CN207074245U - 一种便携式线缆校验及线缆带电检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便携式线缆校验及线缆带电检测仪，包括箱体，箱体内设有校线及带电检测电路板，箱体上设有多组校线可视排，箱体上设有校线手动开关、带电检测开关、带电检测声光报警机构和带电检测天线；每组校线可视排包括始端接线端子、自检显示灯、校线显示灯和末端接线端子；校线及带电检测电路板包括电源供电模块、电源控制模块、校线自检及检测模块和带电体检测报警模块，电源供电模块的电源接电端口用于连接市电，电源供电模块的供电端口分别连接电源控制模块和带电体检测报警模块的电源输入端，电源控制模块的供电端连接校线自检及检测模块的接电端；能够节省检测人员大量的时间和精力，提升配电网、变电站工程改造和基建的效率。

Description

一种便携式线缆校验及线缆带电检测仪

技术领域

本实用新型涉及电力系统校线检测技术领域，尤其涉及一种便携式线缆校验及线缆带电检测仪。

背景技术

在现场配电网、变电站工程改造和基建过程中，会使用到大量的控制电缆或者二次线芯，在安装对接时，安装人员往往不能准确的将多根缠绕在一起的线缆进行一一明确地对接。电缆线是否良好导通，电缆线芯的一一对应性是否正确，直接影响到电器设备的正常运行。

由于现场线缆数量较大、线缆长度较长，电缆芯线校对工作带来了极大的不便。目前，电缆芯线校对工作极其繁琐，再检测流程中，经常是2个人各执电缆接头的一端，用万用表的欧姆档进行测量；这种测试方法存在较多弊端：其一，效率非常低，测量速度非常慢，占用检测人员大量的时间和精力；其二，耗费人力，必须2人同时测量，在实际的设备维护时且只有1人在现场的情况下会影响调试的进度。

或者需要2～3人采用者通灯等对线工具。例如：一条控制电缆为10芯，则校对总次数最多为1+2+3+......+9+10=55次，工作量极大。

采用上述两种方式，发现通灯或万用表对线存在以下弊端：其一，对人的技能依赖；其二，逐一校线繁琐、工作量大，操作时间长；其三，二次芯数越多，校线工作量将成倍增加；其四，二次线芯带电不能及时识别，易引发人身安全问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种便携式线缆校验及线缆带电检测仪，能够在检测流程中解决效率低下，测量速度慢的问题；同时减少检测人员的数量，节省检测人员大量的时间和精力；提升了配电网、变电站工程改造和基建的效率。

本实用新型采用的技术方案为：

一种便携式线缆校验及线缆带电检测仪，包括箱体，箱体内设有校线及带电检测电路板，箱体上设有多组校线可视排，箱体上还设有校线手动开关、带电检测开关、带电检测声光报警机构和带电检测天线；

所述的每组校线可视排包括始端接线端子、自检显示灯、校线显示灯和末端接线端子；

所述的校线及带电检测电路板包括电源供电模块、电源控制模块、校线自检及检测模块和带电体检测报警模块，电源供电模块的电源接电端口用于连接市电，电源供电模块的供电端口分别连接电源控制模块和带电体检测报警模块的电源输入端，电源控制模块的供电端连接校线自检及检测模块的接电端。

所述的校线可视排设定10组，每组校线可视排中的始端接线端子、自检显示灯、校线显示灯和末端接线端子由上到下依次排列设置，且每组校线可视排依次水平排列。

所述的电源供电模块包括三端稳压集成电路，三端稳压集成电路的电源输入端口连接市电电压，且三端稳压集成电路的电源输入端还通过第一电容连接可充放电池组的负极；三端稳压集成电路的电源输出端通过第一压降二极管连接可充放电池组的正极，可充放电池组的负极连接三端稳压集成电路的接地端，且可充放电池组的正极和负极作为电源供电模块的供电端口。

