CN220691036U - 一种电缆故障探测电路 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种电缆故障探测电路，涉及电缆故障探测技术领域，包括电流输入单元为整个电路提供电源并输出电源输入信号；升压单元与电流输入单元输出端信号连接，用于接收电源输入信号后升压得到高电压电能；电能储存单元包括高压电容组，与升压单元输出端信号连接，高压电容组用于储存高电压电能；取样单元与电能储存单元信号连接，用于接收储存的电压进行取样并对电压值进行检测；探放控制单元包括探放按钮，探放按钮用于进行探放检测；开关切换单元与探放控制单元输出端信号连接，用于在探放按钮闭合后控制触点进行闭合；电流输出单元与开关切换单元信号连接，用于在触点闭合后输出电流输出信号。本申请具有提高电缆故障检测效率的效果。
Description
技术领域
本申请涉及电缆故障探测技术领域，尤其是涉及一种电缆故障探测电路。
背景技术
目前，电缆是由一个或多个绝缘导体组成，并用绝缘材料包覆，最终再用外护套保护的电气线路传输装置。有线通讯电缆畅通和电力输送有赖于电缆线路的正常运行，一旦线路发生故障，就会造成设备停止运行和较大的经济损失。因而，对电缆进行维护以及对电缆故障点进行查找至关重要。
相关技术中，通过电缆故障检测仪对电缆进行检测时，通常将电缆故障检测仪的测试端口与待测电缆的一端固定连接，在电缆故障检测仪上设置脉冲宽度等相应参数，启动电缆故障检测仪发送短脉冲信号，接收反射回来的信号并测量反射信号的强度和时间延迟从而对故障点位置进行确定。
针对上述中的相关技术，当电缆故障检测仪和电缆之间的连接不牢固或存在松动时，信号传输中断信号强度减弱，影响测量结果准确性信号在反射过程中会发生一定的能量损失导致测量值偏低影响测量结果，信号在电缆中传输需要一定时间导致信号传输存在延迟误差，导致检测结果不准确，电缆故障检测效率低下，存在改进之处。
实用新型内容
为了提高电缆故障检测效率，本申请提供了一种电缆故障探测电路。
本申请提供的一种电缆故障探测电路，采用如下的技术方案：
一种电缆故障探测电路，包括电流输入单元，配置于为整个电路提供电源并输出电源输入信号；
升压单元，配置为与所述电流输入单元的输出端之间信号连接，用于接收所述电源输入信号后进行升压操作得到高电压电能；
电能储存单元，包括高压电容组，配置为与所述升压单元的输出端之间信号连接，所述高压电容组用于将高电压电能进行储存；
取样单元，配置为与所述电能储存单元的输出端之间信号连接，用于接收储存的电压进行取样并对电压值进行检测；
探放控制单元，包括探放按钮，所述探放按钮用于进行探放检测；
开关切换单元，配置为与探放控制单元的输出端之间信号连接，用于在探放按钮闭合后控制触点进行闭合；
电流输出单元，配置为与所述开关切换单元的输出端之间信号连接，用于在触点闭合后输出电流输出信号。
优选的，所述电流输入单元包括额定电压为12V以及额定电流为5A的电池，所述电池用于对整个电路进行提供电源并输出电源输入信号，其中电源输入信号包括正输入电流信号以及负输入电流信号，所述电池的正相输出端输出所述正输入电流信号，所述电池的负相输出端输出所述负输入电流信号。
优选的，所述升压单元包括升压按钮、高频驱动板以及升压变压器，所述升压按钮的一端与所述电流输入单元的输出端信号连接，升压按钮的另一端与所述高频驱动板的正相输入端之间信号连接，所述高频驱动板的负相输入端与所述电池的负相输出端信号连接，所述高频驱动板的正相输出端与所述升压变压器的正相输入端之间信号连接，所述高频驱动板的负相输出端与所述升压变压器的负相输入端信号连接。
优选的，所述高压电容组的输入端与所述升压变压器的输出端信号连接，所述高压电容组的输出端与所述取样单元的输入端信号连接，其中所述高压电容组包括第一电容、第二电容、第三电容以及第四电容，所述第一电容、所述第二电容、所述第三电容以及所述第四电容额定电压均为1400V、电容值均为20uF，所述第一电容、所述第二电容、所述第三电容以及所述第四电容之间依次串联。
优选的，所述取样单元包括取样电阻以及高压直流电压表，所述取样电阻的输入端与所述第一电容的正极板之间信号连接，所述取样电阻的第一输出端与所述高压直流电压表信号连接，所述取样电阻的第二输出端与所述开关切换单元的输入端信号连接，所述高压直流电压表的第一输入端与所述第四电容的负极板之间信号连接，所述高压直流电压表的第二输入端与所述取样电阻的输出端信号连接，所述高压直流电压表的输出端与所述开关切换单元的输入端之间信号连接。
