率过零时间之后的时间(Ti)为止。如图36中所示出的与电压变送器的差异是将不产生切断瞬态电压，因为作为二极管切断电压(Vp)几乎为0V并且接通栅极时间(Tg)和电流流动时间(Ti)不像在图36的电压变送器中那样是相同的。勘测电流和电压信号的特性不同以致彼此不干扰。
图41示出在下述环境下作为示例的DC勘测电流信号的波形，AC市电的峰值电压为320V(226V*1.414)并且串联2.5Ω的限流电阻器像图35中所示出的那样被包括，从而在负斜率过零时间之前激发IGBT达1.5ms以及AC市电的测量电压在激发时间作为勘测信号为174Vp-p并且瞬时峰值电流将为65A p-p[174V/2.67Ω(2.5+0.17导体电阻)]并且像图41中所示出的那样在1.5msec之后减小的0A耗尽。
Vt＝Vpeak*Sin(wt+Φ)
Φ＝((8.33ms-1.5ms)/8.33)*180＝147°
如果限流电阻器是2.0Ω，则电流将瞬间增加直到147A p-p。当Vt＝174V时，电流信号瞬时值是大约65A(包括0.17Ω的导体电阻)。如果具有电阻为2.0Ω的电阻器被选择用于产生电流信号，则产生大约147A的瞬时电流信号。
如果IGBT被接通以流出固定电流(65A)并且然后被断开以在消减时间之前切断流出电流将创建如图36中所示出的像DC勘测电压这样的瞬态浪涌电压，但是在消减时间之后断开IGBT将仅产生DC勘测电流，而没有如图40中所示出的电压。
但是从泄漏点收集的AC市电的波形像图32或图34中所示出的那样失真了，这不易于提取要用作在变送器与接收器(定位器)之间使信号产生和接收(测量)时间同步的过零时间。如果发送和接收的时间像图39中所示出的那样彼此不匹配，则定位器根本不能够检测到DC勘测电压信号。
为了解决即使当AC市电的波形失真而不能够提供基准时间来测量诸如过零时也将正确检测到DC勘测电压信号的这个问题，优选像图43中所描述的那样，在不依赖AC市电的情况下在变送器与定位器(接收器)之间使发送和接收时间同步。用于在地上检测DC勘测电压的过程需要图42中所示出的3个装置，包括：(1)DC勘测电压变送器和(2)DC勘测电流变送器，两者皆连接到要勘测的馈送线路；以及(3)准确地泄露点勘测设备，该准确地泄露点勘测设备被配置成通过跟随相反方向之间的电磁信号空感测点的系列在沿着流出DC勘测电流的相导体线和中性导体线的路径移动的同时从湿式轮电极检测AC市电的地电位增加位置。这个过程包括以下步骤：(1)在DC勘测电压和DC勘测电流的变送器之间交换DC勘测电压信号的激发时间；(2)以电磁信号的形式从DC勘测电流变送器向准确地泄露点勘测设备通知测量时间；(3)由准确地泄露点勘测设备在设定新测量时间之后通过收集电磁信号在地上检测DC勘测电压信号的地电位；以及(4)除检测泄漏点之外，准确地泄露点勘测设备标识漏电源信息以在没有挖掘工作的情况下防止电击事故。
图44图示在DC勘测电压变送器、DC勘测电流变送器以及准确地泄露点勘测设备当中用于使时间同步并且使时间匹配以产生并检测信号的协议交换过程。DC勘测电压变送器依次向每相发送起始代码，等待来自DC勘测电流变送器的应答以知道哪相被连接。作为示例，DC勘测电流变送器在相B处应答。在从相B得到应答之后，DC勘测电压信号变送器通过相导体B来发送连续的测量信号以由准确地泄露点勘测设备定位DC勘测电压信号，以得到电磁信号来跟踪相导体，并且使测量时间同步以在跟踪承载DC勘测电压信号的相导体的路线的同时在地上检测该DC勘测电压信号。
