CN209764994U - 一种站用低压电缆绝缘故障检测装置 - Google Patents

Abstract

一种站用低压电缆绝缘故障检测装置，包括检测机外壳，检测机外壳前端设有红外线接收头，检测机外壳内部设有电子线路板，检测机外壳上表面设有VGA显示模块，检测机外壳后端内部设有电源模块；红外线接收头与电子线路板电连接，电子线路板由电源模块提供电源；红外线接收头用于将吸收的红外辐射信号转换成对应的电频信号输出。本装置能够帮助站内人员有效地在不带电的情况下快速判断站用电缆是否存在绝缘故障，也能在存在故障前提下快速排除非故障点，大大提高了站用电缆绝缘故障查找的效率。

Description

一种站用低压电缆绝缘故障检测装置

技术领域

本实用新型属于低压电缆绝缘测量技术领域，特别涉及一种站用低压电缆绝缘故障检测装置。

背景技术

站用低压电缆是保证站用电有效传输利用的通道，关系着站点能否正常运行甚至是相关高压线路能否安全稳定运行。因此，保证其长期正常工作尤为重要。电缆在长期的运行中，会出现老化和绝缘下降的情况，而电缆绝缘的下降会产生漏电流,出现单相接地的情况,进而发展成为相间短路,导致事故发生。对于站用低压电缆网,如未及时断开故障馈线并检修,会引起系统的连锁反应,严重时会引发变电站、配电站故障乃至相关联高压线路故障。

目前在查找及处理站用低压电缆绝缘故障方面有下述两种常用方法，但均有所不足：

第一、附加直流电源法：低压电缆对地绝缘参数的大小可直接反应其绝缘状况是否良好。因此，可通过附加直流电源来检测站用低压电缆对地绝缘参数的大小,根据该参数的大小判断站用低压电缆是否存在漏电。但是，该方法不能反映站用低压电缆对地电容的变化情况,而且需要附加额外信号电源,检测装置成本相对较高；

第二、附加低频电源法：附加低频电源，通过测量低压电缆接地线电流的大小来反映电缆绝缘状况。此方法也需要附加额外信号电源,检测装置成本相对较高,而且,基于接地线电流变化检测易受干扰影响,特别是当负荷不平衡时,由于电流互感器励磁阻抗特性不一致,接地线上会出现不平衡电流,对检测结果的判断带来较大误差。

实用新型内容

鉴于背景技术所存在的技术问题，本实用新型所提供的一种站用低压电缆绝缘故障检测装置，能够帮助站内人员有效地在不带电的情况下快速判断站用电缆是否存在绝缘故障，也能在存在故障前提下快速排除非故障点，大大提高了站用电缆绝缘故障查找的效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型采取了如下技术方案来实现：

一种站用低压电缆绝缘故障检测装置，包括检测机外壳，检测机外壳前端设有镜头，镜头中心设有红外线接收头，检测机外壳内部设有电子线路板，检测机外壳上表面设有VGA显示模块，检测机外壳后端内部设有电源模块；红外线接收头与电子线路板电连接，电子线路板由电源模块提供电源；

电子线路板包括数据处理控制模块，数据处理控制模块的输入端与模数转换模块输出端电连接，数据处理控制模块的输出端与数模转换模块输入端电连接；模数转换模块输入端与模拟信号滤波器模块输出端电连接；

模拟信号滤波器模块输入端与红外线接收头输出端电连接；数模转换模块输出端与VGA显示模块电连接；

数据处理控制模块和VGA显示模块均由电源模块供电；红外线接收头用于将吸收的红外辐射信号转换成对应的电频信号输出。

优选的方案中，所述的电源模块通过稳压芯片模块将电源稳压后，再给数据处理控制模块和VGA显示模块供电。

优选的方案中，所述的数据处理控制模块与存储器电连接。

优选的方案中，所述的模拟信号滤波器模块为二阶低通滤波器。

优选的方案中，所述的数据处理控制模块为十四位以上的模数转换器。

优选的方案中，所述的检测机外壳后端外部设有电源开关，电源开关串联在电源模块的电源输出端与稳压芯片模块输入端之间。

优选的方案中，所述的VGA显示模块可旋转地安装在检测机外壳上表面。

优选的方案中，所述的检测机外壳侧面设有腕带。

优选的方案中，所述的电源模块为可充电锂电池，电源模块的充电接头位于检测机外壳后端外部。

优选的方案中，所述的镜头处设有镜头盖，镜头盖通过线绳安装在检测机外壳上。

本专利可达到以下有益效果：

1、此装置能够得到站用低压电缆的温度值,工作人员根据显示模块显示的温度值和红外热像图,直观得到站用低压电缆的故障部位和故障严重程度；此装置效率高,成本低,且安全性和可靠性高,解决现有检测方法操作复杂、检测效率低和测试精度低等问题；

