CN106501670A - 电力地埋线漏电故障测准仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力地埋线漏电故障测准仪，涉及电压的测试装置技术领域。所述测准仪包括多级电压放大电路、电压显示模块以及电源模块，所述多级电压放大电路包括若干级电压放大模块，第一级电压放大模块的两个电压信号输入端分别接有一个测试探针，第一级电压放大模块的信号输出端与第二级电压放大模块的信号输入端连接，依次类推，最后一级电压放大模块的信号输出端与所述电压显示模块的信号输入端连接，所述电源模块为所述测准仪内需要供电的模块提供工作电源。所述测准仪便于制作和维修，制作成本低，且测试灵敏度高，精确度高。

Description

电力地埋线漏电故障测准仪

技术领域

本发明涉及电压的测试装置技术领域，尤其涉及一种电力地埋线漏电故障测准仪。

背景技术

随着供电企业对农村农排配变的改造，地埋线由于便于架设、节省占地、成本低廉和外观美观而被广泛的应用于农村农排配变的改造中。地埋线数量越来越多，加之在人们生产生活中，不注意对地埋线外力破坏和地埋线由于过负荷长时间运行，导致地埋线出现故障的次数也随之增加，以前地埋线出现故障后不能迅速直观的发现故障点，供电所运行管理人员在处理地埋线故障时费时费力，很难确定地埋线断线接地的准确位置，给整个修复工作造成了很大的难度。市场上出现了很多查找地埋线故障点的仪器，虽然现场灵活使用，也方便携带。但是类似这样的设备每套有几百块钱的，也有几千块钱的。这种设备的组成零部件多，有的操作起来复杂；有的需要两个人配合使用，这样的仪器大多使用的是工频信号，如果在地空电场干扰较强的地区探测时，影响使用效果，测量误差较大。最主要的是损坏后需要寄回厂家，自己不能拆开维修。因为里面的电子元器件都经过了加工（为了保密，元器件上面的参数都被人工打磨下去了），这样寄回厂家来回浪费时间，供电部门不得不再重新购买此类产品，给供电企业造成了不必要的负担。

由此可知，地埋线一相接地短路时，电流从接地处四散流出，土壤有电阻，在地面上形成不同的电位分布，人在走近接地地点时，两脚之间的电位差就称作跨步电压。距电流入地点越近，跨步电压越高，反之越低。但是地埋线在埋入大地中，有时候单相接地泄漏电流很小，跨步电压很小，需要把这一很微弱的电信号放大到一定的倍数，才能用电压表V测量出来。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电力地埋线漏电故障测准仪，所述测准仪便于制作和维修，制作成本低，且测试灵敏度高，精确度高。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种电力地埋线漏电故障测准仪，其特征在于：包括多级电压放大电路、电压显示模块以及电源模块，所述多级电压放大电路包括若干级电压放大模块，第一级电压放大模块的两个电压信号输入端分别接有一个测试探针，第一级电压放大模块的信号输出端与第二级电压放大模块的信号输入端连接，第二级电压放大模块的信号输出端与所述第三级电压放大模块的信号输入端连接，依次类推，最后一级电压放大模块的信号输出端与所述电压显示模块的信号输入端连接，所述电源模块为所述测准仪内需要供电的模块提供工作电源；测试时，两个测试探针分开一段距离插入大地，交替向前移动，显示模块将测试的电压显示出来，电压显示最大处即为电力地埋线故障点。

进一步的技术方案在于：所述多级电压放大电路、电压显示模块以及电源模块位于电路板上，电路板位于外壳内，所述测试探针位于所述外壳外，测试探针通过导线与所述多级电压放大电路的信号输入端连接。

优选的，所述第一级电压放大模块包括UA741型集成运算放大器，电阻Ri的一端为所述第一级电压放大模块的第一信号输入端，电阻Ri的另一端分为两路，第一路与UA741的2脚连接，第二路经电阻Rf与UA741的6脚连接，UA741的6脚为所述电压放大模块的信号输出端；所述第一级电压放大模块的第二信号输入端分为两路，第一路与UA741的3脚连接，第二路经电阻R1接地；UA741的1脚经电位器R后与UA741的5脚连接，UA741的4脚接电源的负极，UA741的7脚接电源的正极，UA741的8脚悬空；所述第一级电压放大模块的两个信号输入端分别与一个测试探针连接；

第二级电压放大模块至最后一级电压放大模块包括UA741型集成运算放大器，第二级电压放大模块至最后一级电压放大模块具有一个信号输入端，此信号输入端与前级电压放大模块的信号输出端连接，该信号输入端的连接方式与所述第一级电压放大模块的第一信号输入端的连接方式相同；第二级电压放大模块至最后一级电压放大模块中UA741型集成运算放大器的3脚分别经电阻R2-Rn接地，n为大于2的自然数；第二级电压放大模块至倒数第二级电压放大模块中 UA741的其它引脚的连接关系与第一级电压放大模块的连接关系相同；最后一级电压放大电路的信号输出端与显示模块的信号输入端连接。

