CN208386006U - 一种电力电缆烧穿装置 - Google Patents

Abstract

一种电力电缆烧穿装置，其特征在于：包括移相触发器、电流互感器、整流变压器、控制器和触摸屏，外接电源依次经过移相触发器、电流互感器连接整流变压器的一次侧，外接电源还与触摸屏和控制器相连接，触摸屏与控制器相连接，控制器与移相触发器相连接，电流互感器的输出端及整流变压器的一次侧连接有电流电压变送模块，整流变压器的二次侧输出端连接有电流电压取样变送模块，电流电压变送模块和电流电压取样变送模块均与控制器相连接，所述整流变压器的二次侧用来连接被烧电力电缆。本实用新型的优点在于：能实时调整整流变压器的输入电流和电压，并能直观的观察被烧电力电缆的击穿电流和电压，操作简单，能有效保障对电力电缆故障点的击穿。

Description

一种电力电缆烧穿装置

技术领域

本实用新型涉及电力电缆检测领域，特别涉及一种电力电缆烧穿装置。

背景技术

随着高压电力电缆的数量不断上升，但同时由于投运年份已久，很多电力电缆已老化，每年会发生很多起电力电缆故障，为了更好解决生产中的实际困难，全面应对各种电力电缆故障。目前国内有不少厂家研制生产了电力电缆烧穿源，利用高电压将电力电缆高阻故障点烧穿，降低故障点电阻，使其形成低阻接地。但在中转307线闪络性接地故障查找的实际使用中，发现市场上的烧穿源功率太小，在烧穿过程中由于电流上升，导致电压下降，故障点恢复，反复几次后反而造成故障点耐压升高。

有申请号为CN201610149884.6(公布号为CN105807185A)的中国发明专利公开了一种电力电缆高阻故障点低阻化的装置和方法，包括相并联的脉冲高电压产生部分和直流电弧维持部分；脉冲高电压部分与直流电弧维持部分之间通过球间隙和磁开关以及硅堆连接；电力电缆高阻故障点低阻化的装置工作时先输出脉冲电压，后输出维持电弧燃烧的直流电流，脉冲高电压先作用于电缆的高阻故障点，电缆的高阻故障点被脉冲高电压击穿电弧放电后，电阻减小接近短路，直流电弧维持部分对高阻故障点提供直流电流维持电弧燃烧直到将其低阻化。该发明在电力电缆不受损伤的情况下，能够实现在十几秒至几十秒时间内将高阻故障点电缆主绝缘局部碳化，将故障点对地电阻低阻化。但该装置是通过先输出脉冲电压，后输出维持稳定电弧的直流电流，需要先通过改变球间隙距离和单次高压脉冲发生器的输出电压来改变施加于电力电缆的脉冲高电压；后通过调节可调恒压/恒流电源的输出电压和储能电容器，实现电力电缆故障点电弧的持续燃烧，需要分为两个步骤调节，操作复杂，并且不能直观了解施加于电力电缆的脉冲高电压。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种直观性强、能实时调整电力电缆烧穿供电电压和电流的电力电缆烧穿装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种电力电缆烧穿装置，其特征在于：包括移相触发器、电流互感器、整流变压器、控制器和触摸屏，外接电源依次经过移相触发器、电流互感器连接整流变压器的一次侧，外接电源还与触摸屏和控制器相连接，所述触摸屏与控制器相连接，所述控制器与移相触发器相连接，用于通过控制器控制移相触发器，从而控制整流变压器的一次侧的输入电流和电压，所述电流互感器的输出端及整流变压器的一次侧连接有电流电压变送模块，所述整流变压器的二次侧输出端连接有电流电压取样变送模块，所述电流电压变送模块和电流电压取样变送模块均与控制器相连接，用于通过触摸屏显示整流变压器的一次侧输入的电流、电压以及二次侧输出的电流、电压，所述整流变压器的二次侧用来连接被烧电缆，用于通过整流变压器给被烧电缆供电进行烧穿。

具体的，所述整流变压器为一次侧设有多个抽头的第一变压器，所述第一变压器的二次侧输出端分别连接整流桥的两相对侧，所述整流桥的另一相对侧的一端连接第一电阻R1的一端，所述整流桥的另一相对侧的另外一端分别连接第二电阻R2的一端和阻尼电阻的一端，所述阻尼电阻的另一端用来连接被烧电缆的一端而成为第一连接端，所述第二电阻R2的另一端串联第三电阻R3的一端，所述第三电阻R3的另一端与第一电阻R1的另一端相连接并接地，而形成用来连接被烧电缆的第二连接端。