优选的，所述探放按钮的一端与所述电池之间信号连接，所述探放按钮的另一端分别与所述升压按钮以及所述开关切换单元之间信号连接。
优选的，所述开关切换单元包括直流接触器，直流接触器包括线圈、第一触点以及第二触点，线圈的一端与所述探放按钮以及所述电池信号连接，所述线圈的另一端与所述高频驱动板的负相输入端之间信号连接；所述第一触点的输入端与所述取样电阻之间信号连接，所述第一触点的输出端与所述电流输出单元之间信号连接，第二触点的输入端与所述高压直流电压表的输出端信号连接，所述第二触点的输出端与所述电流输出单元信号连接。
优选的，所述电流输出单元包括正输出端子以及负输出端子，所述电流输出信号包括正输出电流信号以及负输出电流信号，所述正输出端子用于输出所述正输出电流信号，所述负输出端子用于输出所述负输出电流信号。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
通过闭合升压按钮将电池与高能驱动板之间进行连通，驱动升压变压器进行升压，将电压升至不同故障类型探放检测时所需输出电压数值，通过电能储存单元对高电压电能进行储存，基于取样电阻进行取样测量电压值并于高压直流电压表进行显示，通过闭合探放按钮，线圈得电导致第一触点与第二触点闭合进行放电，进行放电操作时，故障点击穿发出尖锐响声，工作人员通过尖锐响声确定故障点位置，提高了电缆故障检测的效率；
借助四个额定电压均为1400V、电容值均为20uF对高电压电能进行储存，在放电时电容进行放电，减少电池放电消耗，节约了成本。
附图说明
图1为本实施例主要体现电缆故障探测电路的模块框图；
图2为本实施例主要体现电缆故障探测电路的电路示意图。
附图标记：1、电流输入单元；11、电池；2、升压单元；21、升压按钮；22、高频驱动板；23、升压变压器；3、电能储存单元；31、高压电容组；311、第一电容；312、第二电容；313、第三电容；314、第四电容；4、取样单元；41、取样电阻；42、高压直流电压表；5、探放控制单元；51、探放按钮；6、开关切换单元；61、直流接触器；611、线圈；612、第一触点；613、第二触点；7、电流输出单元；71、正输出端子；72、负输出端子。
具体实施方式
以下结合附图1-2对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开了一种电缆故障探测电路。
参照图1和图2，一种电缆故障探测电路包括电流输入单元1、升压单元2、电能储存单元3、取样单元4、探放控制单元5、开关切换单元6以及电流输出单元7。
参照图1和图2，电流输入单元1配置于为整个电路提供电源并输出电源输入信号。电流输入单元1包括电池11，电池11用于对整个电路提供电源并输出电源输入信号。其中，电源输入信号包括正输入电流信号以及负输入电流信号。电池11的正相输出端输出正输入电流信号，电池11的负相输出端输出负输入电流信号。应当指出的是，本申请实施例中的电池11指的是额定电压为12V以及额定电流为5A的电池11。
参照图1和图2，升压单元2包括升压按钮21、高频驱动板22以及升压变压器23，升压按钮21的一端与电流输入单元1的输出端信号连接，升压按钮21的另一端与高频驱动板22的正相输入端之间信号连接。高频驱动板22的负相输入端与电池11的负相输出端信号连接，高频驱动板22的正相输出端与升压变压器23的正相输入端之间信号连接，高频驱动板22的负相输出端与升压变压器23的负相输入端信号连接。升压按钮21按下后，电池11与高频驱动板22之间连通，高频驱动板22提供高频信号驱动升压变压器23进行升压操作，将电压升至不同故障类型对应所需的输出电压。
运用中，借助万用表或摇表初步检测故障类型，判断属于低阻故障、高阻故障还是闪络击穿故障，在按下升压按钮21后进行升压操作直至达到所需输出电压值。不同故障类型探放时所需输出电压数值不同。低阻故障绝缘阻值在0Ω-100KΩ，输出电压2000v-2500V。高阻故障绝缘阻值在100KΩ-2MΩ，输出电压2500V-3500V。闪络击穿故障属于特殊故障，漏电电流能被漏电保护装置检测到，2500V摇表遥测阻值在几十兆欧以上，漏电保护跳闸说明漏电电流是存在的，输出电压4500V-5500V。