优选的，所述电压显示模块为电压表V，所述电压表V的一端接地，另一端与多级电压放大电路中最后一级电压放大模块的信号输出端连接。

进一步的技术方案在于：所述多级电压放大电路的信号输出端还设有输出电源指示模块，所述输出电源指示模块与所述电压显示模块并联连接。

优选的，所述输出电源指示模块为发光二极管D1，所述发光二极管D1的正极与所述多级电压放大电路的信号输出端连接，所述发光二极管D1的负极接地。

优选的，所述多级电压放大电路为三级电压放大电路。

优选的，所述电源模块为锂电池模块或干电池。

优选的，所述锂电池模块包括市电充放电电路以及锂电池，所述充放电电路的电源输出端与所述锂电池的充电端连接。

优选的，所述锂电池模块还包括充放电保护电路，所述充放电电路的电源输出端经所述充放电保护电路与所述锂电池的充电端连接。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明提供了一种高灵敏度、高精确度的地埋线漏电故障测准仪，专门用于检查地埋线漏电、断线等故障，查找故障点所用工作时间短，制作方便，费用低廉，便于制作和维修。同时，对降低线路损耗较高的台区，也有一定的帮助。节省了因地埋线损坏，而无法找到故障点重新敷设地埋线的费用，每年为供电公司节约这方面花费的费用，其经济效益相当可观。

附图说明

图1是本发明实施例所述测准仪的原理框图；

图2a-2c是本发明实施例所述测准仪的电路原理图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示，本发明实施例公开了一种电力地埋线漏电故障测准仪，包括多级电压放大电路、电压显示模块以及电源模块。所述多级电压放大电路包括若干级电压放大模块，需要指出的是，所述多级电压放大电路具体使用几级放大模块需要根据地埋线的电压进行设置。其中：第一级电压放大模块的两个电压信号输入端分别接有一个测试探针，第一级电压放大模块的信号输出端与第二级电压放大模块的信号输入端连接，第二级电压放大模块的信号输出端与所述第三级电压放大模块的信号输入端连接，依次类推，最后一级电压放大模块的信号输出端与所述电压显示模块的信号输入端连接，所述电源模块为所述测准仪内需要供电的模块提供工作电源；测试时，两个测试探针分开一段距离插入大地，交替向前移动，显示模块将测试的电压显示出来，电压显示最大处即为电力地埋线故障点。

此外，在本发明的一个实施例中，为了制作、携带以及使用更方便以及保护器件，将所述多级电压放大电路、电压显示模块以及电源模块被形成于电路板上。且电路板位于外壳内，所述测试探针位于所述外壳外，测试探针通过导线与所述多级电压放大电路的信号输入端连接。

在本发明的一个实施例中，所述第一级电压放大模块包括UA741型集成运算放大器，电阻Ri的一端为所述第一级电压放大模块的第一信号输入端，电阻Ri的另一端分为两路，第一路与UA741的2脚连接，第二路经电阻Rf与UA741的6脚连接，UA741的6脚为所述电压放大模块的信号输出端；所述第一级电压放大模块的第二信号输入端分为两路，第一路与UA741的3脚连接，第二路经电阻R1接地；UA741的1脚经电位器R后与UA741的5脚连接，UA741的4脚接电源的负极，UA741的7脚接电源的正极，UA741的8脚悬空；所述第一级电压放大模块的两个信号输入端分别与一个测试探针连接；

第二级电压放大模块至最后一级电压放大模块包括UA741型集成运算放大器，第二级电压放大模块至最后一级电压放大模块具有一个信号输入端，此信号输入端与前级电压放大模块的信号输出端连接，该信号输入端的连接方式与所述第一级电压放大模块的第一信号输入端的连接方式相同；第二级电压放大模块至最后一级电压放大模块中UA741型集成运算放大器的3脚分别经电阻R2-Rn接地，n为大于2的自然数；第二级电压放大模块至倒数第二级电压放大模块中 UA741的其它引脚的连接关系与第一级电压放大模块的连接关系相同；最后一级电压放大电路的信号输出端与显示模块的信号输入端连接。

在本发明的一个实施例中，如图2a-2c所示，所述多级电压放大电路为三级电压放大电路，其中，图2a中的A与A连接，图2b中的A与图2a中的A连接，图2b中的B与图2a中的B连接，图2b中的C与图2a中的C连接，图2b中的D与图2a中的D连接，图2c中的E与图2b中的E连接，图2c中的A与图2a中的A连接，图2c中的C与图2a中的C连接，图2c中的D与图2a中的D连接。

