CN115032509A - 一种电缆故障点快速定位装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电缆故障定位技术领域，具体涉及一种电缆故障点快速定位装置及方法；定位方法包括如下步骤：长距离电缆故障预定位，电缆故障点测距，电缆寻径，故障位置精定位；并对应提出定位装置，包括多个储能单元和支架，多个储能单元相互堆叠，支架设置于多个储能单元的外侧，且与多个储能单元契合，在现有技术的基础上，改进电缆故障点定位的方法，通过结合地图与测距的方式，快速实现对电缆故障区域的确定，最后在利用精确定位装置，实现对电缆故障点的精准定位，并改进定位装置的结构，使得对电缆进行发射脉冲的过程更为安全。
Description
技术领域
本发明涉及电缆故障定位技术领域，尤其涉及一种电缆故障点快速定位装置及方法。
背景技术
作为输送电力的电缆，配电电缆多被深埋于地下，由于地下情况复杂，配电电缆在长时间使用后，容易因地质变化或腐蚀等因素，出现破损的情况，而定位电缆的故障点成了维修过程中较为困难的问题；
现有技术为实现电缆故障点的定位，提出定位方法，利用拾音器对电缆线路上噪音的改变，实现对电缆破损点的精确定位；
在实际使用过程中发现，该种定位方法虽能对电缆故障点进行定位，但是在进行探测前无法确定配电电缆的位置，只能盲目的进行探测，使得检测效率不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电缆故障点快速定位装置及方法，以提升电缆故障点的探测效率。
为实现上述目的，本发明提供了一种电缆故障点快速定位方法，包括如下步骤：
长距离电缆故障预定位，在埋设电缆时，沿电缆延伸方向等间距设置若干监测装置，根据故障点两侧的监测装置监测到的异常电流变化初步确认电缆故障段；
电缆故障点测距，电缆故障段一端接入定位装置，电缆故障段的另一端悬空，利用定位装置发出的脉冲测试信号获取电缆故障点距离定位装置的距离；
电缆寻径，利用路径接收机接收脉冲测试信号，并在地图上进行标记，以在地图上将电缆路径进行示出；
故障位置精定位，根据电缆故障点到定位装置的距离与电缆路径信息，获取电缆精确故障点。
改进电缆故障点的定位手段，通过进行预定位，找出电缆故障段，再在电缆故障段中进行测距，以及后续电缆寻径的工作，通过测距获取的距离作圆，与电缆路径的交点即为故障点，能有效提升电缆故障点的定位效率，从而提升维修速度。
其中，所述电缆故障点测距包括如下步骤：
将电缆故障段脱离电网后，将电缆故障段一端接入定位装置，电缆故障段另一端悬空离地；
获取定位装置注入脉冲测试信号和遇到故障点后往返的时间差Δt；
采用下式获取获取电缆故障点到定位装置的距离L：
其中，V为脉冲信号在电缆中的波速度。
通过定位装置发射的脉冲测试信号的波速度，以及脉冲测试信号的往返时间差，通过公式获取电缆故障点到定位装置的距离。
其中，所述电缆寻径包括如下步骤：
利用路径接收机接收脉冲测试信号，利用峰值法和谷值法相配合，在地图上多处标点，直至电缆故障段被标记完成；
于地图上将相邻的标点进行连接，以获取电缆的大致铺设路径。
对电缆进行寻径，在地图上进行多处标点，直至电缆故障段都被标记完成，随后即可获取电缆的埋设路径。
标点时在地埋电缆附近通过路径接收机的天线接收信号，为了方便探测地埋电缆路径及深度，接收天线可水平、垂直、及四十五角调节，对于低压电缆的深埋和路径检测，其检测原理是峰值法和空值法。
首先，打开接收机的电源，把幅度调节至合适位置；其次，先用峰值法粗测电缆路径，测得声音最大点的连线将为铺设电缆的方向，这种方法用于电缆路径的粗测；最后，再用谷值法精测电缆路径，测得声音最小点的连线将为铺设电缆的方向，这种方法用于电缆路径的精测；
峰值法测量时，将旋转杆和探头垂直与大地平行，并和电缆铺设方向成九十度夹角，这时在电缆上方信号最强，蜂鸣器声音最大，这种检测方法叫做峰值法如附图2，当探头在电缆周围平移时，探头接收到的信号均减小，蜂鸣器声音逐渐减小，此时低压电缆正上方的声音最大，周围声音逐渐减小，测得声音最大点的连线将为铺设电缆的方向，这种方法用于电缆路径的粗测。