2、本装置携带方便,工作人员的手通过腕带固定，很轻松地就可以托起本装置，然后打开检测机外壳上表面的VGA显示模块,读取数据十分方便；对站用低压电缆中任一段站用低压电缆进行绝缘故障检测,检测完毕后工作人员移动至下一段待检测的站用低压电缆进行检绝缘故障测,依次完成整个站用低压电缆的绝缘故障检测,检测过程简单,效率高,且安全性和可靠性高；

3、整个绝缘故障检测过程中,工作人员与运行中的站用低压电缆不接触,避免工作人员与站用低压电缆的直接接触危害工作人员的人身安全；

4、模拟信号滤波器模块模拟电流信号进行滤波去噪处理，保证站用低压电缆温度检测的准确性，从而提高站用低压电缆绝缘绝缘故障判断的准确；

5、镜头盖可以防止红外线接收头被损坏。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型侧视图，此时VGA显示模块已打开；

图2为本实用新型侧视图，此时VGA显示模块已关闭；

图3为本实用新型后视图；

图4为本实用新型模块连接图；

图5为本实用新型红外线接收头内部电路图；

图6为本实用新型控制逻辑图。

图中：检测机外壳1、红外线接收头2、电子线路板3、VGA显示模块4、电源开关5、电源模块6、数据处理控制模块7、存储器8、稳压芯片模块9、腕带10、模拟信号滤波器模块11、模数转换模块12、数模转换模块13。

具体实施方式

优选的方案如图1至图4所示，一种站用低压电缆绝缘故障检测装置，包括检测机外壳1，检测机外壳1前端设有镜头14，镜头14中心设有红外线接收头2，检测机外壳1内部设有电子线路板3，检测机外壳1上表面设有VGA显示模块4，检测机外壳1后端内部设有电源模块6；红外线接收头2与电子线路板3电连接，电子线路板3由电源模块6提供电源；

电子线路板3包括数据处理控制模块7，数据处理控制模块7的输入端与模数转换模块12输出端电连接，数据处理控制模块7的输出端与数模转换模块13输入端电连接；模数转换模块12输入端与模拟信号滤波器模块11输出端电连接；

模拟信号滤波器模块11输入端与红外线接收头2输出端电连接；数模转换模块13输出端与VGA显示模块4电连接；

数据处理控制模块7和VGA显示模块4均由电源模块6供电；红外线接收头2用于将吸收的红外辐射信号转换成对应的电频信号输出；红外线接收头2接受的波段为8μm~14μm，红外线接收头2对站用低压电缆的红外辐射信号进行采集,并将采集到的红外辐射信号转换为模拟电流信号；红外线接收头2的内部电路图参考附图5所示，红外线接收头2内部电路包括红外监测二极管，放大器，限幅器，带通滤波器，积分电路，比较器等；红外监测二极管监测到红外信号，然后把信号送到放大器和限幅器，限幅器把脉冲幅度控制在一定的水平，带通滤波器可以通过30khz到60khz的负载波，通过解调电路和积分电路进入比较器，比较器输出高低电平的电流信息。

优选的方案如图4所示，电源模块6通过稳压芯片模块9将电源稳压后，再给数据处理控制模块7和VGA显示模块4供电；稳压芯片模块9型号为LM7805。

优选的方案如图4所示，数据处理控制模块7与存储器8电连接。

优选的方案如图4所示，模拟信号滤波器模块11为二阶低通滤波器。

优选的方案如图4所示，数据处理控制模块7为十四位以上的模数转换器。

优选的方案如图3所示，检测机外壳1后端外部设有电源开关5，电源开关5串联在电源模块6的电源输出端与稳压芯片模块9输入端之间。

优选的方案如图1和图2所示，VGA显示模块4可旋转地安装在检测机外壳1上表面。

优选的方案如图3所示，检测机外壳1侧面设有腕带10，腕带10的中部设有海绵护垫，腕带10两边通过尼龙带固定在检测机外壳1，使用时人的右手可以插入至海绵护垫与检测机外壳1之间，从而实现本装置单手操作，方便轻松。

优选的方案如图2和图3所示，电源模块6为可充电锂电池，电源模块6的充电接头16位于检测机外壳1后端外部，电源模块6的充电接头16为USB接头，电源模块6的输出电压为DC5V；充电接头16旁设有内存卡的插槽。

