CN111679152A - 一种基于电力线载波的线缆故障检测装置 - Google Patents

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徐剑英
李亮
闫庆鑫
殷宁宁
骆志雄
郭相泉
周超
季册
张建
李伟
吴雪梅
卢峰
林志超
程艳艳
叶齐
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Abstract

本发明涉及中压载波技术，公开了一种基于电力线载波的线缆故障检测装置，包括主机和从机，主机和从机分别包含微处理单元、信号发送单元、信号处理单元、数模转换单元。该装置通过判断载波的通信质量来判断电缆状态，载波通信质量较好，通信速率高，表明通信链路正常，电缆状态良好；当载波通信质量不好时，载波系统采用慢速通信，此时已经说明该电缆很可能存在故障，获取通信链路情况做初步判断并提前做好应对措施，及时消除线路故障。

Description

一种基于电力线载波的线缆故障检测装置
技术领域
本发明涉及中压载波技术，具体是一种基于电力线载波的线缆故障检测装置。
背景技术
电力电缆作为电网的重要组成部分，其工作状态对电网的安全和稳定有重要的影响。电缆可能会由于电缆质量，施工质量，电缆管理等方面因素导致电缆故障，包括低阻故障，高阻故障，开路故障等。由于电力电缆的故障直接关系着整个电力系统的安全运行，因此在电力电缆发生故障时要尽快对故障点进行检测排查并及时消除。
目前故障类型主要分为开路故障，低阻故障，高阻故障。由于电力电缆大多埋在地下，想要对故障点进行排查，要耗费大量的人力物力，很大程度上影响了电力供应恢复正常的进度，因此需要一种能够快速检测电缆故障的设备。现有的电力电缆故障检测方法多种多样，主要有低压脉冲反射法，脉冲电压法，脉冲电流法，二次脉冲法。
低压脉冲反射法操作简单、技术性要求不高并且测量效果直观、测量的准确率较高。但对于电阻超过100k的短路故障，由于反射波在传输过程中衰减太大，就会难以进行观察。此外，假如发生故障处与测试点离得太近，会观察不到反射波，这种情况下就难以进行测试。
脉冲电压法优点是只要在高压下产生放电现象，就能测出故障点，并且测试时间短，不用将高阻和闪络性故障击穿，因此适用于所有类型的电力电缆故障；其缺点是安全性不好，高压很容易损坏仪器，并且测试的准确性不够强，波形难以分辨。
二次脉冲法将操作简单且安全可靠，并且测量结果的准确度高，但该方法要用到的仪器会比其他测试方式要多，由于故障点的电阻要求降到很低，导致故障击穿花费的时间会较长。
发明内容
基于存在上述缺陷和不足，本发明提出了一种基于电力线载波的线缆故障检测装置，能够实现实时检测电缆故障，快速分辨故障位置，且准确性高，便于安装、维护。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于电力线载波的线缆故障检测装置，其特征在于，包含主机和从机，其中主机和从机分别包含以下功能模块：
微处理单元，控制从机的工作和测试数据的处理运算；发送故障检测命令到信号发送单元，控制发送信号；接收模数转换单元转换的结果并分析，将分析结果返回；微处理单元分别与信号发送单元、模数转换单元、信号接收整形单元相连；
信号发送单元，接收微处理器的载波命令，并生成固定频率的载波信号，再将固定频率的载波信号传送至被测电缆中；
信号处理单元，接收被测电缆传输的信号，并将载波信号滤波整形传输到模数转换单元；
模数转换单元，对采集到是信号进行数字化处理，将模拟信号转换为微处理单元可以处理的数字信号,模数转换单元分别与信号处理单元、微处理单元电性连接。
主站下发故障检测命令后，管理机接受命令并下发至主机，主机接受命令并下发至从机，从机接受载波信号，分析当前线路的噪声参数与衰减数据，并发送至主机，主机接收载波信号分析线路的噪声参数与衰减数据，并针对数据进行综合分析，判断故障点位于的大致范围，并将数据传输至管理机及主站。
载波通信系统覆盖故障区间，载波系统中可以是一个主机带多个从机，可以得到不同的相邻区间[i,j],{i,jЭ(0,1...n),n≥1,n表示从机个数}，
运行过程中可以统计出不同区间的衰减数据[Z(i),Z(j)]，和不同区间噪声参数[NR(i),NR(j)]。如果某个区间发送故障，该区间的衰减数据、噪声参数都会发生较大变化。
所述综合分析为当主机检测到衰减数据[Z(i),Z(j)]变化大于阈值Mz,并且噪声参数[NR(i),NR(j)]变化大于阈值Mnr时可以确定线路区间内存在异常问题，同时依据区间衰减数据Z(i)与Z(j)波动的变比一级噪声参数NR(i)与NR(j)的波动的变比可以在确定区间的基础上进一步缩小线路区间问题区域，分析判断故障点的位置范围。
通过判断载波的通信质量来判断电缆状态，载波通信质量较好，通信速率高，表明通信链路正常，电缆状态良好；当载波通信质量不好时，载波系统采用慢速通信，此时已经说明该电缆很可能存在故障，获取通信链路情况做初步判断并提前做好应对措施。
所述通信链路为电缆屏蔽层。
所述电缆屏蔽层故障的出现会先于电缆故障的出现，根据屏蔽层的状态及时掌握电缆的状态。
本发明的有益效果为：
由于通信链路为电缆外层屏蔽层，在检测出屏蔽层出现故障后提前解决屏蔽层存在的故障，可以提取消除引发电缆故障的因素；由于涉及设备较少，因此安装方便，便于维护。
附图说明
图1为本发明基于电力线载波的线缆故障检测装置的中压通信系统结构图；
图2为本发明基于电力线载波的线缆故障检测装置的主机下发故障检测命令示意图；
图3为本发明基于电力线载波的线缆故障检测装置的从机回复探测检测命令示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的技术方案做以下描述：
如图1所示中压载波通信系统包含管理机与故障检测装置，主站与管理机进行通信，管理机与故障检测装置的主机连接，故障检测装置主机连接从机，从机连接终端设备。
由于电缆故障的因素主要包括，电缆本身质量问题；施工质量问题：电缆的安装过程中，没有对电缆采取一些必要的防护或保护措施，比如密封性不好导致电缆受潮、接口设计不合理等；电缆管理问题：未对老化的电缆进行及时的更换，让电缆在超负荷状况下长期使用，或者是将电缆长期置于腐蚀性环境中工作等，都会造成电缆的绝缘老化变质。由电缆故障因素的分析可知通常屏蔽层故障的出现会先于电缆故障的出现，因此可以根据屏蔽层的状态及时掌握电缆的状态。中压载波通信的具体的通信链路为电缆屏蔽层，因此载波通信的质量受到通信链路的影响，通过载波通信质量可以检测电缆是否故障。
