CN109307817A - 一种电缆带电识别仪及识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电缆带电识别仪及识别方法，该识别仪包括测试装置、第一电流检测器、第二电流检测器以及超声波接收器；其中，所述测试装置的输出端和第一电流检测器的一端相连接，第一电流检测器的另一端用于和被测电缆的一端相连接，第二电流检测器用于测量疑似是该被测电缆另一端接地线处的电流大小，超声波接收器用于接收疑似是该被测电缆另一端的超声波信号；本发明通过分析电缆屏蔽层两侧接地情况，提出了基于交直流电流法、音频法的“三无”电缆带电识别仪，具有较强的实用性和创新性。经现场实际使用验证，仪器操作性良好，大大提高了保护定检和保护改造前的现场查线效率。

Description

一种电缆带电识别仪及识别方法

技术领域

本发明涉及电缆测试技术，具体涉及一种电缆带电识别仪及识别方法。

背景技术

微机继电保护装置的使用年限一般不低于12年，现场需根据实际情况进行保护改造。而变电站设计寿命一般为50年。因此，投运已久的变电站将会经历多轮保护改造。由于施工单位工作不到位、运维单位验收不到位、历年反事故措施执行中改动回路等因素，导致投运已久的变电站中部分电缆“无(错)图纸、无(错)电缆牌、无胶布头”的“三无”现象较为突出。在上述变电站进行保护定检、保护改造过程中涉及大量二次电缆查找工作。由于缺乏直接、有效、迅速的查找工具，查找电缆时间过长，导致工期紧张，且不能保证准确率，误拆电缆容易引起保护误动等异常事件，给继电保护现场工作带来很大困扰。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种电缆带电识别仪，以能够在不停电状态下快速识别三无电缆的另一端，方便继保人员快速查清回路，避免误拆运行电缆。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种电缆带电识别仪，包括测试装置、第一电流检测器、第二电流检测器以及超声波接收器；其中，

所述测试装置的输出端和第一电流检测器的一端相连接，第一电流检测器的另一端用于和被测电缆的一端相连接，第二电流检测器用于测量疑似是该被测电缆另一端接地线处的电流大小，超声波接收器用于接收疑似是该被测电缆另一端的超声波信号；

所述测试装置设置三档可选择的测试电路，分别为音频信号发送控制电路、可调直流电压源以及交流小信号控制电路；所述音频信号发送控制电路用于给被测电缆加载音频信号；所述可调直流电压源用于给被测电缆加载电压信号；所述交流小信号控制电路用于给被测电缆加载交流电流信号。

在所述测试装置的输出端和第一电流检测器之间串接有刀闸开关。

所述音频信号发送控制电路用于给被测电缆加载300Hz～3400Hz可听见的音频信号。

所述可调直流电压源用于给被测电缆加载1.2V、3.3V和5V的电压信号，误差：≤±0.1V；输出电流范围：0～20mA。

所述交流小信号控制电路用于给被测电缆加载1～20mA交流电流。

所述第二电流检测器为钳形电流表。

相应地，本发明还提供了一种电缆带电识别方法，该方法采用上述的电缆带电识别仪来进行，以判别被测电缆是否为同一根，包括：

S1、将第一电流检测器的一端和测试装置的输出端相连接，另一端连接至被测电缆的一端；将第二电流检测器接在疑似是该被测电缆的另一端接地线处；

S2、断开被测电缆的屏蔽层接地线；

S3、根据现场情况选择可调直流电压源或者交流小信号控制电路作为测试装置的输出；

S4、观察第一电流检测器是否有检测到电流输出，若有，则进入步骤S5，若无，则进入步骤S6；

S5、记录第一电流检测器所检测到的电流大小，并观察记录第二电流检测器所检测到的电流大小，并比较两者的电流大小是否一致，是，则为同一根电缆，结束测量；否，则不是同一根电缆，继续查找下一根电缆；

S6、选择音频信号发送控制电路作为测试装置的输出，并在疑似被测电缆的另一端连接设置有超声波接收器；

S7、观察记录超声波接收器是否接收到声波信号，若是，则为同一根电缆，结束测量；否，则不是同一电缆，继续查找下一根电缆。

本发明与现有技术相比，其有益效果在于：

本发明通过分析电缆屏蔽层两侧接地情况，提出了基于交直流电流法、音频法的“三无”电缆带电识别仪，具有较强的实用性和创新性。经现场实际使用验证，仪器操作性良好，大大提高了保护定检和保护改造前的现场查线效率。

