本發(fā)明涉及電壓的測試裝置技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種電力地埋線漏電故障測準(zhǔn)儀。
背景技術(shù):
隨著供電企業(yè)對農(nóng)村農(nóng)排配變的改造,地埋線由于便于架設(shè)、節(jié)省占地、成本低廉和外觀美觀而被廣泛的應(yīng)用于農(nóng)村農(nóng)排配變的改造中。地埋線數(shù)量越來越多,加之在人們生產(chǎn)生活中,不注意對地埋線外力破壞和地埋線由于過負(fù)荷長時間運行,導(dǎo)致地埋線出現(xiàn)故障的次數(shù)也隨之增加,以前地埋線出現(xiàn)故障后不能迅速直觀的發(fā)現(xiàn)故障點,供電所運行管理人員在處理地埋線故障時費時費力,很難確定地埋線斷線接地的準(zhǔn)確位置,給整個修復(fù)工作造成了很大的難度。市場上出現(xiàn)了很多查找地埋線故障點的儀器,雖然現(xiàn)場靈活使用,也方便攜帶。但是類似這樣的設(shè)備每套有幾百塊錢的,也有幾千塊錢的。這種設(shè)備的組成零部件多,有的操作起來復(fù)雜;有的需要兩個人配合使用,這樣的儀器大多使用的是工頻信號,如果在地空電場干擾較強的地區(qū)探測時,影響使用效果,測量誤差較大。最主要的是損壞后需要寄回廠家,自己不能拆開維修。因為里面的電子元器件都經(jīng)過了加工(為了保密,元器件上面的參數(shù)都被人工打磨下去了),這樣寄回廠家來回浪費時間,供電部門不得不再重新購買此類產(chǎn)品,給供電企業(yè)造成了不必要的負(fù)擔(dān)。
由此可知,地埋線一相接地短路時,電流從接地處四散流出,土壤有電阻,在地面上形成不同的電位分布,人在走近接地地點時,兩腳之間的電位差就稱作跨步電壓。距電流入地點越近,跨步電壓越高,反之越低。但是地埋線在埋入大地中,有時候單相接地泄漏電流很小,跨步電壓很小,需要把這一很微弱的電信號放大到一定的倍數(shù),才能用電壓表V測量出來。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種電力地埋線漏電故障測準(zhǔn)儀,所述測準(zhǔn)儀便于制作和維修,制作成本低,且測試靈敏度高,精確度高。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種電力地埋線漏電故障測準(zhǔn)儀,其特征在于:包括多級電壓放大電路、電壓顯示模塊以及電源模塊,所述多級電壓放大電路包括若干級電壓放大模塊,第一級電壓放大模塊的兩個電壓信號輸入端分別接有一個測試探針,第一級電壓放大模塊的信號輸出端與第二級電壓放大模塊的信號輸入端連接,第二級電壓放大模塊的信號輸出端與所述第三級電壓放大模塊的信號輸入端連接,依次類推,最后一級電壓放大模塊的信號輸出端與所述電壓顯示模塊的信號輸入端連接,所述電源模塊為所述測準(zhǔn)儀內(nèi)需要供電的模塊提供工作電源;測試時,兩個測試探針分開一段距離插入大地,交替向前移動,顯示模塊將測試的電壓顯示出來,電壓顯示最大處即為電力地埋線故障點。
進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述多級電壓放大電路、電壓顯示模塊以及電源模塊位于電路板上,電路板位于外殼內(nèi),所述測試探針位于所述外殼外,測試探針通過導(dǎo)線與所述多級電壓放大電路的信號輸入端連接。
優(yōu)選的,所述第一級電壓放大模塊包括UA741型集成運算放大器,電阻Ri的一端為所述第一級電壓放大模塊的第一信號輸入端,電阻Ri的另一端分為兩路,第一路與UA741的2腳連接,第二路經(jīng)電阻Rf與UA741的6腳連接,UA741的6腳為所述電壓放大模塊的信號輸出端;所述第一級電壓放大模塊的第二信號輸入端分為兩路,第一路與UA741的3腳連接,第二路經(jīng)電阻R1接地;UA741的1腳經(jīng)電位器R后與UA741的5腳連接,UA741的4腳接電源的負(fù)極,UA741的7腳接電源的正極,UA741的8腳懸空;所述第一級電壓放大模塊的兩個信號輸入端分別與一個測試探針連接;