谷值法测量时，将旋转杆和探头平行，这时在电缆上方信号最弱，蜂鸣器声音最小，这种检测方法叫做谷值法如附图3所示，当探头在电缆周围平移时，探头接收到的信号逐渐增强，此时电缆正上方的声音最小，周围声音逐渐增大，测得声音最小点的连线将为铺设电缆的方向，这种方法用于电缆路径的精测，每次测量后在地图上对应位置进行标点，即可实现对电缆铺设路径的大致测量。
其中，所述故障位置精定位包括如下步骤：
以获取的电缆故障点到定位装置的距离为半径，于地图上按地图比例以定位装置所在点为圆心作圆，圆与地图上电缆路径的交点即为电缆故障区域；
再在电缆故障区域利用精确定位装置获取电缆破损点。
通过前述步骤中的获知的电缆故障点到定位装置的距离，与电缆路径的交点即可获取电缆破损的大致区域，再最后通过所述精确定位装置，诸如拾音器等通过噪声的变化实现对电缆破损点的精确定位，与现有技术相比，可有效减少对电缆故障点的寻找范围，有效提升对电缆故障点的确定效率。
本发明还提出一种电缆故障点快速定位装置，应用于上述所述的一种电缆故障点快速定位方法，
包括多个储能单元和支架，多个所述储能单元相互堆叠，所述支架设置于多个所述储能单元的外侧，且与多个所述储能单元契合。
通过在多个所述储能单元外增设所述支架，从而使得储能单元能较为稳定的设置在地面上，从而与电缆故障段的一端实现连接，并向电缆内发射脉冲信号。
其中，所述支架包括支撑杆、稳定支座和包覆外壳，所述支撑杆设置于所述稳定支座的上侧，且与所述稳定支座固定连接，所述包覆外壳设置于所述支撑杆的山车，且所述包覆外壳与多个所述储能单元契合。
所述支撑杆安置所述包覆外壳，所述稳定支座则支撑所述支撑杆，所述包覆外壳包覆在所述储能单元外侧，从而避免所述储能单元伤人。
本发明的一种电缆故障点快速定位装置及方法，在现有技术的基础上，改进电缆故障点定位的方法，通过结合地图与测距的方式，快速实现对电缆故障区域的确定，最后在利用精确定位装置，实现对电缆故障点的精准定位，并改进定位装置的结构，使得对电缆进行发射脉冲的过程更为安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的一种电缆故障点快速定位方法的测量示意图。
图2是本发明提供的一种电缆故障点快速定位方法的峰值法的使用示意图。
图3是本发明提供的一种电缆故障点快速定位方法的谷值法使用示意图。
图4是本发明提供的一种电缆故障点快速定位方法的步骤示意图。
图5是本发明提供的一种电缆故障点快速定位方法的电缆故障点测距步骤示意图。
图6是本发明提供的一种电缆故障点快速定位方法的电缆寻径步骤示意图。
图7是本发明提供的一种电缆故障点快速定位方法的故障位置精定位步骤示意图。
图8是本发明提供的一种电缆故障点快速定位装置的轴测结构示意图。
图9是本发明提供的一种电缆故障点快速定位装置的多个储能单元堆叠在固定壳内的示意图。
图10是本发明提供的一种电缆故障点快速定位装置的固定壳的示意图。
图11是本发明提供的一种电缆故障点快速定位装置的单个储能单元的示意图。
101-储能单元、102-支架、103-支撑杆、104-稳定支座、105-包覆外壳、106-固定壳、107-包覆壳、108-储能电容、109-圆形片、110-绝缘片、111-电缆。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1至图7，本发明提供了一种电缆故障点快速定位方法，包括如下步骤：
S1：长距离电缆111故障预定位，在埋设电缆111时，沿电缆111延伸方向等间距设置若干监测装置，根据故障点两侧的监测装置监测到的异常电流变化初步确认电缆111故障段；
S2：电缆故障点测距，电缆111故障段一端接入定位装置，电缆111故障段的另一端悬空，利用定位装置发出的脉冲测试信号获取电缆故障点距离定位装置的距离；
S3：电缆111寻径，利用路径接收机接收脉冲测试信号，并在地图上进行标记，以在地图上将电缆111路径进行示出；
