電力電纜故障模擬測(cè)試仿真系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電力電纜故障模擬測(cè)試仿真系統(tǒng)，其特征在于：包括一無(wú)線路由器，所述無(wú)線路由器與一主機(jī)、一電纜故障模擬柜和一電纜故障模擬測(cè)距儀進(jìn)行通訊；其中，所述電纜故障模擬柜包括一電纜測(cè)試端柜、一電纜故障設(shè)置柜和一電纜終端柜，所述電纜故障設(shè)置柜包括一中央控制單元，所述中央控制單元連接一A相位置檢測(cè)及故障模擬模塊、一B相位置檢測(cè)及故障模擬模塊和一C相位置檢測(cè)及故障模擬模塊，并且所述中央控制單元連接一無(wú)線模塊以利于所述電纜故障模擬柜與所述無(wú)線路由器進(jìn)行通訊。本發(fā)明的系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，電纜故障類型和故障距離可以通過(guò)軟件隨意設(shè)置，能夠比較真實(shí)的再現(xiàn)常見(jiàn)的電纜故障。
【專利說(shuō)明】電力電纜故障模擬測(cè)試仿真系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電力電纜故障模擬測(cè)試仿真系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨著國(guó)家城市化的迅猛發(fā)展，地下電力電纜在城市得到了普遍的應(yīng)用，電纜的故障也越來(lái)越多。但電力電纜故障測(cè)試儀器對(duì)使用人員的專業(yè)性要求也比較高，測(cè)試人員對(duì)電力電纜故障測(cè)試儀器操作的熟練程度和故障測(cè)距波形的識(shí)別技術(shù)對(duì)能否快速、準(zhǔn)確地探測(cè)電纜故障有很大的影響。為了避免在電纜故障探測(cè)過(guò)程中浪費(fèi)大量的人力、物力資源和減少電纜故障引發(fā)的經(jīng)濟(jì)損失，加強(qiáng)對(duì)測(cè)試人員的培訓(xùn)和考核，使其熟練的掌握電力電纜故障測(cè)試儀器的使用是非常必要的。
[0003]以往電力電纜故障測(cè)試儀器操作人員的培訓(xùn)都是在一段真實(shí)的電纜上設(shè)置幾個(gè)不同性質(zhì)的故障點(diǎn)，或者采用山東科匯電力自動(dòng)化有限公司出產(chǎn)的電力電纜主絕緣故障模擬裝置(T-GMZ100)和單芯電纜護(hù)層故障模擬裝置(T-GMH100)，再通過(guò)與故障測(cè)試儀器的連接來(lái)判斷故障類型及距離，這些方法或設(shè)備都存在故障點(diǎn)及故障類型是固定的，且數(shù)量少，造成學(xué)員培訓(xùn)的知識(shí)面窄，掌握的故障測(cè)試方法不夠全面；學(xué)員在培訓(xùn)中也很容易記住這些故障點(diǎn)的類型及距離，培訓(xùn)考核或技能競(jìng)賽時(shí)無(wú)法真正檢驗(yàn)學(xué)員的知識(shí)掌握情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種電力電纜故障模擬測(cè)試仿真系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明采用以下方案實(shí)現(xiàn):一種電力電纜故障模擬測(cè)試仿真系統(tǒng)，其特征在于:包括一無(wú)線路由器，所述無(wú)線路由器與一主機(jī)、一電纜故障模擬柜和一電纜故障模擬測(cè)距儀進(jìn)行通訊；
其中，所述電纜故障模擬柜包括一電纜測(cè)試端柜、一電纜故障設(shè)置柜和一電纜終端柜，所述電纜故障設(shè)置柜包括一中央控制單元，所述中央控制單元連接一 A相位置檢測(cè)及故障模擬模塊、一 B相位置檢測(cè)及故障模擬模塊和一 C相位置檢測(cè)及故障模擬模塊，并且所述中央控制單元連接一無(wú)線模塊以利于所述電纜故障模擬柜與所述無(wú)線路由器進(jìn)行通訊；所述電纜故障模擬測(cè)距儀發(fā)送一測(cè)試命令給所述主機(jī)，所述主機(jī)根據(jù)所述測(cè)試命令發(fā)送一電纜故障波形給所述電纜故障模擬柜。