图45示出DC勘测电压变送器的框图，DC勘测电压变送器具有：接口部分，该接口部分用于与DC勘测电流变送器交换DC勘测电压信号产生的时间；相选择部分，该相选择部分用于选择单相或3相；输入部分，该输入部分用于设定准确地泄露点勘测设备的自身ID；DC勘测电压产生部分，该DC勘测电压产生部分产生电流脉冲作为时间特性并且依次在每120度角时间处产生如图36中所示出的瞬态电压；编码部分，该编码部分用于将平均值(逻辑值)指派给DC电压脉冲。因为通过DC勘测电压信号的转移能量的量与如图36中所示出的流过栅极的电流的量成比例，所以栅电压的相角能够被调整为更接近于与最大电压对应的符号曲线的顶部，使得勘测电压变送器能够在电流瞬间断开时产生较高的勘测电压。
图46示出DC勘测电流变送器的框图，该DC勘测电流变送器具有：电力电缆接口部分，该电力电缆接口部分用于将变送器连接到AC市电；以及二极管，该二极管用于将输入的AC整流成半波单极电压并且产生图36中所示出的具有时间特性的电流脉冲，以便产生DC勘测电流信号来发送要跟踪的电磁信号，并且以便与准确地泄露点勘测设备的测量时间同步。这个装置被配置成协调DC勘测电压变送器与准确地泄露点勘测设备之间的信号，以在不依赖AC市电的过零时间的情况下改进勘测的准确性。
图47示出具有3个主要功能的准确地泄露点勘测设备的框图，3个主要功能包括AC市电的地电位检测功能、DC勘测电压的地电位检测功能以及通过检测电磁信号的埋设路线跟踪功能。
首先，AC市电的地电位检测功能在地上移动以跟踪触地的相导体线的埋设路线以扫描AC市电的地电位来检测电位增加位置的同时需要来自具有泵送水喷嘴的湿式轮电极的3个输入。来自电极的3个输入通过输入选择开关并且通过BPF在AC市电的频率内的40～300Hz的范围内滤波，以经由内部阻抗选择开关到达ADC来验证地电位的输入真正来自AC市电的电位泄漏。优选将内部阻抗的最高值设定为无穷大，移动并在电位超过50mV的位置处停止并且即使阻抗被改变为较低值也确保电位的读数被维持在稳定电平。
在通过使用湿式轮电极或A形框架尖端电极中的一个找到AC市电的地电位的峰值位置之后，能够精确检测到在地上在AC市电的峰值位置周围的DC勘测电压的地电位的更准确峰值。测量时间和路线跟踪信号形式为来自DC勘测电流信号变送器的在空中的电磁信号。
DC勘测电压的输入信号将经由例如10MΩ的固定内部阻抗通过15kHz的高通滤波器传递给ADC。当需要改变DC勘测电压信号的信号电平时，应该像图36中所示出的那样使IGBT的激发时间(Tg)移位。DC勘测电压信号也具有由DC勘测电流变送器所发送的漏电源的信息，其能够可用于在紧急情形下在无需挖掘的情况下使漏电源隔离。
而且，准确地泄露点勘测设备具有自轮旋转计数器从IMU、GPS和里程计获取地理数据的功能，以及用于通过通信介质将所获取的数据存储到服务器中的通信单元。
图48示出AC市电从3个湿式轮电极到达地泄露点的地电位电平以显示朝上前进到V2(V2＝|V2-V3|)低于V1(V1＝|V1-V2|)和V3(V3＝|V3-V1|)的泄漏点的箭头。
图49示出直接在地泄露点上方检测到的AC市电的地电位电平并且显示正好在V1、V2和V3的所有3个值具有相同的最小值的泄漏点上方示出的圆。
图50示出在通过图49的泄漏点之后的位置检测到的地电位，其中V2的值比V1和V3的那些值高，并且图示向下箭头以暗示泄漏点在当前位置后面。
