CN109444600A - 一种高频载波注入型低压线路路径寻踪仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高频载波注入型低压线路路径寻踪仪，包括载波信号发生器和检测仪，所述载波信号发生器通过导线或插头将高频信号注入低压输电线路中，所述检测仪由LC谐振回路、高频放大电路、差拍检波电路、低频放大电路等部分组成，检测仪感应低压输电线路中的高频信号，然后将其转换成供检测人员直观判断的信号，实现低压线路路径的远距离追踪查找。

Description

一种高频载波注入型低压线路路径寻踪仪

技术领域

本发明涉及一种输电线路检测装置，尤其涉及一种高频载波注入型低压线路路径寻踪仪。

背景技术

由于低压配电线路大多分布在居民点集中的城市居民社区，而城市居民点大都是些小巷道及死胡同，并且是通信、有线电视、电力线及不同台区的电力线经常走线方向和路径一样，混淆在一起，分不清彼此。供电公司的低压用电服务班、供电所及低压线路施工人员在线路T接和故障处理中，经常会遇到低压线路路径无法正确查找的难题。

现有的低压电力线路路径查找仪是通过电子元件感应附近220V电场强度或注入一个音频信号，用多匝线圈经放大器放大后接收，通过电场强度识别或接收到的声音来识别电力线路路径。现有的电力线路查找仪由于探测距离较近，只适合室内装修房子时用来查找墙内暗线路径，不适合供电施工操作人员对室外低压电缆或架空线路路径的寻找。

授权公告号为 CN 2132355 Y的中国专利文献公布了一种用于用户话机线以及其他独立双线回路断线、特别是线内隐藏断线等障碍部位探测的断线探测仪。它由探测信号发生器及接收器组成，信号发生器内设置了两组用于分配信号及线路接地的组合开关，在机内控制信号作用下协调工作，使接收器能以30公分以上的距离眼线感应探测，能可靠识别线路良好、单线断、双线断。方便迅速地找到障碍点，墙内暗线故障或路径亦可方便探测。本实用新型具有结构小巧，操作简便，灵敏度高，可靠性强、低耗电等优点。但是该实用新型只能在不带电的线路中检测查找断线，而不能进行输电线路的带电寻踪。

授权公告号为 CN 2214718 Y的中国专利文献公布了一种电子感应寻线器，由振荡器和接收机两部分组成，其中：振荡器由一个外壳，脉冲节拍发生器、音频振荡器和短路检查电路组成。接收机由一个外壳、低频乙类放大器IC 和源极跟随器B1组成。振荡器和接收机为两个独立部件，互相配合使用可寻查线缆诸多芯线中的任一对线。并无需对要查的线缆剥皮，延长了线路的使用寿命。其体积小，重量轻、操作简便、结构合理，容易实施。本实用新型是用在对不带电的通信线路进行寻线工作中，且需要近距离使用，不适合低压输电线路。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种高频载波注入型低压线路路径寻踪仪，实现远距离室外低压输电线路的路径查找。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种高频载波注入型低压线路路径寻踪仪，包括载波信号发生器和检测仪，所述载波信号发生器通过导线或插头将高频信号注入低压输电线路中，所述检测仪由LC谐振回路、高频放大电路、差拍检波电路、低频放大电路等部分组成，检测仪感应低压输电线路中的高频信号，然后将其转换成供检测人员直观判断的信号，实现低压线路路径的远距离追踪查找。

优选地，所述载波信号发生器，用于产生330KHZ高频信号。

优选地，所述检测仪对330KHZ高频信号的有效感应距离为0.1-5米。

优选地，LC谐振回路是高频磁棒和电容器组成的电路，回路的谐振频率为330KHZ。

优选地，高频磁棒上另一组电感线圈通过电容耦合到高频放大电路三极管的基极。

优选地，高频放大电路是由LC谐振回路输出的信号流在三极管基极和发射极间流过，通过三极管的电流放大作用控制集电极的电流。

优选地，差拍检波电路是将高频放大电路变压器次级线圈里感应出来的外来高频信号电压与差拍振荡器次级线圈感应出的振荡信号电压相迭加后，加到检波二极管上，输出后得到约1KHZ的音频信号。

优选地，低频放大电路将差拍检波后得到的约1KHZ的音频信号进行放大，放大后的信号直接驱动耳机，供检测人员进行监听。

优选地，本发明还包括灯光指示电路，低频放大后的1KHZ左右音频信号经二极管和电容器整流滤波后，变成直流信号，驱动LED发光二极管。

优选地，低频放大后的信号经LM386低频功率放大集成电路放大后驱动喇叭工作。

优选地，本发明还包括差拍振荡电路，由三极管和电容、变压器、二极管等组成三点电容式振荡器，使外来信号和差拍振荡频率之差在600HZ至1200HZ之间。

本发明的有益效果是：

本发明利用LC并联高频谐振的原理，对弱信号进行谐振放大，感应距离可达5米远。

本发明也利用了现有低压电力载波抄表器的一部分原理，发射端在低压线路上注入类似载波抄表器频率，330KHZ左右的高频信号，接收端利用高频电感和电容组成的LC谐振回路，经过高频放大电路和差拍检波后，将330KHZ高频信号转换成音频信号和灯光，然后利用耳机和LED发光二极管显示进行监视，利用以上原理实现远距离室外低压线路的路径查找。