第二級電壓放大模塊至最后一級電壓放大模塊包括UA741型集成運算放大器,第二級電壓放大模塊至最后一級電壓放大模塊具有一個信號輸入端,此信號輸入端與前級電壓放大模塊的信號輸出端連接,該信號輸入端的連接方式與所述第一級電壓放大模塊的第一信號輸入端的連接方式相同;第二級電壓放大模塊至最后一級電壓放大模塊中UA741型集成運算放大器的3腳分別經(jīng)電阻R2-Rn接地,n為大于2的自然數(shù);第二級電壓放大模塊至倒數(shù)第二級電壓放大模塊中 UA741的其它引腳的連接關(guān)系與第一級電壓放大模塊的連接關(guān)系相同;最后一級電壓放大電路的信號輸出端與顯示模塊的信號輸入端連接。
優(yōu)選的,所述電壓顯示模塊為電壓表V,所述電壓表V的一端接地,另一端與多級電壓放大電路中最后一級電壓放大模塊的信號輸出端連接。
進(jìn)一步的技術(shù)方案在于:所述多級電壓放大電路的信號輸出端還設(shè)有輸出電源指示模塊,所述輸出電源指示模塊與所述電壓顯示模塊并聯(lián)連接。
優(yōu)選的,所述輸出電源指示模塊為發(fā)光二極管D1,所述發(fā)光二極管D1的正極與所述多級電壓放大電路的信號輸出端連接,所述發(fā)光二極管D1的負(fù)極接地。
優(yōu)選的,所述多級電壓放大電路為三級電壓放大電路。
優(yōu)選的,所述電源模塊為鋰電池模塊或干電池。
優(yōu)選的,所述鋰電池模塊包括市電充放電電路以及鋰電池,所述充放電電路的電源輸出端與所述鋰電池的充電端連接。
優(yōu)選的,所述鋰電池模塊還包括充放電保護(hù)電路,所述充放電電路的電源輸出端經(jīng)所述充放電保護(hù)電路與所述鋰電池的充電端連接。
采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:本發(fā)明提供了一種高靈敏度、高精確度的地埋線漏電故障測準(zhǔn)儀,專門用于檢查地埋線漏電、斷線等故障,查找故障點所用工作時間短,制作方便,費用低廉,便于制作和維修。同時,對降低線路損耗較高的臺區(qū),也有一定的幫助。節(jié)省了因地埋線損壞,而無法找到故障點重新敷設(shè)地埋線的費用,每年為供電公司節(jié)約這方面花費的費用,其經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實施例所述測準(zhǔn)儀的原理框圖;
圖2a-2c是本發(fā)明實施例所述測準(zhǔn)儀的電路原理圖。
具體實施方式
下面結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明,但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣,因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。
如圖1所示,本發(fā)明實施例公開了一種電力地埋線漏電故障測準(zhǔn)儀,包括多級電壓放大電路、電壓顯示模塊以及電源模塊。所述多級電壓放大電路包括若干級電壓放大模塊,需要指出的是,所述多級電壓放大電路具體使用幾級放大模塊需要根據(jù)地埋線的電壓進(jìn)行設(shè)置。其中:第一級電壓放大模塊的兩個電壓信號輸入端分別接有一個測試探針,第一級電壓放大模塊的信號輸出端與第二級電壓放大模塊的信號輸入端連接,第二級電壓放大模塊的信號輸出端與所述第三級電壓放大模塊的信號輸入端連接,依次類推,最后一級電壓放大模塊的信號輸出端與所述電壓顯示模塊的信號輸入端連接,所述電源模塊為所述測準(zhǔn)儀內(nèi)需要供電的模塊提供工作電源;測試時,兩個測試探針分開一段距離插入大地,交替向前移動,顯示模塊將測試的電壓顯示出來,電壓顯示最大處即為電力地埋線故障點。
此外,在本發(fā)明的一個實施例中,為了制作、攜帶以及使用更方便以及保護(hù)器件,將所述多級電壓放大電路、電壓顯示模塊以及電源模塊被形成于電路板上。且電路板位于外殼內(nèi),所述測試探針位于所述外殼外,測試探針通過導(dǎo)線與所述多級電壓放大電路的信號輸入端連接。