所述的电源控制模块包括校线手动开关和单片机，单片机的供电接入端通过校线手动开关连接可充放电池组的正极，单片机的供电接入端还通过输入滤波电容连接可充放电池组的负极，单片机的第一引脚依次通过振荡电路和第二压降二极管连接校线自检及检测模块，单片机的第二引脚通过分压电阻电路和输出滤波电容连接可充放电池组的负极，第二压降二极管的负极和可充放电池组的负极作为校线自检及检测模块的供电端。

所述的校线自检及检测模块包括多组并联连接的校线显示电路，每组校线显示电路包括依次串联的第一分压电阻、自检显示二极管和校线显示二极管，校线显示二极管并联第二分压电阻，第一分压电阻和自检显示二极管之间设置始端接线端子，自检显示二极管和校线显示二极管之间设置末端接线端子；第一分压电阻的左端连接第二压降二极管的负极，校线显示二极管的负极连接可充放电池组的负极。

所述的自检显示二极管为自检显示灯，校线显示二极管为校线显示灯。

所述的带电体检测报警模块包括带电检测开关、天线模块、信号处理放大模块和声光报警模块，可充放电池组的正极通过带电检测开关连接信号处理放大模块，天线模块的信号输出端通过输入阻抗连接信号处理放大模块，信号处理放大模块连接声光报警模块。

所述的信号处理放大模块包括初级放大场效应管、中级放大三极管和末级驱动三极管，初级放大场效应管的栅极通过输入阻抗连接天线模块的信号输出端，初级放大场效应管的栅极还通过灵敏电阻连接可充放电池组的负极，初级放大场效应管的漏极通过第一电阻连接带电检测开关，初级放大场效应管的漏极还连接中级放大三极管的基极，初级放大场效应管的源极连接可充放电池组的负极，中级放大三极管的集电极通过第二电阻连接带电检测开关，中级放大三极管的发射极连接可充放电池组的负极，中级放大三极管的集电极通过第三电阻连接末级驱动三极管的基极，中级放大三极管的集电极通过滤波电容连接可充放电池组的负极，末级驱动三极管的发射极连接带电检测开关，末级驱动三极管的集电极通过声光报警模块连接可充放电池组的负极。

所述的声光报警模块采用蜂鸣器和发光二极管。

本实用新型利用箱体作为便携式检测仪的载体，在箱体内设有校线及带电检测电路板，利用设于箱体上上的多组校线可视排，将待校验的多根线缆的一端连接到始端接线端子上，再选取多跟线缆中的任意一根的末端随意的连接到某组校线显示电路中的末端接线端子上，此时，可以看到，若连接末端接线端子的这根线缆与连接到第一组校线显示电路的始端接线端子上线缆不属于同一根线缆，则，所有的绿灯均亮，所有的红灯不亮；若连接末端接线端子的这根线缆与连接到第一组校线显示电路的始端接线端子上线缆属于同一根线缆，则，第一组校线显示电路中的绿灯熄灭，末端接线端子所在组的红灯亮起，所在组的校线显示电路中的绿灯熄灭。通过此种方式，可以仅进行一次校线，即可清晰的分辨出针对校线的这个线缆是不是同一根线。

同时，还可以利用带电体检测报警模块，对线缆本体是否带电进行检测，主要是利用天线模块，感应周围的线缆所发出的磁场，将感应接收到的信号首先通过输入阻抗进行处理，之后发送给初级放大场效应管，进行过滤放大处理，再将首次放大的信号再依次通过进行中级放大三极管和末级驱动三极管进行放大处理。若接收到的磁场效应经过放大后满足蜂鸣器工作条件，则判定，此线缆本体是带电的，从而提醒工作人员小心处理，保证操作者的人身安全。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括箱体1，箱体1采用方形盒体，箱体1内设有校线及带电检测电路板，箱体1上设有多组校线可视排，多组校线可视排设于箱体1的正面；所述的每组校线可视排包括始端接线端子2、自检显示灯3、校线显示灯4和末端接线端子5；校线可视排设定10组，每组校线可视排中的始端接线端子2、自检显示灯3、校线显示灯4和末端接线端子5由上到下依次排列设置，且每组校线可视排依次水平排列。箱体1上还设有校线手动开关S1、带电检测开关S2、带电检测声光报警机构和带电检测天线6。10始端接线端子2和末端接线端子5采用现有的结构，通过旋拧的方式，将线缆的端头压接在接线端子内，属于现有成熟技术，不再赘述。

