CN202330486U - 一种用于检测电力电缆的新型路径信号源 - Google Patents

一种用于检测电力电缆的新型路径信号源 Download PDF

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韩伯锋
刘建笃
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Abstract

一种用于检测电力电缆的新型路径信号源，包括有正弦信号发生电路，正弦信号发生电路的输出端与功率放大电路的输入端相连，功率放大电路的输出端通过附加电感L直接连到被测电缆上，在正弦信号发生电路与功率放大电路之间还设有控制及调节电路，将连接好的带有附加电感L的信号源直接连到被测电缆上，控制及调节电路的作用是调节L与被测电缆固有频率达到共振，控制正弦信号的输出频率和电压幅度，具有体积小、重量轻和节能的特点。

Description

一种用于检测电力电缆的新型路径信号源
技术领域
本实用新型属于电力电缆路径检测技术领域，具体涉及一种用于检测电力电缆的新型路径信号源，主要用于检测地埋电力电缆路径用的专用信号源。本信号源用已有的技术方法，利用电缆本身的特性进行巧妙结合，以实际信号源小体积、低功耗和输出大功率的目的。
背景技术
电力电缆通常相对地或相对相等效为一个纯电阻型或电阻电容型或纯电容型三种情况，前两种为电缆有严重故障或阻值很高的故障情况，后一种为电缆单相对地或某两相之间没有故障情况。等效电路如图1所示，实际中，我们在查找地埋电缆路径时，信号源尽可能加到被测电缆的好相对地上，如果被测电缆没有好相则加到相对地阻值较高的相对地之间。
传统的电缆路径信号源，不再把被测电缆等效为多种阻抗，它能输出一个或几个特定频率的正弦功率信号给电缆。对于电缆相对地阻值较高或相对地无阻值（好相）的情况下，信号源输出功率为：
                      Ρ=ωeυ2=2πfcυ2
上式中，f为信号源的输出频率，e为电缆的等效电容，通常情况下，电缆芯线越粗，电缆路径越长c越大，v为信号源的输出电压幅度。
传统的检测电力电缆的方法或装置的缺点有，输出功率低，对于超长或地埋太深的电缆来说信号小，容易受到外界的干扰。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供了一种用于检测电力电缆的新型路径信号源，具有体积小、重量轻和节能的特点。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种用于检测电力电缆的新型路径信号源，包括有正弦信号发生电路，正弦信号发生电路的输出端与功率放大电路的输入端相连，功率放大电路的输出端通过附加电感L直接连到被测电缆上，在正弦信号发生电路与功率放大电路之间还设有控制及调节电路。
所述的功率放大电路包括有一放大器TL062，一个三极管9013，一个专用功率放大模块SHA1100元件，正弦信号发生电路产生的正弦信号，经过电阻R1、R3以及放大器TL062进行一级放大后，再经过电容C2及电阻R4、R5以及三极管9013、二极管2AP9等再进行一次信号匹配，匹配后的信号通过电容C4及电位器W2进入专用功率放大模块的输入端IN，电位器W2起到手动调节输入信号大小的作用，信号经过专用功率放大模块放大后经过电感L1输出到电缆上。
所述的正弦信号发生电路由可编程波形发生器AD9833产生正弦信号
所述的控制及调节电路包括有CPU、数字电位器、A/D转换器。CPU通过A/D转换器采样输出信号的大小，来判断输出信号的频率是否与电缆的固有频率达到一至，并通过数字电位器来调节输出信号的频率及大小。
本实用新型的有益效果是：
与现有技术相比，本实用新型利用电路的电阻，电容及电感串联或并联谐振原理，调节交流信号u（=ve-wx）的频率f，当f=f0时使电路发生串联谐振，则有以下关系式成立：
                      υc=Qυ
                      Q=ω0τ／R0 =1／ω0c R0
  通常Q值为几十到几百，因此而有下列关系式成立：
                      Pc=ω0cυc 2=QΡ
      即信号源的输出功率为P时，当串联（并联也如此）电路发生谐振时，在电容上可得到Q倍的功率，反之，当电容上要求一定功率时，信号源u只可输出1／Q的功率便可满足。
由此可知，本实用新型所涉及的信号源可输出连续可调（自动或手动）的频率信号，通过附加电感L直接连到被测电缆上。当发生谐振后；电缆上可涉及到信号源小Q倍的功率；即当被测电缆所需的功率为Pc时，信号源只可输出Pc／Q的功率即可，因此，信号源的体积、重量可大大减小、因此，本实用新型可具有节能的特点。 
附图说明
图1为本实用新型的原理框图。
图2为本实用新型功率放大电路的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
参见图1，一种用于检测电力电缆的新型路径信号源，包括有正弦信号发生电路，正弦信号发生电路的输出端与功率放大电路的输入端相连，功率放大电路的输出端通过附加电感L直接连到被测电缆上，在正弦信号发生电路与功率放大电路之间还设有控制及调节电路。
参见图2，所述的功率放大电路包括有一放大器TL062，一个三极管9013，一个专用功率放大模块SHA1100元件，正弦信号发生电路产生的正弦信号，经过电阻R1、R3以及放大器TL062进行一级放大后，再经过电容C2及电阻R4、R5以及三极管9013、二极管2AP9等再进行一次信号匹配，匹配后的信号通过电容C4及电位器W2进入专用功率放大模块的输入端IN，电位器W2起到手动调节输入信号大小的作用，信号经过专用功率放大模块放大后经过电感L1输出到电缆上。
本实用新型的工作原理是：
检测时，将连接好的带有附加电感L的信号源直接连到被测电缆上，控制及调节电路的作用是调节L与被测电缆固有频率达到共振，控制正弦信号的输出频率和电压幅度。

Claims (3)

1.一种用于检测电力电缆的新型路径信号源，其特征在于，包括有正弦信号发生电路，正弦信号发生电路的输出端与功率放大电路的输入端相连，功率放大电路的输出端通过附加电感L直接连到被测电缆上，在正弦信号发生电路与功率放大电路之间还设有控制及调节电路。
2.根据权利要求1所述的一种用于检测电力电缆的新型路径信号源，其特征在于，所述的功率放大电路包括有一放大器TL062，一个三极管9013，一个专用功率放大模块SHA1100元件，正弦信号发生电路产生的正弦信号，经过电阻R1、R3以及放大器TL062进行一级放大后，再经过电容C2及电阻R4、R5以及三极管9013、二极管2AP9等再进行一次信号匹配，匹配后的信号通过电容C4及电位器W2进入专用功率放大模块的输入端IN，电位器W2起到手动调节输入信号大小的作用，信号经过专用功率放大模块放大后经过电感L1输出到电缆上。
3.根据权利要求1所述的，其特征在于，所述的正弦信号发生电路由可编程波形发生器AD9833产生正弦信号。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102520219A (zh) * 2011-12-15 2012-06-27 西安四方机电有限责任公司 一种用于检测电力电缆的新型路径信号源
CN103018503A (zh) * 2012-11-29 2013-04-03 广东电网公司电力科学研究院 一种高精度工频微差源
CN103995158A (zh) * 2013-02-17 2014-08-20 上海安科瑞电气股份有限公司 一种医疗隔离电源系统故障定位用信号发生器

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