S4：故障位置精定位，根据电缆故障点到定位装置的距离与电缆111路径信息，获取电缆111精确故障点。
在本实施方式中，改进电缆故障点的定位手段，通过进行预定位，找出电缆111故障段，再在电缆111故障段中进行测距，以及后续电缆111寻径的工作，通过测距获取的距离作圆，与电缆111路径的交点即为故障点，能有效提升电缆故障点的定位效率，从而提升维修速度。
进一步的，所述电缆故障点测距包括如下步骤：
S101：将电缆111故障段脱离电网后，将电缆111故障段一端接入定位装置，电缆111故障段另一端悬空离地；
S102：获取定位装置注入脉冲测试信号和遇到故障点后往返的时间差Δt；
S103：采用下式获取获取电缆故障点到定位装置的距离L：
其中，V为脉冲信号在电缆111中的波速度。
在本实施方式中，通过定位装置发射的脉冲测试信号的波速度，以及脉冲测试信号的往返时间差，通过公式获取电缆故障点到定位装置的距离。
进一步的，所述电缆111寻径包括如下步骤：
S201：利用路径接收机接收脉冲测试信号，利用峰值法和谷值法相配合，在地图上多处标点，直至电缆111故障段被标记完成；
S202：于地图上将相邻的标点进行连接，以获取电缆111的大致铺设路径。
对电缆111进行寻径，在地图上进行多处标点，直至电缆111故障段都被标记完成，随后即可获取电缆111的埋设路径。
在本实施方式中，标点时在地埋电缆111附近通过路径接收机的天线接收信号，为了方便探测地埋电缆111路径及深度，接收天线可水平、垂直、及四十五角调节，对于低压电缆111的深埋和路径检测，其检测原理是峰值法和空值法。
首先，打开接收机的电源，把幅度调节至合适位置；其次，先用峰值法粗测电缆111路径，测得声音最大点的连线将为铺设电缆111的方向，这种方法用于电缆111路径的粗测；最后，再用谷值法精测电缆111路径，测得声音最小点的连线将为铺设电缆111的方向，这种方法用于电缆111路径的精测；
峰值法测量时，将旋转杆和探头垂直与大地平行，并和电缆111铺设方向成九十度夹角，这时在电缆111上方信号最强，蜂鸣器声音最大，这种检测方法叫做峰值法如附图2，当探头在电缆111周围平移时，探头接收到的信号均减小，蜂鸣器声音逐渐减小，此时低压电缆111正上方的声音最大，周围声音逐渐减小，测得声音最大点的连线将为铺设电缆111的方向，这种方法用于电缆111路径的粗测。
谷值法测量时，将旋转杆和探头平行，这时在电缆111上方信号最弱，蜂鸣器声音最小，这种检测方法叫做谷值法如附图3所示，当探头在电缆111周围平移时，探头接收到的信号逐渐增强，此时电缆111正上方的声音最小，周围声音逐渐增大，测得声音最小点的连线将为铺设电缆111的方向，这种方法用于电缆111路径的精测，每次测量后在地图上对应位置进行标点，即可实现对电缆111铺设路径的大致测量。
进一步的，所述故障位置精定位包括如下步骤：
所述故障位置精定位包括如下步骤：
S301：以获取的电缆故障点到定位装置的距离为半径，于地图上按地图比例以定位装置所在点为圆心作圆，圆与地图上电缆111路径的交点即为电缆111故障区域；
S302：再在电缆111故障区域利用精确定位装置获取电缆111破损点。
在本实施方式中，通过前述步骤中的获知的电缆故障点到定位装置的距离，与电缆111路径的交点即可获取电缆111破损的大致区域，再最后通过所述精确定位装置，诸如拾音器等通过噪声的变化实现对电缆111破损点的精确定位，与现有技术相比，可有效减少对电缆故障点的寻找范围，有效提升对电缆故障点的确定效率。
请参阅图8至图11，本发明还提出一种电缆故障点快速定位装置，应用于上述所述的一种电缆故障点快速定位方法，
包括多个储能单元101和支架102，多个所述储能单元101相互堆叠，所述支架102设置于多个所述储能单元101的外侧，且与多个所述储能单元101契合。
在本实施方式中，通过在多个所述储能单元101外增设所述支架102，从而使得储能单元101能较为稳定的设置在地面上，从而与电缆111故障段的一端实现连接，并向电缆111内发射脉冲信号。