AC市电在3个湿式轮电极当中的地电位是以这样的方式进行比较和分析的，即，在地泄露点之前和之后，电位的值突然增加或者减小，但是直接在地泄露点上，该值在所有3个电极中变得最小，即，具有最小电位值的点能够被确定为泄漏点。
图51示出在图33中所示出的地泄漏点处接收到的DC勘测电压信号的波形，并且图52示出图34中的地电位电压和图51中的DC勘测电压两者以对AC市电与DC勘测电压之间的波形进行比较。
具有40～300Hz范围的AC市电的地电位与具有范围在15kHz以上的DC勘测电压信号之间的波形在峰值的时序和振幅方面匹配不好，因为AC市电的低频率以及由其它返回负载所创建的电位的混合与DC勘测信号的波形相比将具有更多失真(时间移位)。因此，仅在完成AC市电的地电压的峰值检测之后把地泄露点最后定下来有时可能是错误结果。
图53示出从DC勘测电流变送器到准确地泄露点勘测设备的通知时间与用于检测DC勘测电压的地电位的实际测量时间之间的时间间隔(其为AC市电的1/3周期)的实施方式的示例。如果DC勘测电流变送器以电磁信号的形式将通知发送到准确地泄露点勘测设备，则在通知信号的成功接收之后，准确地泄露点勘测设备将在逻辑值为‘1’时以后1/3周期时间做DC勘测电压的测量。
在从DC勘测电流变送器得到通知时间信号之后，准确地泄露点勘测设备自动地打开测量窗口以如编程的那样在AC市电的1/3周期以后在地上测量DC勘测电压的地电位。
图54示出测量窗口的打开时间和DC勘测电压信号的地电位以及‘00110’的逻辑值。准确地泄露点勘测设备在测量窗口打开的时间内测量DC勘测脉冲的地电位以区分信号和噪声，并且当在测量窗口打开的时间内存在地电位信号时，将逻辑值设定为‘1’，否则将逻辑值设定为‘0’。
图55示出用于定位地电位泄漏点的流程图。如在图42的情况下所示，勘测电流和电压变送器连接到要检查的LV电缆。为了执行地泄露点的准确勘测，使用准确地泄露点勘测设备来沿着相导体线的埋设路线进行跟踪。替换地，沿着埋设电缆的预期路线驾驶以使用具有多个湿式轮电极的AC市电泄漏扫描装置在安装有地下配电馈送线路的特定宽区域中粗略扫描地电位增加(不安全的)地方，然后标出漏电的准确位置并且获取所述地电位增加(不安全的)地方内的泄漏电缆信息。
图56和图57示出从手推位置观察到的准确地泄露点勘测设备的示例，以及用于允许一个操作员一次执行跟踪埋设相导体线的路径并且测量地电位的增加点的2个画面，包括用于测量地电位的多个湿式轮电极、水分供应装置、多个磁场信号传感器，以及用于连续供应水以减小电极与地之间的接触电阻的水箱和水龙带。
图58示出从图29中所示出的电磁传感器接收到的具有极性和量值的4个输入电磁信号，其中空(其具有更接近于零的量值)是在从左翼位于相反极性(从左翼在第二个地方处为+，在最右侧为-)之间的第三个地方处，使得与空位置的定位对应的地方被确定为直接在包括要跟踪的相导体线和中性导体线的管道的路线上方，并且因此箭头被显示为引导勘测员向前移动。
图59示出指示从湿式轮电极输入的3个地电位值V1、V2和V3的画面显示。
图60示出用于通过将不同的内部阻抗连接到图47中所示出的测量电路来判断与在地电位正超过阈值电平的警报位置处引发的假电压区分开的真实地电位泄漏的画面。
图61是图示准确地泄露点勘测设备如何测量电磁信号的过程的流程图。为了使负载电流的影响最小化，它被配置成使该负载电流通过600Hz的滤波器并且被数字化。并且，如图62中所示在周期和序列中重建与勘测电流信号类似的采样信号并且使它们通过信号可靠性逻辑。此后，当触发时间T由信号可靠性逻辑确定时，真实时间‘T’被用作同步时间来测量电磁信号的极性和量值。