载波信号发生器，用于产生330KHZ高频信号，将330KHZ左右的载波信号通过变压器T2耦合到低压线路的火线和零线上，让载波信号沿低压电力线路进行传输，检测仪对330KHZ高频信号的有效感应距离为0.1-5米，线路检测可远程操作即可，无需登高靠近线路进行检测，省时省力，尤其在线路拐弯处可准确识别线路走向。

LC谐振回路是高频磁棒和电容器组成的电路，回路的谐振频率为330KHZ，高频磁棒上另一组电感线圈通过电容耦合到高频放大电路三极管的基极。精确控制检测波的频率且保证检测波信号的强度，保证检测的准确性和有效性。

高频放大电路是由LC谐振回路输出的信号流在三极管基极和发射极间流过，通过三极管的电流放大作用控制集电极的电流。当随着信号而变化的三极管集电极电流流过并联回路时，只有与回路谐振频率相同的信号才会在回路内激起最强的振荡电流，而其它频率的干扰信号则被相对削弱。

差拍检波电路是将高频放大电路变压器次级线圈里感应出来的外来高频信号电压与差拍振荡器次级线圈感应出的振荡信号电压相迭加后，加到检波二极管上，输出后得到约1KHZ的音频信号，该信号在音频范围内，人的耳朵可以听到，而高频信号人耳是无法听到的。

低频放大电路将差拍检波后得到的约1KHZ的音频信号进行放大，放大后的信号提供给电平等LED发光二极管指示电路和低频功放电路，或直接驱动耳机，供检测人员进行监听，检测更灵敏。

低频放大后的1KHZ左右音频信号经二极管和电容器整流滤波后，变成直流信号，驱动LED发光二极管，给检测人员提供一个直观的光信号。

低频放大后的信号经LM386低频功率放大集成电路放大后驱动喇叭工作, LM386是一种音频集成功放，具有自身功耗低、更新内链增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点的功率放大器，广泛应用于录音机和收音机之中。。

由三极管和电容、变压器、二极管等组成三点电容式振荡器，使外来信号和差拍振荡频率之差在600HZ至1200HZ之间，使检测人员听到的声音不刺耳也不嗡嗡响。

附图说明

图1为本发明实施例一结构原理示意图；

图2为高频信号注入低压输电线路原理图；

图3为线路寻踪仪原理电路图；

图4为本发明实施例二结构原理示意图；

图5为本发明实施例三结构原理示意图；

图6为本发明实施例四结构原理示意图。

图中标号：1-载波信号发生器，2-LC谐振回路，3-高频放大电路，4-差拍检波电路，5-低频放大电路，6-耳机，7-灯光指示电路，8-低频功率放大集成电路，9-喇叭，10-低压输电线路，11-差拍振荡电路。

具体实施方式

下面将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。

实施例一

一种高频载波注入型低压线路路径寻踪仪，包括载波信号发生器1和检测仪，所述载波信号发生器1通过导线或插头将高频信号注入低压输电线路10中，所述检测仪由LC谐振回路2、高频放大电路3、差拍检波电路4、低频放大电路5等部分组成，检测仪感应低压输电线路10中的高频信号，然后将其转换成供检测人员直观判断的信号，实现低压线路路径的远距离追踪查找。

如图1-3所示，载波信号发生器将330KHZ的载波信号通过变压器T2耦合到低压线路的火线和零线上，让载波信号沿低压电力线路进行传输。图中电容C11由于非常小，起到通高频阻低频的作用，让50HZ的低频交流电信号无法通过，而330KHZ的高频信号完全可以通过。F1和RV1是保护元件，防止过电压的尖脉冲信号损坏其它电子元件。

LC谐振回路是高频磁棒和电容器组成的电路，高频磁棒上缠绕的一组电感和电容组成LC回路，回路的谐振频率为330KHZ，高频磁棒上另一组电感L2可以通过电容C2耦合到高频放大三极管BG1的基极。

高频放大电路：LC谐振回路输出的信号流在三极管BG1基极和发射极间流过，通过三极管的电流放大作用控制着集电极的电流。BG1的集电极负载是由可调电感B1和电容器C3组成的330KHZ并联谐振回路。当随着信号而变化的BG1集电极电流流过并联回路时，只有与回路谐振频率相同的信号才会在回路内激起最强的振荡电流，而其它频率的干扰信号则被相对削弱。

