一種電纜識別儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電纜識別設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電纜識別儀。
【背景技術(shù)】
[0002]在電纜檢修工作中，常常會遇到需要將電纜溝內(nèi)電纜進(jìn)行識別標(biāo)記的情形，有些電纜管道雜亂，管線不規(guī)范，電纜溝過長，導(dǎo)致難以簡單地用眼睛觀測識別。電纜識別儀可以在電纜帶電運行的情形下在并行層疊的電纜中對目標(biāo)電纜進(jìn)行識別。電纜管理人員和施工作業(yè)人員據(jù)此可以實時掌握最新、真實、全面的地下電纜及管溝、管孔信息及其精確的地理位置，對電纜的日常管理、安全運行、巡檢搶修、工程設(shè)計施工、事故預(yù)防起到了巨大的積極作用。
[0003]城市中，電力電纜幾乎都是鋪設(shè)在地下管道中，很多電纜在建設(shè)初期由于沒有沿途設(shè)置標(biāo)記，或者時間久遠(yuǎn)標(biāo)記無法辨認(rèn)，或者由于纜線過長標(biāo)記有誤，使得地下電纜信息殘缺有誤，這對于電纜的檢修維護(hù)、城市建設(shè)施工等工作具有極大的安全隱患。目前大部分的電纜識別儀具有GPS同步接收裝置，可以通過對檢測信號相位的甄別準(zhǔn)確地區(qū)分出目標(biāo)電纜，但是這種電纜識別儀在使用時兩端始終都需要使用GPS信號接收器接收同步信號，對第三方信號的依耐性強，接收和處理的時間也較長，加之在城市高層建筑和樹木的遮擋下，在信號不穩(wěn)定時容易出現(xiàn)誤判。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有電纜識別儀的缺陷，本實用新型提出一種新的電纜識別儀。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為一種電纜識別儀，包括功率信號發(fā)生器、信號發(fā)射端裝置、信號接收端裝置以及數(shù)字信號處理器，
[0006]在電纜的一端設(shè)置信號發(fā)射端裝置，所述信號發(fā)射端裝置為一個設(shè)置在目標(biāo)電纜上的鉗式電流互感器，功率信號發(fā)生器連接該鉗式電流互感器的輸入；
[0007]在電纜的另一端設(shè)置信號接收端裝置，所述信號接收端裝置包括在每根電纜上分別設(shè)置一個鉗式電流互感器，所有鉗式電流互感器的輸出連接數(shù)字信號處理器；
[0008]所有電纜的外層為導(dǎo)體，所有電纜的外層兩端接地。
[0009]而且，所述功率信號發(fā)生器，包括第一支路、第二支路、第三支路、第四支路和單相全橋逆變電路、電感L2、反向關(guān)斷二極管D2、反向關(guān)斷二極管D3,
[0010]所述第一支路包括電池DC和電感L1,電池DC和電感L1串聯(lián)，第一支路與第二支路相聯(lián)；
[0011]所述第二支路包括反向關(guān)斷二極管D1和儲能電容C1,反向關(guān)斷二極管DjP儲能電容仏串聯(lián)；
[0012]所述第三支路包括絕緣柵雙極型晶體管V1;
[0013]所述第四支路包括儲能電容C2，第四支路與單相全橋逆變電路并聯(lián)；
[0014]所述單相全橋逆變電路包括帶反并聯(lián)二極管的絕緣柵雙極型晶體管Sp S2, S3, S4和電感L，帶反并聯(lián)二極管的絕緣柵雙極型晶體管S1' S2串聯(lián)，帶反并聯(lián)二極管的絕緣柵雙極型晶體管S3、S4串聯(lián)，電感L連接于帶反并聯(lián)二極管的絕緣柵雙極型晶體管S 1、S2中點和帶反并聯(lián)二極管的絕緣柵雙極型晶體管S3、&中點之間；
[0015]絕緣柵雙極型晶體管V1的集電極連接電感L 2的一端、反向關(guān)斷二極管D 2的正極、反向關(guān)斷二極管03的負(fù)極，電感L2的另一端連接于反向關(guān)斷二極管D i的負(fù)極與儲能電容C1之間，反向關(guān)斷二極管D 2的負(fù)極與儲能電容C 2的正極相連，反向關(guān)斷二極管D 3的正極與反向關(guān)斷二極管D1的正極相連。