附图说明

图1为现场使用的电缆其屏蔽层两端接地示意图；

图2为本发明实施例提供的电缆带电识别仪的电路原理图；

图3为音频信号发送控制电路的原理图；

图4为交流小信号控制电路的原理图；

图5为交流/直流电流法识别被测电缆的流程图；

图6为音频法识别被测电缆的流程图；

图中：1、测试装置；2、第一电流检测器；3、钳形电流表；4、断开被测电缆屏蔽层的接地线；11、音频信号发送控制电路；12、可调直流电压源；13、交流小信号控制电路。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。

实施例：

参阅图2所示，本实施例提供的电缆带电识别仪，包括测试装置1、第一电流检测器2、钳形电流表3以及超声波接收器。

其中，该测试装置1的输出端和第一电流检测器2的一端相连接，第一电流检测器2的另一端用于和被测电缆的一端相连接，也就是说，三者形成一串联状态；测试装置1主要用于输出测试信号加载至被测电缆，具体地，该测试装置1设置有三档测试信号输出，分别为音频信号发送控制电路11(简称音频档)、可调直流电压源12(简称直流电流档)以及交流小信号控制电路13(简称交流电流档)；该音频信号发送控制电路11用于给被测电缆加载音频信号；该可调直流电压源12用于给被测电缆加载电压信号；该交流小信号控制电路13用于给被测电缆加载交流电流信号。

而该钳形电流表3则用于接在疑似是该被测电缆另一端接地线处，以测量该处电流的大小，而该超声波接收器则用于接在疑似是该被测电缆的另一端，以接收疑似是该被测电缆另一端的声波信号。也就是说，初始测试时，测试装置1的输出端是接在电缆的一端，而在疑似是该电缆的另一端的接线处则钳接有电流表3，或者是在疑似是该电缆的另一端连接有超声波接收器。

根据反事故措施要求，变电站内应敷设二次接地网。接入微机保护装置的电流、电压和控制、信号回路应采用屏蔽电缆，屏蔽层应在开关场与继保室同时与二次接地网连接：对于单屏蔽层的二次电缆，屏蔽层应两端接地，对于双屏蔽层的二次电缆，外屏蔽层两端接地，内屏蔽层宜在户内端一点接地。如图1所示，由于现场使用的电缆其屏蔽层两端接地，利用该特征，可以采用对屏蔽层一端人工加量的方法对电缆另一端进行定位。

由此可知，本识别仪通过施加交流、直流小信号，利用电缆屏蔽层两端的接地点与大地形成回路，从而判断电缆走向。如果电缆由于某种原因两端并未同时接地，或者变电站内二次接地网并未形成网络，造成电缆两端接地点不在同一张接地网上，则采用两端接地的方法并不能形成回路，从而无法使用。当采用交直流电流法无效时，即可采用音频法作为有效补充。仪器给电缆屏蔽层加载音频信号后，在电缆另一侧通过声波接收器侦测电缆。若电缆屏蔽层另一侧未接地，则因衰耗小，可以接收到明显的声波信号，效果更加显著。由此可知，本电缆带电识别仪对于站内各种情况下的电缆均可快速带电识别。

作为本实施例的一种优选，在上述测试装置的输出端和第一电流检测器之间串接有刀闸开关K，以便于控制测试信号的输出。

具体地，上述的音频信号发送控制电路用于给被测电缆加载300Hz～3400Hz可听见的音频信号；可调直流电压源用于给被测电缆加载1.2V、3.3V和5V的电压信号，误差：≤±0.1V；输出电流范围：0～20mA；交流小信号控制电路用于给被测电缆加载1～20mA交流电流。

相应地，本实施还提供了一种电缆带电识别方法，即在现场端子箱或者继电保护室内，在待识别的三无电缆屏蔽层接地线处按照图2接好试验接线。带电识别步骤如下：

S1、将第一电流检测器的一端和测试装置的输出端相连接，另一端连接至被测电缆的一端；将第二电流检测器接在疑似被测电缆的另一端接地线处；

S2、断开被测电缆的屏蔽层接地线(即图2中的图标4所示)；

S3、根据现场情况选择可调直流电压源或者交流小信号控制电路作为测试装置的输出；

S4、观察第一电流检测器是否有检测到电流输出，若有，则进入步骤S5，若无，则进入步骤S6；

S5、记录第一电流检测器所检测到的电流大小，并观察记录第二电流检测器所检测到的电流大小，并比较两者的电流大小是否一致，是，则为同一根电缆，结束测量；否，则不是同一根电缆，继续查找下一根电缆；