优选的方案如图1和图2所示，镜头14处设有镜头盖15，镜头盖15通过线绳安装在检测机外壳1上，镜头盖15为硅胶制成，本装置未使用时，镜头盖15直接盖住镜头14前端。

可选的，红外线接收头2包括型号为ITR20001/T的收发一体（发射/接收）红外对管；模拟信号滤波模块11包括FIR数字滤波器；模数转换模块12以及数模转换模块13包括型号为PCF8591的AD/DA转换模块；VGA显示模块4可选0.96寸OLED显示屏，其分辨率为128*64，其可视角度大于160度，其功耗为0.06W；存储器8包括型号为MX25L6406EM2I-12G的存储器芯片；稳压芯片模块9包括型号为AMS1117-3.3V的稳压芯片。

整个装置的工作原理结合附图6介绍如下：

通过红外线接收头2对站用低压电缆的红外辐射信号进行采集,并将采集到的红外辐射信号转换为模拟电流信号,模拟电流信号依次通过模拟信号滤波器模块11和模数转换模块12完成模拟电流信号的一次滤波去噪和模数转换处理；然后数据处理控制模块7将模数转换后的数字电流信号进行二次滤波去噪,得到去噪后的数字电流信号,将去噪后的数字电流信号经过模数转换模块13转换为去噪后的模拟电流信号,所述数据处理控制模块7数据根据去噪后的模拟电流信号控制显示模块实时显示,获取站用低压电缆的红外热像图；同时,所述数据处理控制模7数据对去噪后的数字电流信号进行处理,得到站用低压电缆的温度值,工作人员根据显示模块现实的温度值和红外热像图,直观得到站用低压电缆的故障部位和故障严重程度。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种站用低压电缆绝缘故障检测装置，其特征在于：包括检测机外壳（1），检测机外壳（1）前端设有镜头（14），镜头（14）中心设有红外线接收头（2），检测机外壳（1）内部设有电子线路板（3），检测机外壳（1）上表面设有VGA显示模块（4），检测机外壳（1）后端内部设有电源模块（6）；红外线接收头（2）与电子线路板（3）电连接，电子线路板（3）由电源模块（6）提供电源；

电子线路板（3）包括数据处理控制模块（7），数据处理控制模块（7）的输入端与模数转换模块（12）输出端电连接，数据处理控制模块（7）的输出端与数模转换模块（13）输入端电连接；模数转换模块（12）输入端与模拟信号滤波器模块（11）输出端电连接；

模拟信号滤波器模块（11）输入端与红外线接收头（2）输出端电连接；数模转换模块（13）输出端与VGA显示模块（4）电连接；

数据处理控制模块（7）和VGA显示模块（4）均由电源模块（6）供电；红外线接收头（2）用于将吸收的红外辐射信号转换成对应的电频信号输出。

2.根据权利要求1所述的一种站用低压电缆绝缘故障检测装置，其特征在于：电源模块（6）通过稳压芯片模块（9）将电源稳压后，再给数据处理控制模块（7）和VGA显示模块（4）供电。

3.根据权利要求1或2所述的一种站用低压电缆绝缘故障检测装置，其特征在于：数据处理控制模块（7）与存储器（8）电连接。

4.根据权利要求1所述的一种站用低压电缆绝缘故障检测装置，其特征在于：模拟信号滤波器模块（11）为二阶低通滤波器。

5.根据权利要求3所述的一种站用低压电缆绝缘故障检测装置，其特征在于：数据处理控制模块（7）为十四位以上的模数转换器。

6.根据权利要求1或2所述的一种站用低压电缆绝缘故障检测装置，其特征在于：检测机外壳（1）后端外部设有电源开关（5），电源开关（5）串联在电源模块（6）的电源输出端与稳压芯片模块（9）输入端之间。

7.根据权利要求1所述的一种站用低压电缆绝缘故障检测装置，其特征在于：VGA显示模块（4）可旋转地安装在检测机外壳（1）上表面。

8.根据权利要求6所述的一种站用低压电缆绝缘故障检测装置，其特征在于：检测机外壳（1）侧面设有腕带（10）。

9.根据权利要求1或2或4或5或7或8所述的一种站用低压电缆绝缘故障检测装置，其特征在于：电源模块（6）为可充电锂电池，电源模块（6）的充电接头（16）位于检测机外壳（1）后端外部。

10.根据权利要求9所述的一种站用低压电缆绝缘故障检测装置，其特征在于：镜头（14）处设有镜头盖（15），镜头盖（15）通过线绳安装在检测机外壳（1）上。