如图2a所示，第一级电压放大模块包括UA741型集成运算放大器，电阻Ri的一端为所述第一级电压放大模块的第一信号输入端，电阻Ri的另一端分为两路，第一路与UA741的2脚连接，第二路经电阻Rf与UA741的6脚连接，UA741的6脚为所述电压放大模块的信号输出端；所述第一级电压放大模块的第二信号输入端分为两路，第一路与UA741的3脚连接，第二路经电阻R1接地；UA741的1脚经电位器R后与UA741的5脚连接，UA741的4脚接电源的负极，UA741的7脚接电源的正极，UA741的8脚悬空；所述第一级电压放大模块的两个信号输入端分别与一个测试探针连接。

如图2b所示，第二级电压放大模块包括UA741型集成运算放大器，电阻Ri的一端为所述第二级电压放大模块的信号输入端，此输入端与第一级电压放大模块的信号输出端连接，电阻Ri的另一端分为两路，第一路与UA741的2脚连接，第二路经电阻Rf与UA741的6脚连接，所述UA741的6脚为第二级电压放大模块的信号输出端，UA741的1脚经电位器R后与UA741的5脚连接，UA741的3脚经电阻R2接地，UA741的4脚接电源模块的负极，UA741的7脚接电源的正极，UA741的8脚悬空。

如图2c所示，第三级电压放大模块包括UA741型集成运算放大器，电阻Ri的一端为所述第三级电压放大模块的信号输入端，此输入端与第二级电压放大模块的信号输出端连接，电阻Ri的另一端分为两路，第一路与UA741的2脚连接，第二路经电阻Rf与UA741的6脚连接，所述UA741的6脚为第三级电压放大模块的信号输出端，UA741的1脚经电位器R后与UA741的5脚连接，UA741的3脚经电阻R2接地，UA741的4脚接电源模块的负极，UA741的7脚接电源的正极，UA741的8脚悬空。

在使用三级电压放大电路时，电压放大倍数Au总=第一级放大倍数Au1*第二级放大倍数Au2*第三级放大倍数Au3=Rf / Ri=100/10*100/10*1000/10=10000倍 ，也就是说输入电压是1mv的话，经过运放放大出来的电压是1mv*10000=10V。

在本发明的一个实施例中，为了方便的观察放大后的电压，所述电压显示模块为电压表V，所述电压表V的一端接地，另一端与多级电压放大电路中最后一级电压放大模块的信号输出端连接。

此外，在本发明的一个实施例中，为了便于观察是否有跨步电压，所述多级电压放大电路的信号输出端还设有输出电源指示模块，所述输出电源指示模块与所述电压显示模块并联连接。优选的，所述输出电源指示模块为发光二极管D1，所述发光二极管D1的正极与所述多级电压放大电路的信号输出端连接，所述发光二极管D1的负极接地。

首先在探测之前，要弄清漏电故障线的性质，向线路送电。如果只是绝缘损坏向大地漏电，线路不短路，不断线时，可用常规向线路送电；如果线间短路且漏电或线间绝缘正常，有部分断线且漏电时，可将本路所有的线（三线或四线）并接在一起，向线路单相送电；如果对地绝缘良好，内芯断线故障时，可将所有好线及断芯故障线的一端一并接地，由故障线的另一端向故障线送单相电源。

所述测准仪只需一人操作，制作好的电路板装在一外壳内，外壳上设置两个信号输入端孔，用于使连接测试探针的导线通过，测试探针用于获取电压信号；三级运放的可调电位器R需露在外面，便于调零。（当输入信号为零，输出不为零时，需要分别调节可调电阻，当电压表V示数为零时，停止调节，以降低误差）。接通电源，将测试探针通过导线与第一级电压放大模块的信号输入端连接，然后把两个测试探针分别插入地下，作为测准仪的两个接地点，当没有接地信号时，跨步电压为零。此时输入端的信号电压为零，观看电压表V，当输出不为零时，分别调节三级运放的可调电阻，当电压表V示数为零时，停止调节。然后就可以对地埋线进行探测。在地埋线上方从线路的一端向另一端探测，测试探针两尖端按线路的走向分开最大插入地下，交替向前，在对地绝缘良好的线段，电压表V示数为零，发光二极管不亮，在临近故障点时，电压表V示数逐渐由小到大，当到达故障点时，电压表V示数最大，发光二极管亮，当越过故障点到时，电压表V示数则由大变小至零，发光二极管灭，然后可退回到电压表V示数最大时的地方，此点即为漏电故障点。为了提高精度，再探测到故障点时，探测人员的两个测试探针要尽量拉开距离。以减小接地点的面积，增大跨步电压的数值，这样才能更好的增加集成运放输入端的输入电压。