参考图62，基于来自电磁传感器的未知输入来标识真实时间‘T’的逻辑包括计算16个采样信号的平均值，以将信号重建成具有相同的离散周期时间并且将它们放入与电力频率相距1个周期间隔(在60Hz情况下为16.7msec)的序列中，以从不为‘0’的重复逻辑值的恢复信号串中检测一系列逻辑值，并且随后要被确定为真实时间‘T’的附加‘1000’逻辑值，并将图61中的时间‘T’重置为与测量时间相同。
图63详细地图示宽区域AC市电泄漏扫描装置中的记录部。该记录部提供组合从GPS、IMU(惯性测量单元)和来自轮电极的里程表聚集的数据的定位数据，以使得能够将地图上的准确点与测量结果的值对准。
优选将来自4个EMF传感器的输入信号发送到具有中心频率600HZ的滤波器中以消除具有特定电力频率范围的电磁信号，以便使来自在要跟踪的电力电缆中流动的负载电流的影响最小化，然后经滤波的信号被按采样19,200Hz速率数字化。为了将信号变换成具有勘测电流信号的相同离散周期时间(1.5msec)，在16个样本(0.8msec)中平均或者拾取最大值，并且找到具有勘测电流信号的起始代码的相同值的经恢复的电磁信号的逻辑值串，以将真实时间‘T’确定为同步基准时间来对电磁信号的极性和量值进行比较，以找到电力线的埋设点并且根据时间测量地电位，并且将所测量到的数据与来自卫星的定位数据一起记录到准确地泄露点勘测设备中的记录部中。
尽管已经出于说明性目的公开了本发明的优选实施例，但是本领域的技术人员将了解，在不脱离如所附权利要求中所公开的本发明的范围和精神的情况下，各种修改、添加以及替换是可能的。

Claims (20)

1.一种移动漏电检测装置，包括：
多个电极，所述多个电极被配置成电容耦合到地；
多个水分供应装置，所述多个水分供应装置用于向所述多个电极和地供应水分；以及
电位测量部，所述电位测量部用于测量从所述多个电极输入的多个地电位值。
2.根据权利要求1所述的移动漏电检测装置，其中，所述多个电极是轮的形式。
3.根据权利要求1所述的移动漏电检测装置，其中，所述电位测量部包括被配置成提取电力频率和谐波的滤波器单元。
4.根据权利要求1所述的移动漏电检测装置，还包括记录部，所述记录部用于依照所述移动检测装置的坐标移动记录包括在特定位置的多个地电位值的数据的流。
5.根据权利要求4所述的移动漏电检测装置，还包括用于在地图上的坐标平面中标绘彩色点以表示所述记录部中的所述数据的地图部。
6.一种勘测电压变送器，包括：
二极管；
电阻器；
第一连接线，所述第一连接线在某地方连接到AC电力的火线；
第二连接线，所述第二连接线在所述地方连接到所述AC电力的中性线；
开关单元，所述开关单元用于接通和断开连接在所述火线与所述中性线之间的电路，以控制流过串联连接的所述二极管和所述电阻器的电流；
开关控制单元，所述开关控制单元用于通过向所述开关单元提供时间控制信号以在所述AC电力的预定相角下接通所述电路并且在所述AC电力的半波消减相角之前断开所述电路来控制所述电路的开关时间；以及
编码单元，所述编码单元用于控制所述开关控制单元是否产生所述电流流动并且产生与所述电流流动对应的逻辑值的系列。
7.根据权利要求6所述的勘测电压变送器，还包括用于通过通信来使所述开关时间与关联的装置同步的接口单元。
8.根据权利要求6所述的勘测电压变送器，其中，所述开关单元具有在所述AC电力具有三相的情况下切换的三个开关电路。
