一種在線檢測礦用高壓電纜介質(zhì)損耗的裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種在線檢測礦用高壓電纜介質(zhì)損耗的裝置，其包括電壓采樣電路、電流采樣電路、74LS86異或門、中央控制器和顯示器，電壓采樣電路包括依次串聯(lián)連接的電壓互感器、電壓信號(hào)濾波電路、電壓信號(hào)過零比較電路，電流采樣電路包括依次串聯(lián)連接的電流互感器、電流信號(hào)濾波電路、90°移相電路、電流信號(hào)過零比較電路，電壓信號(hào)過零比較電路和電流信號(hào)過零比較電路的信號(hào)輸出端接74LS86異或門的輸入端，74LS86異或門的輸出端接中央控制器，中央控制器與顯示器連接。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了礦用高壓電纜介質(zhì)損耗在線檢測操作，具有性能穩(wěn)定、測量精度高、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)，有利于提高井下供電的可靠性，具有顯著的實(shí)用價(jià)值。
【專利說明】一種在線檢測礦用高壓電纜介質(zhì)損耗的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種在線檢測礦用高壓電纜介質(zhì)損耗的裝置，屬于高壓電纜檢測【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]在煤礦井下供電系統(tǒng)中，大多采用IOkV或6kV下井的供電方式。對于現(xiàn)代化礦井，IOkV或6kV電纜要深入到工作負(fù)荷中心，供電線路長。井下工作環(huán)境惡劣，電纜會(huì)經(jīng)常處于過電壓運(yùn)行狀態(tài)，并且會(huì)遭受到水侵入和機(jī)械損傷，其絕緣在電場的長期作用下會(huì)出現(xiàn)水樹枝、電樹枝和局部放電現(xiàn)象，從而引起電纜絕緣的老化和介質(zhì)損耗升高。電纜老化容易導(dǎo)致單相接地故障而造成事故，對煤礦的安全生產(chǎn)構(gòu)成很大威脅。因此，研究電纜在線檢測技術(shù)對于保護(hù)煤礦安全生產(chǎn)、提高供電可靠性和安全性具有重要意義。
[0003]高壓電纜介質(zhì)損耗在線檢測技術(shù)一直是國內(nèi)外學(xué)者研究的重點(diǎn)，因其測量和計(jì)算的精度要求高而成為一個(gè)難點(diǎn)。測量電纜絕緣的介質(zhì)損耗可以反映其絕緣的一系列缺陷，如電纜老化變質(zhì)、絕緣受潮、絕緣內(nèi)部氣隙放電等?，F(xiàn)有高壓電纜介質(zhì)損耗檢測的主要方法為離線式，耗費(fèi)人力和物力，并且測量精度容易受到環(huán)境影響。采用離線式檢測方法進(jìn)行定期預(yù)防性試驗(yàn)已經(jīng)越來越不適應(yīng)煤礦現(xiàn)場的實(shí)際情況，而對電纜絕緣介質(zhì)損耗進(jìn)行不停電在線檢測是數(shù)字化礦山發(fā)展的必然趨勢，該方式還可以實(shí)時(shí)檢測電纜絕緣的隱患所在。
[0004]目前常用介質(zhì)損耗在線檢測方法有電橋法、電流平衡法和瓦特表法。這些方法均有很大的局限性:需要時(shí)刻觀察儀表波動(dòng)、不能存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，給在線檢測操作和歷史數(shù)據(jù)積累帶來極大不便。
[0005]針對上述問題，本領(lǐng)域急需能實(shí)現(xiàn)高壓電纜介質(zhì)損耗的在線檢測系統(tǒng)，以達(dá)到精確實(shí)時(shí)檢測目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，提供一種在線檢測礦用高壓電纜介質(zhì)損耗的裝置。
[0007]為了解決以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0008]一種在線檢測礦用高壓電纜介質(zhì)損耗的裝置，包括:電壓采樣電路、電流采樣電路、74LS86異或門、中央控制器、顯示器，所述電壓采樣電路包括依次串聯(lián)連接的電壓互感器、電壓信號(hào)濾波電路、電壓信號(hào)過零比較電路，所述電流采樣電路包括依次串聯(lián)連接的電流互感器、電流信號(hào)濾波電路、90°移相電路、電流信號(hào)過零比較電路，所述電壓信號(hào)過零比較電路和電流信號(hào)過零比較電路的信號(hào)輸出端與74LS86異或門的輸入端相連接，所述74LS86異或門的輸出端與中央控制器相連接，所述中央控制器的顯示輸出端與顯示器連接。
[0009]本實(shí)用新型還具有如下進(jìn)一步的改進(jìn):
[0010]1、所述的在線檢測礦用高壓電纜介質(zhì)損耗的裝置，還包括有與所述中央控制器連接的存儲(chǔ)器。
[0011]2、所述顯示器為液晶顯示器。
[0012]3、所述中央控制器為DSP控制器。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的礦用高壓電纜介質(zhì)損耗在線檢測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了礦用高壓電纜介質(zhì)損耗在線檢測操作，具有性能穩(wěn)定、測量精度高、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，有利于提高井下供電的可靠性，具有顯著性實(shí)用價(jià)值。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的在線檢測礦用高壓電纜介質(zhì)損耗的裝置的電路框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0016]實(shí)施例
