CN109116116A - 一种电线电缆换相装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电线电缆换相装置，包括控制器以及与电线电缆中的三相电缆对应的多个开关；各开关的具体位置可根据三相电缆的连接状态，分别在三相电缆的对应位置进行设置，各开关分别与控制器和采集器件连接，用于根据控制器的控制接通采集器件与目标相电缆之间的回路以获取目标相电缆的电信号。由此可见，该装置，当需要测量电线电缆中目标相电缆的电信号时，可以通过控制器控制开关动作，进而接通采集器件与目标相电缆之间的测量电路，也就是说，需要测量电线电缆中哪相电缆的电信号，就可自动切换至目标相电缆，并接通目标相电缆的相关测量电路，无需人工多次手动换线，进而简化了测量过程，提高了测量效率以及安全性。

Description

一种电线电缆换相装置

技术领域

本发明涉及电力系统应用领域，特别涉及一种电线电缆换相装置。

背景技术

电线电缆在电能传输以及电信号传输过程中起着重要作用，为了检测电线电缆的质量以及性能等，通常需要对电线电缆的电阻进行测量。

目前，主要通过对端短接的方式对电线电缆的电阻进行测量。图1为现有技术所提供的测量电线电缆电阻的电路图，如图1所示，一根电线电缆中有三相电缆，以测量电线电缆中的A相电缆电阻为例，图中内侧1处的黑点表示电压极，外侧2处的黑点表示电流极。在具体测量时，将A相电缆和B相电缆的右端通过外侧2处的触点进行短接，作为直流电流输入回路；将A相电缆和C相电缆的右端通过内侧1处的触点进行短接，作为电压测量回路。测量时，在A相电缆和B相电缆左端之间接入电源E和电流表A1，相当于在A相电缆和B相电缆之间注入适当直流电流，通过电流表A1测量A相电缆和B相电缆之间的电流，在A相电缆和C相电缆左端之间接入电压表V，将C相电缆作为电压测量引线测量A相电缆两端的电压，最后根据欧姆定律计算出A相电缆的电阻值。

但是这种测量方式，在得出电线电缆的一相电缆的电阻之后，需要对一根电线电缆中的另一相电缆的电阻进行测量时，需要人工手动换线之后，才能对另一相电缆的电阻进行测量，多次换线不仅耗时、效率低，并且一旦换线时出现差错就会导致测量结果失效；同时对已安装好的电线电缆，两端接头距离较远，且有可能安装在几十米高的铁塔等复杂环境中，人工多次手动换线存在一定的安全隐患。

由此可见，如何克服利用传统的方式对电线电缆的电阻进行测量时，测量过程复杂、测量效率低以及安全性低的问题是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种电线电缆换相装置，以解决现有技术中利用传统的方式对电线电缆的电阻进行测量时，测量过程复杂、测量效率低以及安全性低的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种电线电缆换相装置，包括：

控制器以及与电线电缆中的三相电缆对应的多个开关；

根据所述三相电缆的连接状态，分别在所述三相电缆的对应位置设置所述开关，各所述开关与所述控制器和采集器件连接，用于根据所述控制器的控制接通所述采集器件与目标相电缆之间的回路以获取所述目标相电缆的电信号。

优选地，所述采集器件包括电流采集器件和电压采集器件。

优选地，所述开关具体包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关；

所述第一开关串接于供电电源和电线电缆第一端的第一电流极之间；所述第二开关串接于所述电流采集器件和所述电线电缆第一端的第二电流极之间；所述第三开关的一端与所述电压采集器件的负极连接，另一端与所述电线电缆第一端的第一电压极连接；所述第四开关的一端与所述电压采集器件的正极连接，另一端与所述电线电缆第一端的第二电压极连接；所述第五开关与电线电缆第二端的电压极连接；所述电线电缆第二端的电流极两两短接。

优选地，还包括：

设置于所述电线电缆第二端的电流极处的第六开关，所述第六开关与所述控制器连接，用于根据所述控制器的控制断开或闭合。

优选地，所述电流采集器件具体为电流表。

优选地，所述电压采集器件具体为电压表。

优选地，还包括：

与所述控制器连接的过流保护装置，所述过流保护装置用于当所述电流采集器件获取的电流值大于第一阈值时，切断所述供电电源的开关与所述电线电缆之间的连接。

优选地，还包括：

与所述控制器连接的报警模块，所述报警模块用于当所述电流采集器件获取的电流值大于第一阈值时，报警提示。

优选地，所述开关为单刀双掷开关。

优选地，所述开关为继电器。

相比于现有技术，本发明所提供的一种电线电缆换相装置，包括控制器以及与电线电缆中的三相电缆对应的多个开关；各开关的具体位置可根据三相电缆的连接状态，分别在三相电缆的对应位置进行设置，各开关分别与控制器和采集器件连接，用于根据控制器的控制接通采集器件与目标相电缆之间的回路以获取目标相电缆的电信号。由此可见，该装置，当需要测量电线电缆中目标相电缆的电信号时，可以通过控制器控制开关动作，进而接通采集器件与目标相电缆之间的测量电路，也就是说，需要测量电线电缆中哪相电缆的电信号，就可自动切换至目标相电缆，并接通目标相电缆的相关测量电路，无需人工多次手动换线，进而简化了测量过程，提高了测量效率以及安全性。