在本發(fā)明的一個實施例中,所述第一級電壓放大模塊包括UA741型集成運算放大器,電阻Ri的一端為所述第一級電壓放大模塊的第一信號輸入端,電阻Ri的另一端分為兩路,第一路與UA741的2腳連接,第二路經(jīng)電阻Rf與UA741的6腳連接,UA741的6腳為所述電壓放大模塊的信號輸出端;所述第一級電壓放大模塊的第二信號輸入端分為兩路,第一路與UA741的3腳連接,第二路經(jīng)電阻R1接地;UA741的1腳經(jīng)電位器R后與UA741的5腳連接,UA741的4腳接電源的負(fù)極,UA741的7腳接電源的正極,UA741的8腳懸空;所述第一級電壓放大模塊的兩個信號輸入端分別與一個測試探針連接;
第二級電壓放大模塊至最后一級電壓放大模塊包括UA741型集成運算放大器,第二級電壓放大模塊至最后一級電壓放大模塊具有一個信號輸入端,此信號輸入端與前級電壓放大模塊的信號輸出端連接,該信號輸入端的連接方式與所述第一級電壓放大模塊的第一信號輸入端的連接方式相同;第二級電壓放大模塊至最后一級電壓放大模塊中UA741型集成運算放大器的3腳分別經(jīng)電阻R2-Rn接地,n為大于2的自然數(shù);第二級電壓放大模塊至倒數(shù)第二級電壓放大模塊中 UA741的其它引腳的連接關(guān)系與第一級電壓放大模塊的連接關(guān)系相同;最后一級電壓放大電路的信號輸出端與顯示模塊的信號輸入端連接。
在本發(fā)明的一個實施例中,如圖2a-2c所示,所述多級電壓放大電路為三級電壓放大電路,其中,圖2a中的A與A連接,圖2b中的A與圖2a中的A連接,圖2b中的B與圖2a中的B連接,圖2b中的C與圖2a中的C連接,圖2b中的D與圖2a中的D連接,圖2c中的E與圖2b中的E連接,圖2c中的A與圖2a中的A連接,圖2c中的C與圖2a中的C連接,圖2c中的D與圖2a中的D連接。
如圖2a所示,第一級電壓放大模塊包括UA741型集成運算放大器,電阻Ri的一端為所述第一級電壓放大模塊的第一信號輸入端,電阻Ri的另一端分為兩路,第一路與UA741的2腳連接,第二路經(jīng)電阻Rf與UA741的6腳連接,UA741的6腳為所述電壓放大模塊的信號輸出端;所述第一級電壓放大模塊的第二信號輸入端分為兩路,第一路與UA741的3腳連接,第二路經(jīng)電阻R1接地;UA741的1腳經(jīng)電位器R后與UA741的5腳連接,UA741的4腳接電源的負(fù)極,UA741的7腳接電源的正極,UA741的8腳懸空;所述第一級電壓放大模塊的兩個信號輸入端分別與一個測試探針連接。
如圖2b所示,第二級電壓放大模塊包括UA741型集成運算放大器,電阻Ri的一端為所述第二級電壓放大模塊的信號輸入端,此輸入端與第一級電壓放大模塊的信號輸出端連接,電阻Ri的另一端分為兩路,第一路與UA741的2腳連接,第二路經(jīng)電阻Rf與UA741的6腳連接,所述UA741的6腳為第二級電壓放大模塊的信號輸出端,UA741的1腳經(jīng)電位器R后與UA741的5腳連接,UA741的3腳經(jīng)電阻R2接地,UA741的4腳接電源模塊的負(fù)極,UA741的7腳接電源的正極,UA741的8腳懸空。
如圖2c所示,第三級電壓放大模塊包括UA741型集成運算放大器,電阻Ri的一端為所述第三級電壓放大模塊的信號輸入端,此輸入端與第二級電壓放大模塊的信號輸出端連接,電阻Ri的另一端分為兩路,第一路與UA741的2腳連接,第二路經(jīng)電阻Rf與UA741的6腳連接,所述UA741的6腳為第三級電壓放大模塊的信號輸出端,UA741的1腳經(jīng)電位器R后與UA741的5腳連接,UA741的3腳經(jīng)電阻R2接地,UA741的4腳接電源模塊的負(fù)極,UA741的7腳接電源的正極,UA741的8腳懸空。