在本方案中，为了实时查看对电缆进行烧穿的电压和电流，采取以下方案：所述电流电压取样变送模块的第J1-8引脚和第J1-7引脚均连接在第一电阻R1的一端与整流桥连接线之间，所述电流电压取样变送模块的第J1-3引脚和第J1-4引脚连接在第二电阻R2和第三电阻R3之间，所述电流电压取样变送模块的第J1-5引脚与第一电阻R1和第三电阻R3的接地点相连接。

进一步的，还包括有第一模拟量扩展模块和第二模拟量扩展模块，所述电流电压取样变送模块经该第一模拟量扩展模块与所述控制器相连接，所述电流电压变送模块经该第二模拟量扩展模块与所述控制器相连接。

进一步的，还包括测量整流变压器内温度的温度变送模块和测量整流变压器内瓦斯的瓦斯监测模块，所述温度变送模块的输出端与第二模拟量扩展模块相连接，所述瓦斯监测模块的输出端与控制器相连接。

还包括有一次侧与外接电源线连接的第二变压器TC1，所述第二变压器TC1的二次侧输出端连接有第一开关电源U1、第二开关电源U2、第三开关电源U3和第四开关电源U4，所述第一开关电源U1连接控制器，用于为控制器供电，所述第二开关电源U2连接温度变送模块和电流电压变送模块，所述第三开关电源U3连接触摸屏。

为了防止装置内温度过高，还包括散热风机和通风风机，所述散热风机和通风风机的正极分别连接第四开关电源U4的正极，所述散热风机和通风风机的负极分别连接第四开关电源U4的负极。

所述控制器的输出端还连接有在故障时能断开外接电源与移相触发器连接的故障跳闸模块和故障指示模块。

作为优选，所述移相触发器为单相可控硅单相调压移相触发器。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过触摸屏显示整流变压器的一次侧输入的电流、电压和二次侧输出的电流、电压，能直观的观察到对被烧电缆施加的电流和电压，并且在触摸屏上操作，通过控制器控制移相触发器进行调压，实时调节整流变压器的一次侧的输入电流和电压，从而能有效保障对被烧电缆进行击穿，操作简单，直观性强。

附图说明

图1为本实用新型实施例的电路框图；

图2为本实用新型实施例的电路图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1所示，一种电力电缆烧穿装置，适用于高阻接地和闪络性故障电力电缆，包括移相触发器A1、电流互感器TA2、整流变压器A2、控制器A4、触摸屏A3、电流电压变送模块B1和电流电压取样变送模块B2，外接电源(L1、L3)依次经过移相触发器A1、电流互感器TA2连接整流变压器A2的一次侧，外接电源(L1、L3)还与触摸屏A3和控制器A4相连接，触摸屏A3与控制器A4相连接，控制器A4与移相触发器A1相连接，用于通过控制器A4控制移相触发器A1，从而控制整流变压器A2的一次侧的输入电流和电压，电流互感器TA2的输出端及整流变压器A2的一次侧连接电流电压变送模块B1，整流变压器A2的二次侧输出端连接电流电压取样变送模块B2，电流电压变送模块B1和电流电压取样变送模块B2均与控制器A4相连接，用于通过触摸屏A3显示整流变压器A2的一次侧输入的电流、电压以及二次侧输出的电流、电压，整流变压器A2的二次侧用来连接被烧电缆，用于通过整流变压器A2给被烧电缆供电进行烧穿；在本实施例中，移相触发器A1为单相可控硅单相调压移相触发器。

在本实施例中，整流变压器A2为包括一次侧设有多个抽头的第一变压器TC3，第一变压器TC3的二次侧输出端分别连接整流桥(由二极管D1、D2、D3、D4组成)的两相对侧，整流桥的另一相对侧的一端连接第一电阻R1的一端，整流桥的另一相对侧的另外一端分别连接第二电阻R2的一端和阻尼电阻的一端，阻尼电阻的另一端用来连接被烧电缆的一端而成为第一连接端，第二电阻R2的另一端串联第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端与第一电阻R1的另一端相连接并接地，而形成用来连接被烧电缆的第二连接端。其中，在本实施例中，抽头为三个，根据待烧穿电力电缆的电压等级选择不同抽头使第一变压器TC3的二次侧输出78kV、37kV和25kV的电压，当对35kV电力电缆进行烧穿时，则选择对应抽头使第一变压器TC3的二次侧输出78kV电压，当对10kV电力电缆进行烧穿时，则选择对应抽头使第一变压器TC3的二次侧输出37kV电压，当对6kV电力电缆进行烧穿时，则选择对应抽头使第一变压器TC3的二次侧输出25kV电压。