如图2所示，所述的校线及带电检测电路板包括电源供电模块、电源控制模块、校线自检及检测模块和带电体检测报警模块，电源供电模块的电源接电端口用于连接市电，电源供电模块的供电端口分别连接电源控制模块和带电体检测报警模块的电源输入端，电源控制模块的供电端连接校线自检及检测模块的接电端。

所述的电源供电模块包括三端稳压集成电路，三端稳压集成电路的电源输入端口Vin连接市电电压，且三端稳压集成电路的电源输入端Vin还通过第一电容C1连接可充放电池组BT的负极；三端稳压集成电路的电源输出端Vout通过第一压降二极管D1连接可充放电池组BT的正极，可充放电池组BT的负极连接三端稳压集成电路的接地端GND，且可充放电池组BT的正极和负极作为电源供电模块的供电端口。三端稳压集成电路采用7805系列的单片机。

所述的电源控制模块包括校线手动开关S1和单片机，单片机的供电接入端VCC通过校线手动开关S1连接可充放电池组BT的正极，单片机的供电接入端VCC还通过输入滤波电容C2连接可充放电池组BT的负极，单片机的第一引脚1依次通过振荡电路和第二压降二极管D3连接校线自检及检测模块，单片机的第二引脚2通过分压电阻电路和输出滤波电容C4连接可充放电池组BT的负极，第二压降二极管D3的负极和可充放电池组BT的负极作为校线自检及检测模块的供电端。单片机采用MC34063型号，MC34063器件本身包含了DC/DC变换器所需要的主要功能的单片控制电路。它由具有温度自动补偿功能的基准电压发生器、比较器、占空比可控的振荡器，R—S触发器和大电流输出开关电路等组成。该器件可用于升压变换器、降压变换器、反向器的控制核心，由它构成的DC/DC变换器仅用少量的外部元器件。主要应用于以微处理器（MPU）或单片机（MCU）为基础的系统里。该芯片应用比较广泛，通用廉价易购。

其中，振荡电路包括振荡电路电容C3、振荡电路二极管D2和电感L1，振荡电路电容C3的一端连接单片机的第三引脚3，另一端连接可充放电池组BT的负极，电感L1的左端连接单片机的第一引脚1，右端连接第二压降二极管D3的正极，振荡电路二极管D2的负极连接电感L1的左端，振荡电路二极管D2的正极连接可充放电池组BT的负极，振荡电路二极管D2起到限流的作用。

分压电阻电路包括分压第一电阻R3和分压第二电阻R4，分压第一电阻R3的第一端连接单片机的第二引脚2，分压第一电阻R3的第二端连接可充放电池组BT的负极，分压第二电阻R4的第一端连接单片机的第二引脚2，分压第二电阻R4的第二端通过输出滤波电容C4连接可充放电池组BT的负极，分压第二电阻R4的第二端还连接电感L1的右端。

所述的校线自检及检测模块包括多组并联连接的校线显示电路，每组校线显示电路包括依次串联的第一分压电阻R1n、自检显示二极管DS1n和校线显示二极管DS2n，校线显示二极管DS2n两端并联第二分压电阻R2n，第一分压电阻R1n和自检显示二极管DS1n之间设置始端接线端子2，自检显示二极管DS1n和校线显示二极管DS2n之间设置末端接线端子5；第一分压电阻R1n的左端连接第二压降二极管D3的负极，校线显示二极管DS2n的负极连接可充放电池组BT的负极。