附图说明

图1为现有技术所提供的测量电线电缆电阻的电路图；

图2为本发明实施例所提供的一种电线电缆换相装置结构示意图；

图3为本发明实施例所提供的一种电线电缆操作端的电路图；

图4为本发明实施例所提供的一种电线电缆短接端的电路图；

图5为本发明实施例所提供的另一种电线电缆短接端的电路图；

图6为本发明实施例所提供的另一种电线电缆短接端的电路图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种电线电缆换相装置，以解决现有技术中利用传统的方式对电线电缆的电阻进行测量时，测量过程复杂、测量效率低以及安全性低的问题。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图2为本发明实施例所提供的一种电线电缆换相装置结构示意图，如图2所示，该装置包括控制器201以及与电线电缆中的三相电缆对应的多个开关202；根据所三相电缆的连接状态，分别在三相电缆的对应位置设置开关202，各开关202与控制器201和采集器件203连接，用于根据控制器101的控制接通采集器件203与目标相电缆之间的回路以获取目标相电缆的电信号。

在实际应用中，开关202的具体设定位置需根据电线电缆中三相电缆的连接状态在三相电缆的对应位置进行设置，也就是说，需要测量哪相电缆的电信号就需在该相电缆对应的测量回路的相应位置设置开关202，设置好开关202之后，还需将开关202分别与控制器201和相应测量回路中的采集器件203连接，开关202可根据控制器201的控制接通采集器件203与目标相电缆之间的回路以获取目标相电缆的电信号。具体地，就是在现有技术的基础上，增加了控制器201和实现相关电路断开或接通的开关202，当需要测量电线电缆中哪相电缆的电信号时，就控制开关202接通对应的测量回路，实现自动换线(自动换相)，无需人工手动多次换线，进而提高了测量效率。在本申请实施例中，作为优选地实施方式，开关202选用单刀双掷开关，也可以选用继电器。当然，开关202除了可以选用单刀双掷开关和继电器之外，还可以选用其它符合条件的开关器件，只要能实现电路的断开或接通即可，具体选用何种开关器件，可根据实际情况确定，本发明不作限定。

在实际应用中，开关202的个数为多个。图2中只画出了实现本方案的几个主要器件，但并不代表只有这几个器件，例如，在实际应用中，还需要供电电源为其它各器件供电，在本申请实施例中，供电电源可以优选为电源逆变器。电源逆变器其实就是一种供电装置。具有供电电压稳定等优点，优选地电源逆变器为电力逆变器，电力逆变器具有启动速度快和转化的效率高的特点。当然，开关202以及供电电源的类型并不会影响本申请实施例的实现。

本发明所提供的一种电线电缆换相装置，包括控制器以及与电线电缆中的三相电缆对应的多个开关；各开关的具体位置可根据三相电缆的连接状态，分别在三相电缆的对应位置进行设置，各开关分别与控制器和采集器件连接，用于根据控制器的控制接通采集器件与目标相电缆之间的回路以获取目标相电缆的电信号。由此可见，该装置，当需要测量电线电缆中目标相电缆的电信号时，可以通过控制器控制开关动作，进而接通采集器件与目标相电缆之间的测量电路，也就是说，需要测量电线电缆中哪相电缆的电信号，就可自动切换至目标相电缆，并接通目标相电缆的相关测量电路，无需人工多次手动换线，进而简化了测量过程，提高了测量效率以及安全性。

图3为本发明实施例所提供的一种电线电缆操作端的电路图，图4为本发明实施例所提供的一种电线电缆短接端的电路图，图3和图4两者结合起来就是整根电线电缆两端的电路接线，如图3和图4所示，在上述实施例的基础上，作为优选地实施方式，采集器件203包括电流采集器件和电压采集器件，电流采集器件优选为电流表A1，电压采集器件优选为电压表V。开关202具体包括第一开关S_A1、第二开关S_A2、第三开关S_V1、第四开关S_V2和第五开关S_A3；