[0006]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述電纜測(cè)試端柜包括一電纜A相插座及檢測(cè)開(kāi)關(guān)、一 B相插座及檢測(cè)開(kāi)關(guān)和一 C相插座及檢測(cè)開(kāi)關(guān)。
[0007]在本發(fā)明一實(shí)施例中,所述電纜終端柜包括一電纜A相末端、一電纜B相末端和一電纜C相末端，并且通過(guò)內(nèi)部電纜與所述電纜測(cè)試端柜中的電纜A相插座、電纜B相插座和電纜C相插座對(duì)應(yīng)連接。
[0008]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述電纜故障設(shè)置柜還包括一電源插座、一電源開(kāi)關(guān)和一電源指示燈。
[0009]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述電纜故障模擬測(cè)距儀包括一中央處理器、一無(wú)線模塊、一觸發(fā)電路模塊、一顯不模塊和一輸入模塊。
[0010]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述無(wú)線模塊為無(wú)線WIFI模塊。
[0011]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述顯示模塊為IXD顯示屏。
[0012]在本發(fā)明一實(shí)施例中,所述輸入模塊為鍵盤模塊。
[0013]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述測(cè)試命令包括電纜故障模擬測(cè)距儀的測(cè)量方式、范圍和增益。
[0014]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述電纜故障波形是低壓脈沖方式、脈沖電流方式或二次脈沖方式下的模擬波形。
[0015]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)電纜故障模擬柜模擬的各種故障均可用萬(wàn)用表、搖表和高壓設(shè)備進(jìn)行測(cè)試，判斷故障類型。用來(lái)培訓(xùn)故障查找人員，使之按照一定的操作規(guī)程，按照一定的步驟，進(jìn)行電纜故障的查找，使培訓(xùn)人員快速熟練的掌握電纜故障測(cè)試技術(shù)。
(2)在測(cè)量范圍內(nèi)，可模擬任意故障距離的波形，解決了其它電纜故障模擬裝置只能模擬固定數(shù)量和固定距離故障的問(wèn)題。(3)可以設(shè)置A、B、C三相中任意一相的電纜故障類型，可自動(dòng)檢測(cè)所測(cè)電纜的相別。(4)電纜故障模擬柜的電纜測(cè)試端和電纜終端都出現(xiàn)在培訓(xùn)人員眼前，給培訓(xùn)人員提供了真實(shí)的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。(5)電纜故障模擬的故障距離的設(shè)置，只需要通過(guò)電纜故障波形仿真軟件設(shè)置即可，不需要實(shí)際的電纜。(6)電纜故障設(shè)置操作簡(jiǎn)單，電纜故障類型和故障距離可以通過(guò)軟件隨意設(shè)置，能夠比較真實(shí)的再現(xiàn)常見(jiàn)的電纜故障。
[0016]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下將通過(guò)具體實(shí)施例和相關(guān)附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明系統(tǒng)總體框圖。
[0018]圖2是本發(fā)明電纜故障模擬柜的結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖3是本發(fā)明電纜故障設(shè)置柜的原理框圖。
[0020]圖4是本發(fā)明電纜故障模擬原理框圖。
[0021]圖5是本發(fā)明電纜故障模擬測(cè)距儀的原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]如圖1所示，本發(fā)明提供一種電力電纜故障模擬測(cè)試仿真系統(tǒng)，包括一無(wú)線路由器(6)，所述無(wú)線路由器(6)與一主機(jī)(37)、一電纜故障模擬柜(38)和一電纜故障模擬測(cè)距儀(39)進(jìn)行通訊；