载波系统正常工作时载波通信质量较好，通信速率高，当载波通信质量不好时，载波系统采用慢速通信，此时已经说明该电缆很可能存在故障，主站工作人员可以获取通信链路情况做初步判断并提前做好应对措施。
当主站发送故障检测命令，管理机接收故障检测命令，并下发至故障检测装置的主机。
如图2所示，主机接受命令后，通过微处理单元将接受到的命令发送至信号发送单元，信号发送单元接受命令并生成固定频率的载波信号，并将固定频率的载波信号传送至被测电缆中。此时从机的信号接收整形单元接收被测电缆传出的信号，并将载波信号滤波整形，传输到数模转换单元，数模转换单元对滤波信号进行数字化处理，将模拟信号转换为未处理单元可以处理的数字信号，并将数字信号发送至微处理单元，微处理单元通过对数字信号的处理运算，分析被测线路的噪声参数与衰减数据。
如图3所示，从机的微处理单元并将分析的数据发送至信号发送单元，信号发送单元将结果生成固定频率的载波信号，传送至被测电缆中。主机的信号接收整形单元接受传送至被测电缆中的载波信号，并将载波信号滤波整形，传输至模数转换单元，数模转换单元对滤波信号进行数字化处理，将模拟信号转换为未处理单元可以处理的数字信号，并将数字信号发送至微处理单元，微处理单元对数字信号进行处理运算，分析被测线路的噪声参数与衰减数据，并结合从机的分析结果判断故障点位于的大致范围，并将数据传输到管理机，管理机将数据传输至主站。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种基于电力线载波的线缆故障检测装置，其特征在于，包括主机、从机，其中主机和从机分别包含以下功能模块：
微处理单元，控制载波机的工作和测试数据的处理运算；发送故障检测命令到信号发送单元，控制发送信号；接收模数转换单元转换的结果并分析，将分析结果返回；微处理单元分别与信号发送单元、模数转换单元、信号接收整形单元相连；
信号发送单元，接收微处理器的载波命令，并生成固定频率的载波信号，再将固定频率的载波信号传送至被测电缆中；
信号处理单元，接收被测电缆传输的信号，并将载波信号滤波整形传输到模数转换单元；
模数转换单元，对采集到是信号进行数字化处理，将模拟信号转换为微处理单元可以处理的数字信号,模数转换单元分别与信号处理单元、微处理单元电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于电力线载波的线缆故障检测装置，其特征在于，主站下发故障检测命令，管理机接受命令并下发至主机，主机接受命令并下发至从机，从机接受载波信号，分析当前线路的噪声参数与衰减数据，并发送至主机，主机接收载波信号分析线路的噪声参数与衰减数据，并针对数据进行综合分析，判断故障点位于的大致范围，并将数据传输至管理机及主站。
3.根据权利要求2所述的一种基于电力线载波的线缆故障检测装置，其特征在于，所述综合分析为主机检测衰减数据[Z(i),Z(j)]变化大于阈值Mz,并且噪声参数[NR(i),NR(j)]变化大于阈值Mnr时可以确定线路区间内存在异常问题，同时依据区间衰减数据Z(i)与Z(j)波动的变比一级噪声参数NR(i)与NR(j)的波动的变比可以在确定区间的基础上进一步缩小线路区间问题区域，分析判断故障点的位置范围。
4.根据权利要求1所述的一种基于电力线载波的线缆故障检测装置，其特征在于，通过判断载波的通信质量来判断电缆状态，载波通信质量较好，通信速率高，则通信链路正常，电缆状态良好；载波通信质量不好，载波系统采用慢速通信，则该电缆很可能存在故障，获取通信链路情况做初步判断并提前做好应对措施。
5.根据权利要求4所述的一种基于电力线载波的线缆故障检测装置，其特征在于，所述通信链路为电缆屏蔽层。
6.根据权利要求5所述的一种基于电力线载波的线缆故障检测装置，其特征在于，所述电缆屏蔽层故障的出现会先于电缆故障的出现，根据屏蔽层的状态及时掌握电缆的状态。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112202473A (zh) * 2020-10-28 2021-01-08 衡阳市一鑫光电科技有限公司 一种基于电力线载波的线缆故障检测装置
CN112285615A (zh) * 2020-10-27 2021-01-29 衡阳市一鑫光电科技有限公司 可快速分辨故障位置的线缆检测装置
CN113030640A (zh) * 2021-03-04 2021-06-25 青岛鼎信通讯股份有限公司 一种基于载波信号衰落特征的10kV线路故障检测系统
CN113092938A (zh) * 2021-04-07 2021-07-09 山东卓文信息科技有限公司 一种低压电力线故障检测定位系统及故障检测方法
CN113189440A (zh) * 2021-03-09 2021-07-30 浙江图维科技股份有限公司 基于信号耦合技术的封铅连通检测装置及方法
CN113740777A (zh) * 2021-09-07 2021-12-03 北京百度网讯科技有限公司 一种寻线设备及其寻线方法、主机和从机
CN114513230A (zh) * 2021-12-28 2022-05-17 深圳市慧智南方科技有限公司 载波通信传输器、系统及其从传输器挂接数量的判断方法
CN116938288A (zh) * 2023-09-15 2023-10-24 济南良博信息技术有限公司 一种基于电力载波通信的交通设备监管方法、设备及介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102663867A (zh) * 2012-04-17 2012-09-12 国网电力科学研究院 基于中压电力线屏蔽层载波的电缆实时防盗监控方法
CN102710521A (zh) * 2012-06-08 2012-10-03 科大智能科技股份有限公司 中压配电网电力线载波通信系统及主载波机、从载波机
CN202652212U (zh) * 2012-06-08 2013-01-02 科大智能科技股份有限公司 中压配电电力线载波通信主载波机及从载波机
CN104954112A (zh) * 2015-06-29 2015-09-30 国网智能电网研究院 一种基于细频率颗粒度的跨频带电力线载波频率认知方法
CN108028529A (zh) * 2015-09-18 2018-05-11 施瓦哲工程实验有限公司 电力输送系统的时域线路保护