第一开关S_A1串接于供电电源E和电线电缆第一端的第一电流极之间；第二开关S_A2串接于电流采集器件和电线电缆第一端的第二电流极之间；第三开关S_V1的一端与电压采集器件的负极连接，另一端与电线电缆第一端的第一电压极连接；第四开关S_V2的一端与电压采集器件的正极连接，另一端与电线电缆第一端的第二电压极连接；第五开关S_V3与电线电缆第二端的电压极连接；电线电缆第二端的电流极两两短接；

具体地，就是在供电电源E的正极和电线电缆A相电缆的第一端的第一电流极之间连接第一开关S_A1；在电流表A1的负极端连接第二开关S_A2，即第二开关S_A2的一端与电流表A1的负极连接，另一端与电线电缆B相电缆的第一端的第二电流极连接；在电压表V的负极和电线电缆A相电缆的第一端的第一电压极之间连接第三开关S_V1；在电压表V的正极端连接第四开关S_V2，即第四开关S_V2的一端与电压表V的正极连接，一端与电线电缆第一端的第二电压极连接；在三相电缆第二端(短接端)电压极处设置第五开关S_V3；将三相电缆第二端中的各电流极两两短接；三相电缆第一端(操作端)中与第一开关S_A1连接的电流极称作第一电流极，与第二开关S_A2连接的电流极称作第二电流极；三相电缆第一端(操作端)中与第三开关S_V1连接的电压极称作第一电压极，与第四开关S_V2连接的电压极称作第二电压极；在实际应用中，电线电缆的操作端通过220V交流供电，通过换线为各电流回路注入适当的直流电流，并完成电压的换相测量。本申请实施例中各开关器件的断开或闭合状态分别如下：

第一，当需要测量A相电缆的电信号时，S_A1合A_A1位置，S_A2合B_A1位置，S_V1合A_V位置，S_V2合C_V位置，S_V3合A_V2位置。

第二，当需要测量B相电缆电信号时，S_A1合A_A1位置，S_A2合B_A1位置，S_V1合C_V1位置，S_V2合B_V1位置，S_V3合B_V2位置。

第三，当需要测量C相电缆电信号时，S_A1合A_A1位置，S_A2合C_A1位置，S_V1合B_V1位置，S_V2合C_V1位置，S_V3合B_V2位置。

图5为本发明实施例所提供的另一种电线电缆短接端的电路图，如图5所示，为了实现电线电缆中A、B、C三相电缆第二端电流极的可自动控制，在上述实施例的基础上，作为优选地实施方式，该装置还包括：

设置于电线电缆第二端的电流极处的第六开关S_A3，第六开关S_A3与控制器101连接，用于根据控制器101的控制断开或闭合。

本申请实施例中各开关器件的断开或闭合状态分别如下：

第一，当需要测量A相电缆的电信号时，S_A1合A_A1位置，S_A2合B_A1位置，S_A3合B_A2位置，S_V1合A_V位置，S_V2合C_V位置，S_V3合A_V2位置。

第二，当需要测量B相电缆电信号时，S_A1合A_A1位置，S_A2合B_A1位置，S_A3合B_A2位置，S_V1合C_V1位置，S_V2合B_V1位置，S_V3合B_V2位置。

第三，当需要测量C相电缆电信号时，S_A1合A_A1位置，S_A2合C_A1位置，S_A3合C_A2位置，S_V1合B_V1位置，S_V2合C_V1位置，S_V3合B_V2位置。

如图5所示，电线电缆中三相电缆的第二端上与第五开关S_V3连接的实心黑点表示电压极，与第六开关S_A3连接的实心黑点表示电压极。

第一开关S_A1、第二开关S_A2、第三开关S_V1、第四开关S_V2、第五开关S_V3和第六开关S_A3只是为了区别不同的开关根据习惯和喜好进行命名的，并没有其它特殊含义，当然，第一开关S_A1、第二开关S_A2、第三开关S_V1、第四开关S_V2、第五开关S_A3和第六开关S_V3的命名方式并不会影响本申请实施例的实现。

在实际应用中，也可在电线电缆中三相电缆的第二端(短接端)的电压极处对应设置三个开关202，图6为本发明实施例所提供的另一种电线电缆短接端的电路图，开关202包括开关K1、开关K2以及开关K3，如图6所示，与A相电缆对应的电压测量电路中设置一个开关K1，与B相电缆对应的电压测量电路中设置一个开关K2，与C相电缆对应的电压测量电路中设置一个开关K3，开关K1、开关K2以及开关K3均需与控制器101连接，根据控制器101的控制断开或闭合，在图6中并未画出控制器101，但是并不代表没有。具体地，当对应电路中流入电流值，控制器101检测到哪相电缆两端产生的电压为正向电压，就控制对应相电缆中的开关202闭合，控制其它相电缆中的开关202断开，实现电压短接端的自动换线。在具体应用时，开关K1、开关K2以及开关K3均可以选用继电器。测量电线电缆中的三相电缆时，对应开关的通/断状态如下：