如圖2和圖3所示，其中，所述電纜故障模擬柜(38)包括一電纜測(cè)試端柜(I)、一電纜故障設(shè)置柜(2)和一電纜終端柜(7)，所述電纜故障設(shè)置柜(2)包括一中央控制單元(18)，所述中央控制單元(18)連接一 A相位置檢測(cè)及故障模擬模塊(20)、一 B相位置檢測(cè)及故障模擬模塊(22)和一 C相位置檢測(cè)及故障模擬模塊(24)，并且所述中央控制單元(18)連接一無(wú)線模塊(19)以利于所述電纜故障模擬柜(38)與所述無(wú)線路由器(6)進(jìn)行通訊；所述電纜故障模擬測(cè)距儀(39)發(fā)送一測(cè)試命令給所述主機(jī)(37)，所述主機(jī)(37)根據(jù)所述測(cè)試命令發(fā)送一電纜故障波形給所述電纜故障模擬柜(38)。所述測(cè)試命令包括電纜故障模擬測(cè)距儀
(39)的測(cè)量方式、范圍和增益等；所述電纜故障波形可以是低壓脈沖方式、脈沖電流方式或二次脈沖方式下的模擬波形。所述主機(jī)可以根據(jù)所述電纜故障模擬測(cè)距儀發(fā)送的測(cè)試命令設(shè)置的故障類型和故障距離等參數(shù)，產(chǎn)生A、B、C三相電纜的故障波形。
[0023]電纜故障波形是主機(jī)根據(jù)電纜故障波形仿真軟件分別對(duì)設(shè)置A、B、C三相電纜的故障類型和故障距離產(chǎn)生的。故障類型包括A、B、C三相電纜的低阻(短路)、高阻、閃絡(luò)性對(duì)地故障和斷線故障。電纜故障波形仿真軟件設(shè)置的電纜全長(zhǎng)范圍內(nèi)可隨意設(shè)置電纜的故障距離。設(shè)置完成后，電纜故障波形仿真軟件將模擬出A、B、C三相電纜在各種測(cè)試方式下的整條故障波形，并將標(biāo)準(zhǔn)波形顯示出來(lái)。同時(shí)設(shè)置命令通過(guò)無(wú)線wifi模塊和無(wú)線路由器發(fā)送給電纜故障模擬柜。具體的就是，主機(jī)通過(guò)設(shè)置波速度、電纜全長(zhǎng)和故障類型，在設(shè)置完電纜全長(zhǎng)后，將電纜全長(zhǎng)范圍內(nèi)隨意設(shè)置故障距離，通過(guò)無(wú)線wifi發(fā)送命令給電纜故障模擬柜(38)，電纜故障模擬柜(38)設(shè)置相應(yīng)的故障。
[0024]電纜故障波形仿真軟件可設(shè)置相應(yīng)的故障，如設(shè)置A相低阻故障，故障距離為200米。其中，故障距離不能大于電纜全長(zhǎng)。此時(shí)，將顯示在低壓脈沖方式、脈沖電流方式和二次脈沖方式下的模擬波形。然后，故障設(shè)置命令通過(guò)無(wú)線wifi模塊發(fā)送給電纜故障模擬柜(38 )。電纜故障模擬柜(38 )的中央控制單元(18 )接收此故障設(shè)置命令后，通過(guò)對(duì)命令進(jìn)行解析，控制A相位置檢測(cè)及故障模擬模塊(20)的相應(yīng)繼電器動(dòng)作。設(shè)置A相低阻故障時(shí)，如圖4所示的繼電器(26)動(dòng)作，使A相與地線形成低阻故障。另外，可重新設(shè)置故障類型和故障距離。同理，可設(shè)置B相、C相故障。
[0025]請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D2，所述電纜測(cè)試端柜(I)包括一電纜A相插座(17)及檢測(cè)開(kāi)關(guān)
(16)、一 B相插座(15)及檢測(cè)開(kāi)關(guān)(14)和一 C相插座(13)及檢測(cè)開(kāi)關(guān)(12);所述電纜終端柜(7)包括一電纜A相末端(8)、一電纜B相末端(9)和一電纜C相末端(10),并且通過(guò)內(nèi)部電纜(11)與所述電纜測(cè)試端柜(I)中的電纜A相插座(17)、電纜B相插座(15)和電纜C相插座(13)對(duì)應(yīng)連接；優(yōu)選的，所述電纜故障設(shè)置柜(2)還包括一電源插座(3)、一電源開(kāi)關(guān)(4)和一電源指示燈(5)。
[0026]電纜故障模擬柜(38)的中央控制單元(18)通過(guò)無(wú)線wifi模塊(19)和無(wú)線路由器(6)接收電纜故障波形仿真軟件發(fā)送的設(shè)置命令后，控制A相位置檢測(cè)及故障模擬模塊