电流互感器TA2的输出端连接到电流电压变送模块B1的电流端，电流电压变送模块B1的电压端与整流变压器A2的一次侧连接；电流电压取样变送模块B2的第J1-8引脚和第J1-7引脚均连接在第一电阻R1的一端与整流桥连接线之间，电流电压取样变送模块B2的第J1-3引脚和第J1-4引脚连接在第二电阻R2和第三电阻R3之间，电流电压取样变送模块B2的第J1-5引脚与第一电阻R1和第三电阻R3的接地点相连接，通过上述引脚连接关系，电流电压取样变送模块B2将整流变压器A2加载在被烧电缆上的电流和电压通过触摸屏A3显示。

在本实施例中，控制器A4连接有第一模拟量扩展模块A5和第二模拟量扩展模块A6，第一模拟量扩展模块A5和第二模拟量扩展模块A6作为控制器A4的采样模块，具体的，电流电压取样变送模块B2经该第一模拟量扩展模块A5与控制器A4相连接，电流电压变送模块B1经该第二模拟量扩展模块A6与控制器A4相连接；烧穿装置内还设有用于测量整流变压器A2内温度的温度变送模块RTD1和用于测量整流变压器A2内瓦斯的瓦斯监测模块RTD2，温度变送模块RTD1的输出端与第二模拟量扩展模块A6相连接，瓦斯监测模块RTD2的输出端与控制器A4相连接。

装置内还包括有一次侧与外接电源线连接的第二变压器TC1，第二变压器TC1的二次侧输出端连接有第一开关电源U1、第二开关电源U2、第三开关电源U3和第四开关电源U4，第一开关电源U1连接控制器A4，用于为控制器A4供电，第二开关电源U2连接温度变送模块RTD1和电流电压变送模块B1，第三开关电源U3连接触摸屏A3。本实施例中，第二变压器TC1的二次侧输出端为220V电压，第一开关电源U1的功率为60W，第二开关电源U2、第三开关电源U3和第四开关电源U4的功率为30W。

为了防止装置内温度过高，烧穿装置内还包括散热风机和通风风机，散热风机和通风风机的正极分别连接第四开关电源U4的正极，散热风机和通风风机的负极分别连接第四开关电源U4的负极。

控制器A4的输出端还连接有在故障时能断开外接电源与移相触发器A1连接的故障跳闸模块和故障指示模块。

如图2所示，为电力电缆烧穿装置的内部电路图，图中为了方便表述电路的连接关系，将相同的引脚标号表示连接关系，例如第二模拟量扩展模块A6的引脚为801-和801+标号，移相触发器A1上对应设有引脚801-和801+，则表示第二模拟量扩展模块A6上的801-和801+与移相触发器A1上的引脚801-和801+分别对应连接，其他相对应的标号表示方式类似。本实施例中，第一模拟量扩展模块A5为EM231芯片，第二模拟量扩展模块A6为EM235芯片，控制器A4为CPU224CN芯片。

为了避免长时间对电力电缆进行加压和击穿，对电力电缆造成破坏，因此需要对加压时间和击穿时间进行限定，在对电缆进行加压的过程中，假设加压时间为T1，其中T1<10分钟，当加压时间T1内超过范围时则控制器A4将自动关断移相触发器A1使整流变压器A2的一次侧输入电压为零，停止对电缆进行加压，本实施例中T1＝5分钟；并且在电缆加压时间T1内，电缆故障点被击穿，烧穿过程中高压输出电流维持在I1，假设击穿时间为T2，其中I1<0.8A,T2<60秒，击穿时间T2超过范围时则同样控制器A4将自动关断移相触发器A1使整流变压器A2的一次侧输入电压为零，停止对电缆进行加压，本实施例中，I1＝0.6A，T2＝5秒。