[0016]本實用新型提出的電纜識別儀可以產(chǎn)生變幅值的諧波電流信號，使用簡單，同時可省去GPS同步裝置，降低了設(shè)備成本投資。使用本實用新型能進(jìn)一步提高電纜識別工作的準(zhǔn)確性，同時還能減小設(shè)備的硬件投資，對于提高電纜識別儀的工程實用化程度具有重要的現(xiàn)實意義，具有良好的應(yīng)用價值和廣闊的市場推廣前景。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型實施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖2是本實用新型實施例的功率信號發(fā)生器電路結(jié)構(gòu)圖；
[0019]圖3是本實用新型實施例的等效電路圖；
[0020]圖4是本實用新型實施例的目標(biāo)電纜LI內(nèi)在相鄰兩周期內(nèi)幅值分別為8A和4A的800Hz諧波電流信號的波形示意圖；
[0021]圖5是本實用新型實施例的電纜L2、L3內(nèi)相鄰兩周期內(nèi)幅值分別為4A和2A的800Hz諧波電流信號的波形示意圖。
【具體實施方式】
[0022]以下結(jié)合實施例及附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明。
[0023]本實用新型實施例的電纜識別儀的具體設(shè)計如下:電纜識別儀包括功率信號發(fā)生器、信號發(fā)射端裝置、信號接收端裝置、數(shù)字信號處理器，信號發(fā)射端與接收端裝置可采用鉗式電流互感器，鉗式電流互感器實質(zhì)上是一種感應(yīng)線圈，可以將功率信號發(fā)生器產(chǎn)生的電流信號耦合進(jìn)電纜，或?qū)⒈粶y電纜上的電流信號耦合輸出；通常有若干根電纜同時布設(shè)，可取其中任一根為待識別的目標(biāo)電纜，在電纜的一端(近端)設(shè)置信號發(fā)射端裝置，所述信號發(fā)射端裝置為一個設(shè)置在目標(biāo)電纜上的鉗式電流互感器，功率信號發(fā)生器連接該鉗式電流互感器的輸入；在電纜的另一端(遠(yuǎn)端)設(shè)置信號接收端裝置，所述信號接收端裝置包括在每根電纜上分別設(shè)置一個鉗式電流互感器，因此信號接收端裝置的鉗式電流互感器數(shù)目與具體電纜數(shù)目相應(yīng)，信號接收端裝置的所有鉗式電流互感器的輸出連接數(shù)字信號處理器。
[0024]參見圖1，以同時布設(shè)的3根電纜L1、L2、L3為例，將其中電纜LI作為識別的目標(biāo)電纜。電纜外層的鋼鎧本身是接地的導(dǎo)體，電纜的一端在目標(biāo)電纜上設(shè)置鉗式電流互感器，功率信號發(fā)生器連接該鉗式電流互感器，功率信號發(fā)生器通過鉗式電流互感器Al將諧波電流信號耦合到目標(biāo)電纜LI上，電纜LI的鋼鎧上會產(chǎn)生感應(yīng)電流，規(guī)定電流方向向右(即向檢測端)流動為正；電纜的另一端在所有電纜上分別設(shè)置鉗式電流互感器，各鉗式電流互感器分別連接到數(shù)字信號處理器。由于所有電纜的鋼鎧兩端接地，電纜LI的鋼鎧可經(jīng)過大地與電纜L2、L3的鋼鎧構(gòu)成并聯(lián)的電流回路，利用鉗式電流互感器A2、A3、A4分別檢測電纜L1、L2、L3的末端電流Ip 12、13，數(shù)字信號處理器根據(jù)對采樣的電流信號I1' 12、I3的波形即可對當(dāng)前測試的目標(biāo)電纜進(jìn)行識別。具體識別實現(xiàn)為現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型僅提供儀器結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)方案。
[0025]優(yōu)選地，功率信號發(fā)生器可以產(chǎn)生變幅值的諧波電流信號，作為目標(biāo)電纜識別的信號。本實用新型實施例進(jìn)一步設(shè)計了功率信號發(fā)生器的具體電路，以便產(chǎn)生變幅值的諧波電流信號，參見圖2，功率信號發(fā)生器由兩級boost升壓電路和單相全橋逆變電路構(gòu)成。boost升壓電路是一種開關(guān)直流升壓電路，可以使輸出電壓比輸入電壓高。DC為電池(可采用鉛蓄電池)，Vd。為電池DC的直流電壓，V 絕緣柵雙極型晶體管