所述的自检显示二极管DS1n为自检显示灯3，校线显示二极管DS2n为校线显示灯4。

所述的带电体检测报警模块包括带电检测开关S2、天线模块Ei、信号处理放大模块和声光报警模块，可充放电池组BT的正极通过带电检测开关S2连接信号处理放大模块，天线模块Ei的信号输出端通过输入阻抗R5连接信号处理放大模块，信号处理放大模块连接声光报警模块。

所述的信号处理放大模块包括初级放大场效应管Q1、中级放大三极管Q2和末级驱动三极管Q3，初级放大场效应管Q1的栅极通过输入阻抗R5连接天线模块Ei的信号输出端，初级放大场效应管Q1的栅极还通过灵敏电阻R6连接可充放电池组BT的负极，初级放大场效应管Q1的漏极通过第一电阻R7连接带电检测开关S2，初级放大场效应管Q1的漏极还连接中级放大三极管Q2的基极，初级放大场效应管Q1的源极连接可充放电池组BT的负极，中级放大三极管Q2的集电极通过第二电阻R8连接带电检测开关S2，中级放大三极管Q2的发射极连接可充放电池组BT的负极，中级放大三极管Q2的集电极通过第三电阻R9连接末级驱动三极管Q3的基极，中级放大三极管Q2的集电极通过滤波电容C6连接可充放电池组BT的负极，末级驱动三极管Q3的发射极连接带电检测开关S2，末级驱动三极管Q3的集电极通过声光报警模块连接可充放电池组BT的负极。所述的声光报警模块采用蜂鸣器LS和发光二极管LED。

下面结合附图说明本实用新型的工作原理：

本装置具有两个功能，一个是线缆的校线功能，一个是判断线缆是否带电检测的功能，同时，在进行线缆校线功能使用时，首先需要进行的是自校验功能，保证每路校线显示电路处于导通状态。

首先，将市电电压进行稳压、降压处理，通过三端稳压集成电路，通过电源输出引脚输出稳定的5V电压，之后，经过第一压降二极管D1进行降压，第一压降二极管D1压降0.7V，之后，为电池组进行充电，满足电池组充电要求。

当进行线缆的校线时，手动按下校线手动开关S1，使得可重放电池组为整个装置供电，当装置不进行检测工作之余，可以对装置进行充电，以备随时使用的电量充足。电池组通过校线手动开关S1进行导通，首先，通过输入滤波电容C2进行滤波处理，再传输给单片机，单片机再通过第一引脚1连接振荡电路，为单片机提供脉冲，再通过第二压降二极管D3输出4.5V电压，同时，单片机通过第二引脚2连接分压电阻电路和输出滤波电容C4，分压电阻电路主要用于电压的检测，再通过输出滤波电容C4进行稳定输压。第二压降二极管D3和可充放电池组BT的负极构成了校线自检及检测模块的供电端口，使得校线自检及检测模块形成校线回路。

再校线之前，首先进行线路的自检测，保证校线电路的导通。自校验原理：当校线自检及检测模块导通后，每路校线显示电路中的电流流向为第一分压电阻R1n→自检显示二极管DS1n→第二分压电阻R2n，使得自检显示二极管DS1n导通，发亮，自检显示二极管DS1n采用绿色二极管，此时，校线显示二极管DS2n不导通，不发亮，校线显示二极管DS2n采用红色二极管。自检过程中，每路中的绿色自检显示二极管DS1n均发亮，说明每路校线显示电路均正常通电，可以进行校线。如图1所示，十组校线显示电路，例如从左向右排列，左边第一列为第一组校线显示电路，包括第一分压电阻R10、自检显示二极管DS10、校线显示二极管DS20和与校线显示二极管DS20并联的第二分压电阻R20，从左到右依次类推，则，第十组包括第一分压电阻R19、自检显示二极管DS19、校线显示二极管DS29和与校线显示二极管DS29并联的第二分压电阻R29。同样的，每组中的接线端子也按照此种方式进行标号，例如，第一组校线显示电路的始端接线端子2可以用J10表示，末端接线端子5可以用J20表示，那么第十组校线显示电路的始端接线端子2可以用J19表示，末端接线端子5可以用J29表示。