差拍检波电路：所述检测仪对330KHZ高频信号的有效感应距离为0.1-5米，线路检测可远程操作即可，无需登高靠近线路进行检测，省时省力，尤其在线路拐弯处可准确识别线路走向。高频放大变压器B1次级线圈里感应出来的外来高频信号电压与差拍振荡器B2次级线圈感应出的振荡信号电压相迭加后，加到检波二极管D上，当两个不同频率的信号电压同时加在检波二极管两端时，将在其负载电阻R6和滤波电容C5中形成电流。因二极管D1是一个具有单向导电性的非线性器件，故流过它的电流不但有反映总信号幅度的平均直流分量，还有频率等于两个信号频率之和、两个信号频率之差以及它们的高次谐波的组合。而我们所需要的，是经高放后的外来信号与差拍振荡器频率之差，约1KHZ信号，该信号在音频范围内，人的耳朵可以听到，而高频信号人耳是无法听到的。

低频放大电路：将差拍检波后得到的外来信号与差拍振荡器频率之差，约1KHZ音频信号进行放大，放大后的信号直接驱动耳机6，供检测人员进行监听。

本发明使用时将载波信号发生器1通过导线连接在待检测电路中，打开载波信号发生器1将高频信号注入低压输电线路10中，线路巡检人员携带检测仪，在距离线路5米范围内对线路信号进行检测，根据耳机6声音判断信号是否在检测仪范围内，根据声音大小判断信号强弱，从而对线路路径进行跟踪，始终与带电线路保持安全距离，无需登高，安全高效。

本发明利用LC并联高频谐振的原理，对弱信号进行谐振放大，感应距离可达5米远。本发明也利用了现有低压电力载波抄表器的一部分原理，发射端在低压线路上注入类似载波抄表器频率，330KHZ左右的高频信号，接收端利用高频电感和电容组成的LC谐振回路2，经过高频放大电路3和差拍检波电路4后，将330KHZ高频信号转换成音频信号，然后利用耳机6进行监视，利用以上原理实现远距离室外低压线路的路径查找。

实施例二

如图4所示，本实施例和实施例一的结构基本相同，其区别在于：本发明还包括灯光指示电路7，将低频放大后的1KHZ左右音频信号经二极管和电容器整流滤波后，变成直流信号，驱动LED发光二极管，给检测人员提供一个直观的光信号。

实施例三

如图5所示，本实施例和实施例二的结构基本相同，其区别在于：由于低频放大后的信号功率小，不能驱动喇叭9，经LM386等低频功率放大集成电路8放大后驱动喇叭9工作，无需佩戴耳机6。

实施例四

如图6所示，本实施例和实施例三的结构基本相同，其区别在于：本发明还包括差拍振荡电路11，由三极管BG3和C16、C18、B2、D2等组成三点电容式振荡器，对差拍检波电路输出的信号进行差拍振荡处理，差拍振荡电路11中D2为变容二极管，通过电位器W2可改变加在D2两端的电压，从而使D2PN结的电容发生变化，从而改变B2输出的差拍信号。调节电位器W2，使外来信号和差拍振荡频率之差在600HZ至1200HZ之间，使检测人员听到的声音不刺耳也不嗡嗡响。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种高频载波注入型低压线路路径寻踪仪，其特征在于：包括载波信号发生器和检测仪，所述载波信号发生器通过导线或插头将高频信号注入低压输电线路中，所述检测仪由LC谐振回路、高频放大电路、差拍检波电路、低频放大电路等部分组成，检测仪感应低压输电线路中的高频信号，然后将其转换成供检测人员直观判断的信号，实现低压线路路径的远距离追踪查找。

2.根据权利要求1所述的一种高频载波注入型低压线路路径寻踪仪，其特征在于：检测人员直观判断的信号为音频信号或灯光信号。

3.根据权利要求1所述的一种高频载波注入型低压线路路径寻踪仪，其特征在于：所述载波信号发生器，用于产生330KHZ高频信号。

4.根据权利要求1所述的一种高频载波注入型低压线路路径寻踪仪，其特征在于：所述检测仪对330KHZ高频信号的有效感应距离为0.1-5米。

5.根据权利要求1所述的一种高频载波注入型低压线路路径寻踪仪，其特征在于：LC谐振回路是高频磁棒和电容器组成的电路，回路的谐振频率为330KHZ。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种高频载波注入型低压线路路径寻踪仪，其特征在于：高频放大电路是由LC谐振回路输出的信号流在三极管基极和发射极间流过，通过三极管的电流放大作用控制集电极的电流。

7.根据权利要求1-5任一项所述的一种高频载波注入型低压线路路径寻踪仪，其特征在于：差拍检波电路是将高频放大电路变压器次级线圈里感应出来的外来高频信号电压与差拍振荡器次级线圈感应出的振荡信号电压相迭加后，加到检波二极管上，输出后得到约1KHZ的音频信号。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种高频载波注入型低压线路路径寻踪仪，其特征在于：低频放大电路将差拍检波后得到的约1KHZ的音频信号进行放大，放大后的信号直接驱动耳机，供检测人员进行监听。