(20)、B相位置檢測(cè)及故障模擬模塊(22)、C相位置檢測(cè)及故障模擬模塊(24)相應(yīng)繼電器動(dòng)作以產(chǎn)生相應(yīng)的電纜故障。如圖4所示，低阻(短路)故障通過(guò)繼電器(26)閉合，使電纜的相線與地線短接，模擬相線對(duì)地低阻(短路)故障；高阻故障通過(guò)繼電器(27)閉合，使電纜的相線與地線通過(guò)電阻(30)和輔助間隙(31)連接，模擬相線對(duì)地高阻故障；閃絡(luò)故障通過(guò)繼電器(28)閉合，使電纜的相線與地線通過(guò)輔助間隙(32)連接，模擬相線對(duì)地閃絡(luò)故障；斷線故障通過(guò)繼電器(29)斷開(kāi)，使電纜的相線中間斷路，模擬相線斷路故障。繼電器(26)斷開(kāi)，繼電器(27)斷開(kāi)，繼電器(28)斷開(kāi)，繼電器(29)閉合時(shí)，模擬電纜相線的完好狀態(tài)。中央控制單元(18)檢測(cè)A相位置檢測(cè)及故障模擬模塊(20)、B相位置檢測(cè)及故障模擬模塊
(22)、C相位置檢測(cè)及故障模擬模塊(24)三個(gè)位置開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，判斷出測(cè)試的相線，并把此相線通過(guò)無(wú)線wifi模塊(19)和無(wú)線路由器(6)發(fā)送給主機(jī)上的電纜故障波形仿真軟件。具體的就是，例如，測(cè)試電纜A相時(shí)，將電纜測(cè)試插頭插入電纜A相插座(17)，則電纜測(cè)試插頭將電纜A相檢測(cè)開(kāi)關(guān)(16)壓下，A相檢測(cè)開(kāi)關(guān)(16)動(dòng)作，中央控制單元(18)檢測(cè)到A相檢測(cè)開(kāi)關(guān)(16)動(dòng)作信號(hào)后，將此信號(hào)通過(guò)無(wú)線wifi模塊(19)和無(wú)線路由器(6)發(fā)送給電纜故障波形仿真軟件。同理，測(cè)試電纜B相或C相時(shí)，將電纜測(cè)試插頭插入電纜B相插座(15)或插入電纜C相插座(13)即可。
[0027]如圖5所示，所述電纜故障模擬測(cè)距儀(39)包括一中央處理器(35)、一無(wú)線模塊
(37)、一觸發(fā)電路模塊(36)、一顯不模塊(33)和一輸入模塊(34);優(yōu)選的,所述無(wú)線模塊(37 )為無(wú)線WIFI模塊，所述顯示模塊(33 )為IXD顯示屏，所述輸入模塊(34 )為鍵盤模塊。
[0028]電纜故障模擬測(cè)距儀(39)的中央控制單元(35)將測(cè)試命令(包括方式、范圍、增益等)通過(guò)無(wú)線wif i模塊(37 )和無(wú)線路由器(6 )發(fā)送給主機(jī)上的電纜故障波形仿真軟件，電纜故障波形仿真軟件接收到電纜故障模擬測(cè)距儀(39)的中央控制單元(35)發(fā)送的測(cè)試命令后，結(jié)合電纜故障模擬柜(38)的中央控制單元(18)發(fā)送的測(cè)試相線的信息，將對(duì)應(yīng)相線的故障模擬波形的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線wifi模塊發(fā)送給電纜故障模擬測(cè)距儀顯示。具體的就是，在確定電纜的故障類型后，可以通過(guò)鍵盤模塊(34)選擇測(cè)試方式、測(cè)試范圍以及選用的增益等參數(shù)，當(dāng)測(cè)試時(shí)，中央控制單元(35)將測(cè)試命令通過(guò)無(wú)線wifi模塊(37)和無(wú)線路由器(6)發(fā)送給電纜故障波形仿真軟件，電纜故障波形仿真軟件接收到測(cè)試命令，對(duì)測(cè)試命令解析后，結(jié)合測(cè)試相線的信息，從模擬出的整條故障波形中，截取適合測(cè)試范圍的波形數(shù)據(jù)，通過(guò)無(wú)線wifi模塊發(fā)送給電纜故障模擬測(cè)距儀(39)。例如，當(dāng)選擇低壓脈沖方式時(shí)，中央控制單元(35 )接收到波形數(shù)據(jù)后，將在LCD (33 )上顯示出故障波形，可以對(duì)波形進(jìn)行分析，從而得出故障距離。當(dāng)選擇脈沖電流方式或二次脈沖方式時(shí)，中央控制單元(35)接收到波形數(shù)據(jù)，并且檢測(cè)到觸發(fā)電路(36)的觸發(fā)信號(hào)后，將在IXD (33)上顯示出故障波形，從而可以對(duì)波形進(jìn)行分析，從而得出故障距離。