当进行线缆的校线时，将杂乱的电缆线中的一根线缆的始端接到第一组校线显示电路的始端接线端子2上，再选择多跟线缆中的任意一根的末端随意的连接到某组校线显示电路中的末端接线端子5上，此时，可以看到，若连接末端接线端子5的这根线缆与连接到第一组校线显示电路的始端接线端子2上线缆不属于同一根线缆，则，所有的绿灯均亮，所有的红灯不亮；若连接末端接线端子5的这根线缆与连接到第一组校线显示电路的始端接线端子2上线缆属于同一根线缆，则，第一组校线显示电路中的绿灯熄灭，末端接线端子5所在组的红灯亮起，所在组的校线显示电路中的绿灯熄灭。通过此种方式，可以仅进行一次校线，即可清晰的分辨出针对校线的这个线缆是不是同一根线。

若采用实施例中的十根线缆同时校线，首先，将十根线缆的始端与十组校线显示电路中的始端接线端子2一一连接，之后，再选取任意一根线缆的末端，任意的连接到一组校线显示电路中的末端接线端子5上，此时，可以看到，末端接线端子所在组的绿灯熄灭，而末端接线端子5所在组的红灯亮起，则可以判定，排在最前列绿灯熄灭的那一组中的始端接线端子2上接的线缆与红灯亮起所在组的末端接线端子5上所接的线缆属于同一根线缆。

原理是：举例说明，当同一根线缆的始端连接到第二组校线显示电路中的始端接线端子J11上，此根线缆的末端连接到第六组校线显示电路中的末端接线端子J25上，相当于将第二组校线显示电路中的自检显示二极管DS11、校线显示二极管DS21、第二分压电阻R21，第六组校线显示电路中的校线显示二极管DS25之前的元器件进行了短路，所以，第二组和第六组中的绿灯均熄灭，而第六组中的校线显示二极管DS25由于短路的原因，使得校线显示二极管DS25分得的电压升高，达到了校线显示二极管DS25的压降电压，从而导通，由熄灭状态变为发亮状态。在校线开始之前，自检的时候，自检显示二极管DS1n分得的电压较大，能够达到自检显示二极管DS1n的压降电压值，所以，自检显示二极管DS1n导通发亮，而校线显示二极管DS2n分得的电压较低，不能达到校线显示二极管DS2n的压降电压，所以，校线显示二极管DS2n不导通，处于熄灭的状态。

当需要进行线缆本体是否带电检测时，闭合带电检测开关S2，使得带电体检测报警模块通电，天线模块Ei工作，感应周围的线缆所发出的磁场，因为线缆如果带电，会在线缆周围形成一定的磁场。天线模块Ei不断的感应，将感应接收到的信号首先通过输入阻抗R5进行处理，之后发送给初级放大场效应管Q1的栅极，进行过滤放大处理，再将首次放大的信号再依次通过进行中级放大三极管Q2和末级驱动三极管Q3进行放大处理。若接收到的磁场效应经过放大后满足蜂鸣器LS工作条件，则判定，此线缆本体是带电的，从而提醒工作人员小心处理，保证操作者的人身安全。同时，可以通过灵敏电阻R6对检测的可行距离进行调整，从而满足不同的测量需要。

Claims (9)

1.一种便携式线缆校验及线缆带电检测仪，其特征在于：包括箱体，箱体内设有校线及带电检测电路板，箱体上设有多组校线可视排，箱体上还设有校线手动开关、带电检测开关、带电检测声光报警机构和带电检测天线；