参照图1和图2，电能储存单元3包括高压电容组31，高压电容组31用于将高电压电能进行储存。高压电容组31包括第一电容311、第二电容312、第三电容313以及第四电容314。第一电容311的正极板与升压变压器23的正相输出端之间信号连接，第一电容311、第二电容312、第三电容313以及第四电容314之间依次串联，第四电容314的负极板与升压变压器23的负相输出端之间信号连接。应当指出的是，本申请实施例中的第一电容311、第二电容312、第三电容313以及第四电容314的额定电压均为1400V、电容值均为20uF。
参照图1和图2，取样单元4包括取样电阻41以及高压直流电压表42。取样电阻41的输入端与第一电容311的正极板之间信号连接，取样电阻41的第一输出端与高压直流电压表42信号连接，取样电阻41的第二输出端与开关切换单元6的输入端信号连接。高压直流电压表42的第一输入端与第四电容314的负极板之间信号连接，高压直流电压表42的第二输入端与取样电阻41的输出端信号连接，高压直流电压表42的输出端与开关切换单元6的输入端之间信号连接。通过将取样电阻41与高压电容组31进行并联对高压电容组31中储存的电压值进行测量并避免过压，起到保护作用。
探放控制单元5包括探放按钮51。探放按钮51闭合用于进行探放检测，探放按钮51的一端与电池11之间信号连接，探放按钮51的另一端分别与升压按钮21以及开关切换单元6之间信号连接。
参照图1和图2，开关切换单元6包括直流接触器61，直流接触器61包括线圈611、第一触点612以及第二触点613。线圈611的一端与探放按钮51以及电池11信号连接，线圈611的另一端与高频驱动板22的负相输入端之间信号连接。第一触点612的输入端与取样电阻41之间信号连接，第一触点612的输出端与电流输出单元7之间信号连接。第二触点613的输入端与高压直流电压表42的输出端信号连接，第二触点613的输出端与电流输出单元7信号连接。实际运用中，探放按钮51按下后，线圈611得电，则第一触点612与第二触点613进行闭合，进行放电操作。
参照图1和图2，电流输出单元7配置为与开关切换单元6的输出端之间信号连接。电流输出单元7用于在触点闭合后进行放电并输出电流输出信号。其中，电流输出单元7包括正输出端子71以及负输出端子，电流输出信号包括正输出电流信号以及负输出电流信号。正输出端子71用于输出正输出电流信号，负输出端子用于输出负输出电流信号。在进行放电操作时，故障点击穿，发出尖锐的响声，工作人员通过尖锐响声确定故障点位置。
本申请实施例一种电缆故障探测电路的实施原理为：借助万用表或摇表初步检测故障类型，判断电缆故障属于低阻故障、高阻故障还是闪络击穿故障，不同故障类型探放时所需输出电压数值不同。若为低阻故障，低阻故障绝缘阻值在0Ω-100KΩ，则所需输出电压2000v-2500V；若为高阻故障，高阻故障绝缘阻值在100KΩ-2MΩ，则所需输出电压2500V-3500V；若为闪络击穿故障，摇表遥测阻值在几十兆欧以上，则所需输出电压4500V-5500V。工作人员按下升压按钮21，高频驱动板22驱动升压变压器23进行升压直至达到所需输出电压。高能电容组包括四个额定电压均为1400V、电容值均为20uF的电容对高电压电能进行储存，将取样电阻41与高压电容组31进行并联对高压电容组31中储存的电压值进行测量并避免过压，起到保护作用。高能直流电压表对测量到的电压值进行显示，当达到检测故障所需电压之后停止升压。工作人员按下探放按钮51，探放按钮51闭合时线圈611得电，则第一触点612与第二触点613进行闭合，进行放电操作。在进行放电操作时，故障点击穿，发出尖锐的响声，工作人员通过尖锐响声确定故障点位置，提高了电缆故障检测效率。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种电缆故障探测电路，其特征在于，包括：
电流输入单元(1)，配置于为整个电路提供电源并输出电源输入信号；
升压单元(2)，配置为与所述电流输入单元(1)的输出端之间信号连接，用于接收所述电源输入信号后进行升压操作得到高电压电能；
电能储存单元(3)，包括高压电容组(31)，配置为与所述升压单元(2)的输出端之间信号连接，所述高压电容组(31)用于将高电压电能进行储存；