[0017]如圖1所示，本實(shí)施例提供的一種在線檢測礦用高壓電纜介質(zhì)損耗的裝置，包括:電壓采樣電路、電流采樣電路、74LS86異或門9、DSP控制器10、顯示器11，電壓采樣電路包括依次串聯(lián)連接的電壓互感器2、電壓信號(hào)濾波電路3、電壓信號(hào)過零比較電路4，電流采樣電路包括依次串聯(lián)連接的電流互感器5、電流信號(hào)濾波電路6、90°移相電路7、電流信號(hào)過零比較電路8，電壓信號(hào)過零比較電路4和電流信號(hào)過零比較電路8的信號(hào)輸出端與74LS86異或門9的輸入端相連接，74LS86異或門9的輸出端與DSP控制器10相連接，DSP控制器10的顯示輸出端與顯示器11連接。如圖1所示的本實(shí)施例中，還包括有與DSP控制器10連接的存儲(chǔ)器12，用于存儲(chǔ)高壓電纜介質(zhì)損耗的大小，為判斷電纜的絕緣狀況提高歷史數(shù)據(jù)。作為一種優(yōu)選方案，所述顯示器11為液晶顯示器。
[0018]本實(shí)施例中所涉電壓信號(hào)濾波電路3、電壓信號(hào)過零比較電路4、電流信號(hào)濾波電路6、90°移相電路7、電流信號(hào)過零比較電路8都為現(xiàn)有成熟電路，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，也可從市面上購買；74LS86異或門9、DSP控制器10、顯示器11也都可以購買到。其中，DSP控制器在出廠時(shí)已燒制有軟件，并開放接口，對DSP控制器的參數(shù)進(jìn)行簡單調(diào)節(jié)即可實(shí)現(xiàn)本裝置所需功能。對參數(shù)的調(diào)節(jié)屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠掌握的基本技能，芯片廠商也提供相應(yīng)的技術(shù)支持。本實(shí)用新型保護(hù)整個(gè)電路的組成及連接關(guān)系，不涉及DSP控制器內(nèi)的軟件。
[0019]本裝置的工作原理如下:
[0020]電壓互感器2并聯(lián)接入高壓電纜I的兩端，實(shí)時(shí)采集高壓電纜I兩端的電壓信號(hào)，將高電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為幅值為3V的弱電信號(hào)；電壓信號(hào)濾波電路3濾除弱電信號(hào)中的一些直流分量和高次諧波，只讓50Hz的高頻信號(hào)通過，從而增加電路的抗干擾能力；電壓信號(hào)過零比較器4將50Hz的工頻信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橥辔坏姆讲ㄐ盘?hào)；電流互感器5串聯(lián)接入高壓電纜I的線路中，實(shí)時(shí)采集通過高壓電纜I的電流信號(hào)；電流信號(hào)濾波電路6濾除電流信號(hào)中的高次諧波，提高信號(hào)的抗干擾能力；90°移相電路7是使電流信號(hào)移相90° ;74LS86異或門9用來計(jì)算電壓信號(hào)和電流信號(hào)的相位差；DSP控制器10用來采集電壓信號(hào)和電流信號(hào)的相位差，從而計(jì)算出高壓電纜介質(zhì)損耗的大?。伙@示器11用來實(shí)時(shí)顯示高壓電纜介質(zhì)損耗的大小，提高良好的人機(jī)界面；存儲(chǔ)器12用來存儲(chǔ)高壓電纜介質(zhì)損耗的大小，為判斷電纜的絕緣狀況提高歷史數(shù)據(jù)。
[0021]最后有必要在此說明的是:上述內(nèi)容只用于對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能理解為對本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的上述內(nèi)容作出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種在線檢測礦用高壓電纜介質(zhì)損耗的裝置，其特征在于:包括電壓采樣電路、電流采樣電路、74LS86異或門、中央控制器和顯示器，所述電壓采樣電路包括依次串聯(lián)連接的電壓互感器、電壓信號(hào)濾波電路、電壓信號(hào)過零比較電路，所述電流采樣電路包括依次串聯(lián)連接的電流互感器、電流信號(hào)濾波電路、90°移相電路、電流信號(hào)過零比較電路，所述電壓信號(hào)過零比較電路和電流信號(hào)過零比較電路的信號(hào)輸出端與74LS86異或門的輸入端相連接，所述74LS86異或門的輸出端與中央控制器相連接，所述中央控制器的顯示輸出端與顯示器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線檢測礦用高壓電纜介質(zhì)損耗的裝置，其特征在于:還包括有與所述中央控制器連接的存儲(chǔ)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線檢測礦用高壓電纜介質(zhì)損耗的裝置，其特征在于:所述顯示器為液晶顯示器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線檢測礦用高壓電纜介質(zhì)損耗的裝置，其特征在于:所述中央控制器為DSP控制器。
【文檔編號(hào)】G01R27/26GK203595758SQ201320818002
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】鄭為進(jìn), 陳宇晨, 宋萌, 潘宇婷, 王承宇, 侯婷 申請人:上海工程技術(shù)大學(xué)