S6、选择音频信号发送控制电路作为测试装置的输出，并在疑似被测电缆的另一端连接设置有超声波接收器；

S7、观察记录超声波接收器是否接收到声波信号，若是，则为同一根电缆，结束测量；否，则不是同一电缆，继续查找下一根电缆。

也就是说，本识别方法主要分为两个测量过程，一是通过交流/直流电流法来识别三无电缆另一侧，具体流程如图3所示；二是通过音频法来识别电缆。

若使用交直流电流法发现第一电流检测器2无法输出电流，在排除接线错误的情况下，可以推断出是因为屏蔽层两侧没有通过二次接地网形成回路。可能的原因有：施工阶段施工单位在电缆一侧或两侧未制作屏蔽层接地线、电缆两侧屏蔽层接地线未正确接到二次接地网、两侧二次接地网未有效连接在一起。此时，可以采用音频法，识别过程如图4所示。

综上，本发明通过分析电缆屏蔽层两侧接地情况，提出了基于交直流电流法、音频法的“三无”电缆带电识别仪，具有较强的实用性和创新性。经现场实际使用验证，仪器操作性良好，大大提高了保护定检和保护改造前的现场查线效率。

上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种电缆带电识别仪，其特征在于，包括测试装置、第一电流检测器、第二电流检测器以及超声波接收器；其中，

所述测试装置的输出端和第一电流检测器的一端相连接，第一电流检测器的另一端用于和被测电缆的一端相连接，第二电流检测器用于测量疑似是该被测电缆另一端接地线处的电流大小，超声波接收器用于接收疑似是该被测电缆另一端的超声波信号；

所述测试装置设置有三档可选择的测试电路，分别为音频信号发送控制电路、可调直流电压源以及交流小信号控制电路；所述音频信号发送控制电路用于给被测电缆加载音频信号；所述可调直流电压源用于给被测电缆加载电压信号；所述交流小信号控制电路用于给被测电缆加载交流电流信号。

2.如权利要求1所述的电缆带电识别仪，其特征在于，在所述测试装置的输出端和第一电流检测器之间串接有刀闸开关。

3.如权利要求1所述的电缆带电识别仪，其特征在于，所述音频信号发送控制电路用于给被测电缆加载300Hz～3400Hz可听见的音频信号。

4.如权利要求1所述的电缆带电识别仪，其特征在于，所述可调直流电压源用于给被测电缆加载1.2V、3.3V和5V的电压信号，误差：≤±0.1V；输出电流范围：0～20mA。

5.如权利要求1所述的电缆带电识别仪，其特征在于，所述交流小信号控制电路用于给被测电缆加载1～20mA交流电流。

6.如权利要求1所述的电缆带电识别仪，其特征在于，第二电流检测器为钳形电流表。

7.一种电缆带电识别方法，采用权利要求1所述的电缆带电识别仪来进行，以判别被测电缆是否为同一根，其特征在于，所述方法包括：

S1、将第一电流检测器的一端和测试装置的输出端相连接，另一端连接至被测电缆的一端；将第二电流检测器接在疑似是该被测电缆的另一端接地线处；

S2、断开被测电缆的屏蔽层接地线；

S3、根据现场情况选择可调直流电压源或者交流小信号控制电路作为测试装置的输出；

S4、观察第一电流检测器是否有检测到有电流输出，若有，则进入步骤S5，若无，则进入步骤S6；

S5、记录第一电流检测器所检测到的电流大小，并观察记录第二电流检测器所检测到的电流大小，比较两者的电流大小是否一致；是，则为同一根电缆，结束测量；否，则不是同一根电缆，继续查找下一根电缆；

S6、选择音频信号发送控制电路作为测试装置的输出，并在疑似是被测电缆的另一端连接设置有超声波接收器；

S7、观察记录超声波接收器是否接收到声波信号；是，则为同一根电缆，结束测量；否，则不是同一电缆，继续查找下一根电缆。