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102663867A (zh) * 2012-04-17 2012-09-12 国网电力科学研究院 基于中压电力线屏蔽层载波的电缆实时防盗监控方法
CN102710521A (zh) * 2012-06-08 2012-10-03 科大智能科技股份有限公司 中压配电网电力线载波通信系统及主载波机、从载波机
CN202652212U (zh) * 2012-06-08 2013-01-02 科大智能科技股份有限公司 中压配电电力线载波通信主载波机及从载波机
CN104954112A (zh) * 2015-06-29 2015-09-30 国网智能电网研究院 一种基于细频率颗粒度的跨频带电力线载波频率认知方法
CN108028529A (zh) * 2015-09-18 2018-05-11 施瓦哲工程实验有限公司 电力输送系统的时域线路保护

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112285615A (zh) * 2020-10-27 2021-01-29 衡阳市一鑫光电科技有限公司 可快速分辨故障位置的线缆检测装置
CN112202473A (zh) * 2020-10-28 2021-01-08 衡阳市一鑫光电科技有限公司 一种基于电力线载波的线缆故障检测装置
CN113030640A (zh) * 2021-03-04 2021-06-25 青岛鼎信通讯股份有限公司 一种基于载波信号衰落特征的10kV线路故障检测系统
CN113189440A (zh) * 2021-03-09 2021-07-30 浙江图维科技股份有限公司 基于信号耦合技术的封铅连通检测装置及方法
CN113092938A (zh) * 2021-04-07 2021-07-09 山东卓文信息科技有限公司 一种低压电力线故障检测定位系统及故障检测方法
CN113740777A (zh) * 2021-09-07 2021-12-03 北京百度网讯科技有限公司 一种寻线设备及其寻线方法、主机和从机
CN114513230A (zh) * 2021-12-28 2022-05-17 深圳市慧智南方科技有限公司 载波通信传输器、系统及其从传输器挂接数量的判断方法
CN114513230B (zh) * 2021-12-28 2024-02-13 深圳市慧智南方科技有限公司 载波通信传输器、系统及其从传输器挂接数量的判断方法
CN116938288A (zh) * 2023-09-15 2023-10-24 济南良博信息技术有限公司 一种基于电力载波通信的交通设备监管方法、设备及介质
CN116938288B (zh) * 2023-09-15 2023-12-08 济南良博信息技术有限公司 一种基于电力载波通信的交通设备监管方法、设备及介质

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