取样单元(4)，配置为与所述电能储存单元(3)的输出端之间信号连接，用于接收储存的电压进行取样并对电压值进行检测；
探放控制单元(5)，包括探放按钮(51)，所述探放按钮(51)用于进行探放检测；
开关切换单元(6)，配置为与探放控制单元(5)的输出端之间信号连接，用于在探放按钮(51)闭合后控制触点进行闭合；
电流输出单元(7)，配置为与所述开关切换单元(6)的输出端之间信号连接，用于在触点闭合后输出电流输出信号。
2.根据权利要求1所述的一种电缆故障探测电路，其特征在于，所述电流输入单元(1)包括额定电压为12V以及额定电流为5A的电池(11)，所述电池(11)用于对整个电路进行提供电源并输出电源输入信号，其中电源输入信号包括正输入电流信号以及负输入电流信号，所述电池(11)的正相输出端输出所述正输入电流信号，所述电池(11)的负相输出端输出所述负输入电流信号。
3.根据权利要求2所述的一种电缆故障探测电路，其特征在于，所述升压单元(2)包括升压按钮(21)、高频驱动板(22)以及升压变压器(23)，所述升压按钮(21)的一端与所述电流输入单元(1)的输出端信号连接，升压按钮(21)的另一端与所述高频驱动板(22)的正相输入端之间信号连接，所述高频驱动板(22)的负相输入端与所述电池(11)的负相输出端信号连接，所述高频驱动板(22)的正相输出端与所述升压变压器(23)的正相输入端之间信号连接，所述高频驱动板(22)的负相输出端与所述升压变压器(23)的负相输入端信号连接。
4.根据权利要求3所述的一种电缆故障探测电路，其特征在于，所述高压电容组(31)的输入端与所述升压变压器(23)的输出端信号连接，所述高压电容组(31)的输出端与所述取样单元(4)的输入端信号连接，其中所述高压电容组(31)包括第一电容(311)、第二电容(312)、第三电容(313)以及第四电容(314)，所述第一电容(311)、所述第二电容(312)、所述第三电容(313)以及所述第四电容(314)额定电压均为1400V、电容值均为20uF，所述第一电容(311)、所述第二电容(312)、所述第三电容(313)以及所述第四电容(314)之间依次串联。
5.根据权利要求4所述的一种电缆故障探测电路，其特征在于，所述取样单元(4)包括取样电阻(41)以及高压直流电压表(42)，所述取样电阻(41)的输入端与所述第一电容(311)的正极板之间信号连接，所述取样电阻(41)的第一输出端与所述高压直流电压表(42)信号连接，所述取样电阻(41)的第二输出端与所述开关切换单元(6)的输入端信号连接，所述高压直流电压表(42)的第一输入端与所述第四电容(314)的负极板之间信号连接，所述高压直流电压表(42)的第二输入端与所述取样电阻(41)的输出端信号连接，所述高压直流电压表(42)的输出端与所述开关切换单元(6)的输入端之间信号连接。
6.根据权利要求3所述的一种电缆故障探测电路，其特征在于，所述探放按钮(51)的一端与所述电池(11)之间信号连接，所述探放按钮(51)的另一端分别与所述升压按钮(21)以及所述开关切换单元(6)之间信号连接。
7.根据权利要求5所述的一种电缆故障探测电路，其特征在于，所述开关切换单元(6)包括直流接触器(61)，直流接触器(61)包括线圈(611)、第一触点(612)以及第二触点(613)，线圈(611)的一端与所述探放按钮(51)以及所述电池(11)信号连接，所述线圈(611)的另一端与所述高频驱动板(22)的负相输入端之间信号连接；所述第一触点(612)的输入端与所述取样电阻(41)之间信号连接，所述第一触点(612)的输出端与所述电流输出单元(7)之间信号连接，第二触点(613)的输入端与所述高压直流电压表(42)的输出端信号连接，所述第二触点(613)的输出端与所述电流输出单元(7)信号连接。
8.根据权利要求1所述的一种电缆故障探测电路，其特征在于，所述电流输出单元(7)包括正输出端子(71)以及负输出端子，所述电流输出信号包括正输出电流信号以及负输出电流信号，所述正输出端子(71)用于输出所述正输出电流信号，所述负输出端子用于输出所述负输出电流信号。
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