在使用时，对烧穿装置进行通电，根据电力电缆的电压选择整流变压器A2的对应抽头，然后通过对触摸屏A3上进行操作，使控制器A4的第二模拟量扩展模块A6对应控制单相可控硅单相调压移相触发器A1，调节单相可控硅单相调压移相触发器A1的V1与V2之间的导通角，从而控制整流变压器A2的一次侧输入电压，并且电流电压变送模块B1的电流和电压和电流电压取样变送模块B2输出的电流和电压均通过触摸屏A3上显示，当在加压时间T1未超出预设时间时，并且出现电缆故障点被击穿，则控制击穿时间T2和维持高压输出电流I1，击穿时间T2达到预设时间后则使整流变压器A2的一次侧输入电压为零，停止对电缆进行加压，利用电力电缆多次脉冲故障测距仪对击穿电缆进行精确测距定位，即可找到电缆故障点。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种电力电缆烧穿装置，其特征在于：包括移相触发器、电流互感器、整流变压器、控制器和触摸屏，外接电源依次经过移相触发器、电流互感器连接整流变压器的一次侧，外接电源还与触摸屏和控制器相连接，所述触摸屏与控制器相连接，所述控制器与移相触发器相连接，用于通过控制器控制移相触发器，从而控制整流变压器的一次侧的输入电流和电压，所述电流互感器的输出端及整流变压器的一次侧连接有电流电压变送模块，所述整流变压器的二次侧输出端连接有电流电压取样变送模块，所述电流电压变送模块和电流电压取样变送模块均与控制器相连接，用于通过触摸屏显示整流变压器的一次侧输入的电流、电压以及二次侧输出的电流、电压，所述整流变压器的二次侧用来连接被烧电缆，用于通过整流变压器给被烧电缆供电进行烧穿。

2.根据权利要求1所述的电力电缆烧穿装置，其特征在于：所述整流变压器为一次侧设有多个抽头的第一变压器，所述第一变压器的二次侧输出端分别连接整流桥的两相对侧，所述整流桥的另一相对侧的一端连接第一电阻R1的一端，所述整流桥的另一相对侧的另外一端分别连接第二电阻R2的一端和阻尼电阻的一端，所述阻尼电阻的另一端用来连接被烧电缆的一端而成为第一连接端，所述第二电阻R2的另一端串联第三电阻R3的一端，所述第三电阻R3的另一端与第一电阻R1的另一端相连接并接地，而形成用来连接被烧电缆的第二连接端。

3.根据权利要求2所述的电力电缆烧穿装置，其特征在于：所述电流电压取样变送模块的第J1-8引脚和第J1-7引脚均连接在第一电阻R1的一端与整流桥连接线之间，所述电流电压取样变送模块的第J1-3引脚和第J1-4引脚连接在第二电阻R2和第三电阻R3之间，所述电流电压取样变送模块的第J1-5引脚与第一电阻R1和第三电阻R3的接地点相连接。

4.根据权利要求1所述的电力电缆烧穿装置，其特征在于：还包括有第一模拟量扩展模块和第二模拟量扩展模块，所述电流电压取样变送模块经该第一模拟量扩展模块与所述控制器相连接，所述电流电压变送模块经该第二模拟量扩展模块与所述控制器相连接。

5.根据权利要求4所述的电力电缆烧穿装置，其特征在于：还包括用于测量整流变压器内温度的温度变送模块和用于测量整流变压器内瓦斯的瓦斯监测模块，所述温度变送模块的输出端与第二模拟量扩展模块相连接，所述瓦斯监测模块的输出端与控制器相连接。

6.根据权利要求5所述的电力电缆烧穿装置，其特征在于：还包括有一次侧与外接电源线连接的第二变压器TC1，所述第二变压器TC1的二次侧输出端连接有第一开关电源U1、第二开关电源U2、第三开关电源U3和第四开关电源U4，所述第一开关电源U1连接控制器，用于为控制器供电，所述第二开关电源U2连接温度变送模块和电流电压变送模块，所述第三开关电源U3连接触摸屏。

7.根据权利要求6所述的电力电缆烧穿装置，其特征在于：还包括散热风机和通风风机，所述散热风机和通风风机的正极分别连接第四开关电源U4的正极，所述散热风机和通风风机的负极分别连接第四开关电源U4的负极。

8.根据权利要求1或4所述的电力电缆烧穿装置，其特征在于：所述控制器的输出端还连接有在故障时能断开外接电源与移相触发器连接的故障跳闸模块和故障指示模块。

9.根据权利要求1所述的电力电缆烧穿装置，其特征在于：所述移相触发器为单相可控硅单相调压移相触发器。