所述的每组校线可视排包括始端接线端子、自检显示灯、校线显示灯和末端接线端子；

所述的校线及带电检测电路板包括电源供电模块、电源控制模块、校线自检及检测模块和带电体检测报警模块，电源供电模块的电源接电端口用于连接市电，电源供电模块的供电端口分别连接电源控制模块和带电体检测报警模块的电源输入端，电源控制模块的供电端连接校线自检及检测模块的接电端。

2.根据权利要求1所述的便携式线缆校验及线缆带电检测仪，其特征在于：所述的校线可视排设定10组，每组校线可视排中的始端接线端子、自检显示灯、校线显示灯和末端接线端子由上到下依次排列设置，且每组校线可视排依次水平排列。

3.根据权利要求1所述的便携式线缆校验及线缆带电检测仪，其特征在于：所述的电源供电模块包括三端稳压集成电路，三端稳压集成电路的电源输入端口连接市电电压，且三端稳压集成电路的电源输入端还通过第一电容连接可充放电池组的负极；三端稳压集成电路的电源输出端通过第一压降二极管连接可充放电池组的正极，可充放电池组的负极连接三端稳压集成电路的接地端，且可充放电池组的正极和负极作为电源供电模块的供电端口。

4.根据权利要求3所述的便携式线缆校验及线缆带电检测仪，其特征在于：所述的电源控制模块包括校线手动开关和单片机，单片机的供电接入端通过校线手动开关连接可充放电池组的正极，单片机的供电接入端还通过输入滤波电容连接可充放电池组的负极，单片机的第一引脚依次通过振荡电路和第二压降二极管连接校线自检及检测模块，单片机的第二引脚通过分压电阻电路和输出滤波电容连接可充放电池组的负极，第二压降二极管的负极和可充放电池组的负极作为校线自检及检测模块的供电端。

5.根据权利要求4所述的便携式线缆校验及线缆带电检测仪，其特征在于：所述的校线自检及检测模块包括多组并联连接的校线显示电路，每组校线显示电路包括依次串联的第一分压电阻、自检显示二极管和校线显示二极管，校线显示二极管并联第二分压电阻，第一分压电阻和自检显示二极管之间设置始端接线端子，自检显示二极管和校线显示二极管之间设置末端接线端子；第一分压电阻的左端连接第二压降二极管的负极，校线显示二极管的负极连接可充放电池组的负极。

6.根据权利要求5所述的便携式线缆校验及线缆带电检测仪，其特征在于：所述的自检显示二极管为自检显示灯，校线显示二极管为校线显示灯。

7.根据权利要求3所述的便携式线缆校验及线缆带电检测仪，其特征在于：所述的带电体检测报警模块包括带电检测开关、天线模块、信号处理放大模块和声光报警模块，可充放电池组的正极通过带电检测开关连接信号处理放大模块，天线模块的信号输出端通过输入阻抗连接信号处理放大模块，信号处理放大模块连接声光报警模块。

8.根据权利要求7所述的便携式线缆校验及线缆带电检测仪，其特征在于：所述的信号处理放大模块包括初级放大场效应管、中级放大三极管和末级驱动三极管，初级放大场效应管的栅极通过输入阻抗连接天线模块的信号输出端，初级放大场效应管的栅极还通过灵敏电阻连接可充放电池组的负极，初级放大场效应管的漏极通过第一电阻连接带电检测开关，初级放大场效应管的漏极还连接中级放大三极管的基极，初级放大场效应管的源极连接可充放电池组的负极，中级放大三极管的集电极通过第二电阻连接带电检测开关，中级放大三极管的发射极连接可充放电池组的负极，中级放大三极管的集电极通过第三电阻连接末级驱动三极管的基极，中级放大三极管的集电极通过滤波电容连接可充放电池组的负极，末级驱动三极管的发射极连接带电检测开关，末级驱动三极管的集电极通过声光报警模块连接可充放电池组的负极。

9.根据权利要求8所述的便携式线缆校验及线缆带电检测仪，其特征在于：所述的声光报警模块采用蜂鸣器和发光二极管。