[0029]上列較佳實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電力電纜故障模擬測(cè)試仿真系統(tǒng)，其特征在于:包括一無(wú)線路由器，所述無(wú)線路由器與一主機(jī)、一電纜故障模擬柜和一電纜故障模擬測(cè)距儀進(jìn)行通訊； 其中，所述電纜故障模擬柜包括一電纜測(cè)試端柜、一電纜故障設(shè)置柜和一電纜終端柜，所述電纜故障設(shè)置柜包括一中央控制單元，所述中央控制單元連接一 A相位置檢測(cè)及故障模擬模塊、一 B相位置檢測(cè)及故障模擬模塊和一 C相位置檢測(cè)及故障模擬模塊，并且所述中央控制單元連接一無(wú)線模塊以利于所述電纜故障模擬柜與所述無(wú)線路由器進(jìn)行通訊；所述電纜故障模擬測(cè)距儀發(fā)送一測(cè)試命令給所述主機(jī)，所述主機(jī)根據(jù)所述測(cè)試命令發(fā)送一電纜故障波形給所述電纜故障模擬柜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力電纜故障模擬測(cè)試仿真系統(tǒng)，其特征在于:所述電纜測(cè)試端柜包括一電纜A相插座及檢測(cè)開(kāi)關(guān)、一 B相插座及檢測(cè)開(kāi)關(guān)和一 C相插座及檢測(cè)開(kāi)關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力電纜故障模擬測(cè)試仿真系統(tǒng)，其特征在于:所述電纜終端柜包括一電纜A相末端、一電纜B相末端和一電纜C相末端,并且通過(guò)內(nèi)部電纜與所述電纜測(cè)試端柜中的電纜A相插座、電纜B相插座和電纜C相插座對(duì)應(yīng)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力電纜故障模擬測(cè)試仿真系統(tǒng)，其特征在于:所述電纜故障設(shè)置柜還包括一電源插座、一電源開(kāi)關(guān)和一電源指不燈。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力電纜故障模擬測(cè)試仿真系統(tǒng)，其特征在于:所述電纜故障模擬測(cè)距儀包括一中央處理器、一無(wú)線模塊、一觸發(fā)電路模塊、一顯不模塊和一輸入模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的電力電纜故障模擬測(cè)試仿真系統(tǒng)，其特征在于:所述無(wú)線模塊為無(wú)線WIFI模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電力電纜故障模擬測(cè)試仿真系統(tǒng)，其特征在于:所述顯示模塊為IXD顯示屏。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電力電纜故障模擬測(cè)試仿真系統(tǒng)，其特征在于:所述輸入模塊為鍵盤模塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力電纜故障模擬測(cè)試仿真系統(tǒng)，其特征在于:所述測(cè)試命令包括電纜故障模擬測(cè)距儀的測(cè)量方式、范圍和增益。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力電纜故障模擬測(cè)試仿真系統(tǒng)，其特征在于:所述電纜故障波形是低壓脈沖方式、脈沖電流方式或二次脈沖方式下的模擬波形。
【文檔編號(hào)】G09B9/00GK103617754SQ201310388336
【公開(kāi)日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
【發(fā)明者】鄭雄俊, 宮士營(yíng), 劉領(lǐng)校, 單超, 周杰, 榮光 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司, 福建省電力有限公司培訓(xùn)中心, 山東科匯電力自動(dòng)化有限公司