第一，测量A相电缆的电信号时，电流流经AB相电缆，A相电缆采样电阻两端产生的电压为正向电压，B相电缆采样电阻两端产生的电压为反向电压。控制器101输出高电平，控制开关K1和开关K3为闭合状态，开关K2为断开状态，电压极A相电缆到C相电缆导通。

第二，测量B相电缆的电信号时，电流流经AB相。B相电缆采样电阻两端产生的电压为正向电压，A相采样电阻两端产生的电压为反向电压。控制器101输出高电平，控制开关K2和开关K3为闭合状态，开关K1为断开状态，电压极C相电缆到B相电缆导通。

第三，测量C相电缆的电信号时，电流流经AC相电缆，C相电缆采样电阻两端产生的电压为正向电压，B相电缆采样电阻两端产生的电压为反向电压。控制器101输出高电平，控制开关K2和开关K3为闭合状态，开关K1为断开状态，电压极B相电缆到C相电缆导通。

测量电线电缆中的各相电缆的电阻时，各开关的状态如表1所示。表1中，“1”表示开关处于闭合状态，“0”表示开关处于断开状态。

表1为开关的输入状态

目标相电缆	开关K1	开关K2	开关K3
				A相电缆	1	0	1
B相电缆	0	1	1
				C相电缆	0	1	1

为了防止回路中的电流过大，烧坏电流采集器件，在上述实施例的基础上，作为优选地实施方式，还包括：

与控制器201连接的过流保护装置，过流保护装置用于当电流采集器件获取的电流值大于第一阈值时，切断供电电源与电线电缆之间的连接。第一阈值是提前设定的，具体设定为多少合适可根据实际情况确定，本发明并不做限定。

当电流采集器件获取的电流值大于第一阈值时，为了让有关人员及时获该情况，在上述实施例的基础上，作为优选地实施方式，还包括：与控制器201连接的报警模块，报警模块用于报警提示。

以上对本发明所提供的一种电线电缆换相装置进行了详细介绍。本文中运用几个实例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明，只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制，本领域技术人员，在没有创造性劳动的前提下，对本发明所做出的修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请中。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个操作与另一个操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或者操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”等类似词，使得包括一系列要素的单元、设备或系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种单元、设备或系统所固有的要素。

Claims (10)

1.一种电线电缆换相装置，其特征在于，包括：

控制器以及与电线电缆中的三相电缆对应的多个开关；

根据所述三相电缆的连接状态，分别在所述三相电缆的对应位置设置所述开关，各所述开关与所述控制器和采集器件连接，用于根据所述控制器的控制接通所述采集器件与目标相电缆之间的回路以获取所述目标相电缆的电信号。

2.根据权利要求1所述的电线电缆换相装置，其特征在于，所述采集器件包括电流采集器件和电压采集器件。

3.根据权利要求2所述的电线电缆换相装置，其特征在于，所述开关具体包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关；

所述第一开关串接于供电电源和电线电缆第一端的第一电流极之间；所述第二开关串接于所述电流采集器件和所述电线电缆第一端的第二电流极之间；所述第三开关的一端与所述电压采集器件的负极连接，另一端与所述电线电缆第一端的第一电压极连接；所述第四开关的一端与所述电压采集器件的正极连接，另一端与所述电线电缆第一端的第二电压极连接；所述第五开关与电线电缆第二端的电压极连接；所述电线电缆第二端的电流极两两短接。

4.根据权利要求2所述的电线电缆换相装置，其特征在于，还包括：

设置于所述电线电缆第二端的电流极处的第六开关，所述第六开关与所述控制器连接，用于根据所述控制器的控制断开或闭合。

5.根据权利要求2所述的电线电缆换相装置，其特征在于，所述电流采集器件具体为电流表。

6.根据权利要求2所述的电线电缆换相装置，其特征在于，所述电压采集器件具体为电压表。

7.根据权利要求2所述的电线电缆换相装置，其特征在于，还包括：

与所述控制器连接的过流保护装置，所述过流保护装置用于当所述电流采集器件获取的电流值大于第一阈值时，切断所述供电电源的开关与所述电线电缆之间的连接。

8.根据权利要求2所述的电线电缆换相装置，其特征在于，还包括：

与所述控制器连接的报警模块，所述报警模块用于当所述电流采集器件获取的电流值大于第一阈值时，报警提示。

9.根据权利要求1至8任意一项所述的电线电缆换相装置，其特征在于，所述开关为单刀双掷开关。

10.根据权利要求1至8任意一项所述的电线电缆换相装置，其特征在于，所述开关为继电器。