在使用三級電壓放大電路時,電壓放大倍數(shù)Au總=第一級放大倍數(shù)Au1*第二級放大倍數(shù)Au2*第三級放大倍數(shù)Au3=Rf / Ri=100/10*100/10*1000/10=10000倍 ,也就是說輸入電壓是1mv的話,經(jīng)過運放放大出來的電壓是1mv*10000=10V。
在本發(fā)明的一個實施例中,為了方便的觀察放大后的電壓,所述電壓顯示模塊為電壓表V,所述電壓表V的一端接地,另一端與多級電壓放大電路中最后一級電壓放大模塊的信號輸出端連接。
此外,在本發(fā)明的一個實施例中,為了便于觀察是否有跨步電壓,所述多級電壓放大電路的信號輸出端還設(shè)有輸出電源指示模塊,所述輸出電源指示模塊與所述電壓顯示模塊并聯(lián)連接。優(yōu)選的,所述輸出電源指示模塊為發(fā)光二極管D1,所述發(fā)光二極管D1的正極與所述多級電壓放大電路的信號輸出端連接,所述發(fā)光二極管D1的負(fù)極接地。
首先在探測之前,要弄清漏電故障線的性質(zhì),向線路送電。如果只是絕緣損壞向大地漏電,線路不短路,不斷線時,可用常規(guī)向線路送電;如果線間短路且漏電或線間絕緣正常,有部分?jǐn)嗑€且漏電時,可將本路所有的線(三線或四線)并接在一起,向線路單相送電;如果對地絕緣良好,內(nèi)芯斷線故障時,可將所有好線及斷芯故障線的一端一并接地,由故障線的另一端向故障線送單相電源。
所述測準(zhǔn)儀只需一人操作,制作好的電路板裝在一外殼內(nèi),外殼上設(shè)置兩個信號輸入端孔,用于使連接測試探針的導(dǎo)線通過,測試探針用于獲取電壓信號;三級運放的可調(diào)電位器R需露在外面,便于調(diào)零。(當(dāng)輸入信號為零,輸出不為零時,需要分別調(diào)節(jié)可調(diào)電阻,當(dāng)電壓表V示數(shù)為零時,停止調(diào)節(jié),以降低誤差)。接通電源,將測試探針通過導(dǎo)線與第一級電壓放大模塊的信號輸入端連接,然后把兩個測試探針分別插入地下,作為測準(zhǔn)儀的兩個接地點,當(dāng)沒有接地信號時,跨步電壓為零。此時輸入端的信號電壓為零,觀看電壓表V,當(dāng)輸出不為零時,分別調(diào)節(jié)三級運放的可調(diào)電阻,當(dāng)電壓表V示數(shù)為零時,停止調(diào)節(jié)。然后就可以對地埋線進(jìn)行探測。在地埋線上方從線路的一端向另一端探測,測試探針兩尖端按線路的走向分開最大插入地下,交替向前,在對地絕緣良好的線段,電壓表V示數(shù)為零,發(fā)光二極管不亮,在臨近故障點時,電壓表V示數(shù)逐漸由小到大,當(dāng)?shù)竭_(dá)故障點時,電壓表V示數(shù)最大,發(fā)光二極管亮,當(dāng)越過故障點到時,電壓表V示數(shù)則由大變小至零,發(fā)光二極管滅,然后可退回到電壓表V示數(shù)最大時的地方,此點即為漏電故障點。為了提高精度,再探測到故障點時,探測人員的兩個測試探針要盡量拉開距離。以減小接地點的面積,增大跨步電壓的數(shù)值,這樣才能更好的增加集成運放輸入端的輸入電壓。
進(jìn)一步的,所述電源模塊為鋰電池模塊或干電池。更進(jìn)一步的,所述鋰電池模塊包括市電充放電電路以及鋰電池,所述充放電電路的電源輸出端與所述鋰電池的充電端連接。所述鋰電池模塊還包括充放電保護(hù)電路,所述充放電電路的電源輸出端經(jīng)所述充放電保護(hù)電路與所述鋰電池的充電端連接,用以提高鋰電池充放電的安全性。
本發(fā)明提供了一種高靈敏度、高精確度的地埋線漏電故障測準(zhǔn)儀,專門用于檢查地埋線漏電故障,查找故障點所用工作時間短,制作簡單,費用低廉,便于制作和維修。同時,對降低臺區(qū)線路損耗較高的臺區(qū),也有一定的幫助。節(jié)省了因地埋線損壞,而無法找到故障點重新敷設(shè)地埋線的費用,每年為供電公司節(jié)約這方面花費的費用,其經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀。是電力部門和農(nóng)民朋友日常工作中不可缺少的電力儀表。