进一步的，所述支架102包括支撑杆103、稳定支座104和包覆外壳105，所述支撑杆103设置于所述稳定支座104的上侧，且与所述稳定支座104固定连接，所述包覆外壳105设置于所述支撑杆103的山车，且所述包覆外壳105与多个所述储能单元101契合。
在本实施方式中，所述支撑杆103安置所述包覆外壳105，所述稳定支座104则支撑所述支撑杆103，所述包覆外壳105包覆在所述储能单元101外侧，从而避免所述储能单元101伤人。
进一步的，所述包覆外壳105包括固定壳106和包覆壳107，所述包覆壳107与所述固定壳106转动连接，且所述包覆壳107与所述固定壳106内均具有若干对称设置的绝缘片110，若干所述绝缘片110嵌设于多个所述储能单元101之间。
在本实施方式中，所述固定壳106和所述包覆壳107均采用绝缘材料制成，从而将多个所述储能单元101进行隔绝，以避免多个所述储能单元101伤人。
进一步的，每个所述储能单元101均包括储能电容108和两个圆形片109，两个所述圆形片109设置于所述储能电容108的上下两侧，且与相邻的所述储能单元101固定连接。
在本实施方式中，多个所述储能单元101相互并联，从而使得所述储能电容108提供电压，以输出高压脉冲。
本发明的一种电缆故障点快速定位装置及方法，在现有技术的基础上，改进电缆故障点定位的方法，通过结合地图与测距的方式，快速实现对电缆111故障区域的确定，最后在利用精确定位装置，实现对电缆故障点的精准定位，并改进定位装置的结构，使得对电缆111进行发射脉冲的过程更为安全。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (6)
1.一种电缆故障点快速定位方法，其特征在于，
包括如下步骤：
长距离电缆故障预定位，在埋设电缆时，沿电缆延伸方向等间距设置若干监测装置，根据故障点两侧的监测装置监测到的异常电流变化初步确认电缆故障段；
电缆故障点测距，电缆故障段一端接入定位装置，电缆故障段的另一端悬空，利用定位装置发出的脉冲测试信号获取电缆故障点距离定位装置的距离；
电缆寻径，利用路径接收机接收脉冲测试信号，并在地图上进行标记，以在地图上将电缆路径进行示出；
故障位置精定位，根据电缆故障点到定位装置的距离与电缆路径信息，获取电缆精确故障点。
2.如权利要求1所述的一种电缆故障点快速定位方法，其特征在于，
所述电缆故障点测距包括如下步骤：
将电缆故障段脱离电网后，将电缆故障段一端接入定位装置，电缆故障段另一端悬空离地；
获取定位装置注入脉冲测试信号和遇到故障点后往返的时间差Δt；
采用下式获取获取电缆故障点到定位装置的距离L：
其中，V为脉冲信号在电缆中的波速度。
3.如权利要求2所述的一种电缆故障点快速定位方法，其特征在于，
所述电缆寻径包括如下步骤：
利用路径接收机接收脉冲测试信号，利用峰值法和谷值法相配合，在地图上多处标点，直至电缆故障段被标记完成；
于地图上将相邻的标点进行连接，以获取电缆的大致铺设路径。
4.如权利要求3所述的一种电缆故障点快速定位方法，其特征在于，
所述故障位置精定位包括如下步骤：
以获取的电缆故障点到定位装置的距离为半径，于地图上按地图比例以定位装置所在点为圆心作圆，圆与地图上电缆路径的交点即为电缆故障区域；
再在电缆故障区域利用精确定位装置获取电缆破损点。
5.一种电缆故障点快速定位装置，应用于如权利要求4所述的一种电缆故障点快速定位方法，其特征在于，
包括多个储能单元和支架，多个所述储能单元相互堆叠，所述支架设置于多个所述储能单元的外侧，且与多个所述储能单元契合。
6.如权利要求5所述的一种电缆故障点快速定位方法，其特征在于，
所述支架包括支撑杆、稳定支座和包覆外壳，所述支撑杆设置于所述稳定支座的上侧，且与所述稳定支座固定连接，所述包覆外壳设置于所述支撑杆的山车，且所述包覆外壳与多个所述储能单元契合。
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