9.根据权利要求6所述的勘测电压变送器，还包括用于将所述电压变送器的标识信息录入到所述编码单元并且设定所述AC电力的单相或三相的输入与设定单元。
10.一种勘测电流变送器，所述勘测电流变送器被配置成标识电力电缆的埋设路径，包括：
二极管；
电阻器；
第一连接线，所述第一连接线在某地方连接到AC电力的火线；
第二连接线，所述第二连接线在所述地方连接到所述AC电力的中性线；
开关单元，所述开关单元用于接通和断开连接在所述火线与所述中性线之间的电路以控制流过串联连接的所述二极管和所述电阻器的电流；
开关控制单元，所述开关控制单元用于通过向所述开关单元提供时间控制信号以在所述AC电力的预定相角下接通所述电路并且在所述AC电力的半波消减相角之后断开所述电路来控制所述电路的开关时间；以及
编码单元，所述编码单元用于控制所述开关控制单元是否产生所述电流流动并且产生与所述电流流动对应的逻辑值的系列。
11.根据权利要求10所述的勘测电流变送器，还包括用于通过通信来使所述开关时间与关联的装置同步的接口单元。
12.一种移动地泄露勘测设备，包括：
磁场传感器；
多个电极，所述多个电极被配置成电容耦合到地；
信号定时单元，所述信号定时单元用于通过分析从所述磁场传感器输入的信号来找到并设定时间T，其中，所述时间T与勘测电流变送器的信号开始时间匹配；
信号检测单元，所述信号检测单元用于从所述时间T起以预定间隔时间标识在预定离散时间段内来自所述磁场传感器的信号的极性和量值；以及
电位测量单元，所述电位测量单元用于测量从所述多个电极输入的地电位值。
13.根据权利要求12所述的移动地泄露勘测设备，其中，所述电位测量单元与所述时间T同步，以从所述时间T起以所述预定间隔时间标识在所述预定离散时间段内来自所述多个电极的所述地电位的极性和量值。
14.根据权利要求12所述的移动地泄露勘测设备，其中，所述信号检测单元被配置成同时标识来自所述多个磁传感器中的每一个的信号的极性和量值。
15.根据权利要求12所述的移动地泄露勘测设备，还包括：
阻抗选择单元，所述阻抗选择单元用于选择多个阻抗并且与所述地电位值并行改变阻抗的值。
16.根据权利要求12所述的移动地泄露勘测设备，其中，所述电位测量单元被配置成通过从所述电极捕获所述输入信号来显示示出电位泄漏链的电线路信息。
17.一种用于在不中断电力供应的情况下检测漏电点的方法，所述方法包括步骤：
移动被配置成通过水分电容耦合到地的多个电极，以记录包括在相应位置的地电位的数据的流；以及
通过电力供应的电线来确定电压泄漏的可疑区域。
18.一种用于在不中断电力供应的情况下检测漏电点的方法，所述方法包括步骤：
向所述电力供应的电线发送单极DC勘测电压信号；
发送在所述电线周围产生的电磁波信号串以使基准时间同步来测量所述单极DC电压信号的地电位并且捕获电磁跟踪信号；
通过根据所述基准时间分析所述电磁跟踪信号来跟踪所述电线的埋设路线；
根据所述基准时间在所述地上测量所述单极DC电压信号的所述地电位；以及
通过标识所述单极DC电压信号的极性来定位所述漏电点。
19.根据权利要求18所述的方法，还包括：
在所述地上的所述点处测量所述地电位，被确定为在两个较强的相反符号的电磁信号中间检测到较弱的电磁信号的位置的所述电磁跟踪信号。
20.根据权利要求18所述的方法，还包括：
分析包含在所述单极DC信号中的信息以标识所述漏电的源。
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