进一步的，所述电源模块为锂电池模块或干电池。更进一步的，所述锂电池模块包括市电充放电电路以及锂电池，所述充放电电路的电源输出端与所述锂电池的充电端连接。所述锂电池模块还包括充放电保护电路，所述充放电电路的电源输出端经所述充放电保护电路与所述锂电池的充电端连接，用以提高锂电池充放电的安全性。

本发明提供了一种高灵敏度、高精确度的地埋线漏电故障测准仪，专门用于检查地埋线漏电故障，查找故障点所用工作时间短，制作简单，费用低廉，便于制作和维修。同时，对降低台区线路损耗较高的台区，也有一定的帮助。节省了因地埋线损坏，而无法找到故障点重新敷设地埋线的费用，每年为供电公司节约这方面花费的费用，其经济效益相当可观。是电力部门和农民朋友日常工作中不可缺少的电力仪表。

Claims (10)

1.一种电力地埋线漏电故障测准仪，其特征在于：包括多级电压放大电路、电压显示模块以及电源模块，所述多级电压放大电路包括若干级电压放大模块，第一级电压放大模块的两个电压信号输入端分别接有一个测试探针，第一级电压放大模块的信号输出端与第二级电压放大模块的信号输入端连接，第二级电压放大模块的信号输出端与所述第三级电压放大模块的信号输入端连接，依次类推，最后一级电压放大模块的信号输出端与所述电压显示模块的信号输入端连接，所述电源模块为所述测准仪内需要供电的模块提供工作电源；测试时，两个测试探针分开一段距离插入大地，交替向前移动，显示模块将测试的电压显示出来，电压显示最大处即为电力地埋线故障点。

2.如权利要求1所述的电力地埋线漏电故障测准仪，其特征在于：所述多级电压放大电路、电压显示模块以及电源模块位于电路板上，电路板位于外壳内，所述测试探针位于所述外壳外，测试探针通过导线与所述多级电压放大电路的信号输入端连接。

3.如权利要求1所述的电力地埋线漏电故障测准仪，其特征在于：所述第一级电压放大模块包括UA741型集成运算放大器，电阻Ri的一端为所述第一级电压放大模块的第一信号输入端，电阻Ri的另一端分为两路，第一路与UA741的2脚连接，第二路经电阻Rf与UA741的6脚连接，UA741的6脚为所述电压放大模块的信号输出端；所述第一级电压放大模块的第二信号输入端分为两路，第一路与UA741的3脚连接，第二路经电阻R1接地；UA741的1脚经电位器R后与UA741的5脚连接，UA741的4脚接电源的负极，UA741的7脚接电源的正极，UA741的8脚悬空；所述第一级电压放大模块的两个信号输入端分别与一个测试探针连接；

第二级电压放大模块至最后一级电压放大模块包括UA741型集成运算放大器，第二级电压放大模块至最后一级电压放大模块具有一个信号输入端，此信号输入端与前级电压放大模块的信号输出端连接，该信号输入端的连接方式与所述第一级电压放大模块的第一信号输入端的连接方式相同；第二级电压放大模块至最后一级电压放大模块中UA741型集成运算放大器的3脚分别经电阻R2-Rn接地，n为大于2的自然数；第二级电压放大模块至倒数第二级电压放大模块中 UA741的其它引脚的连接关系与第一级电压放大模块的连接关系相同；最后一级电压放大电路的信号输出端与显示模块的信号输入端连接。

4.如权利要求1所述的电力地埋线漏电故障测准仪，其特征在于：所述电压显示模块为电压表V，所述电压表V的一端接地，另一端与多级电压放大电路中最后一级电压放大模块的信号输出端连接。

5.如权利要求1所述的电力地埋线漏电故障测准仪，其特征在于：所述多级电压放大电路的信号输出端还设有输出电源指示模块，所述输出电源指示模块与所述电压显示模块并联连接。

6.如权利要求5所述的电力地埋线漏电故障测准仪，其特征在于：所述输出电源指示模块为发光二极管D1，所述发光二极管D1的正极与所述多级电压放大电路的信号输出端连接，所述发光二极管D1的负极接地。

7.如权利要求1所述的电力地埋线漏电故障测准仪，其特征在于：所述多级电压放大电路为三级电压放大电路。

8.如权利要求1所述的电力地埋线漏电故障测准仪，其特征在于：所述电源模块为锂电池模块或干电池。

9.如权利要求8所述的电力地埋线漏电故障测准仪，其特征在于：所述锂电池模块包括市电充放电电路以及锂电池，所述充放电电路的电源输出端与所述锂电池的充电端连接。

10.如权利要求9所述的电力地埋线漏电故障测准仪，其特征在于：所述锂电池模块还包括充放电保护电路，所述充放电电路的电源输出端经所述充放电保护电路与所述锂电池的充电端连接。