一種基于聲波信號的電纜接頭炸裂的定位裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于聲波信號的電纜接頭炸裂的定位裝置，包括載波體、聲波采集模塊、信號線、定位終端，所述載波體沿高壓電纜輸電線路鋪設(shè)；所述聲波采集模塊置于載波體表面，用于采集電纜頭炸裂時(shí)耦合到載波體并沿載波體傳播的聲波信號；所述信號線置于載波體內(nèi)部，用于聲波采集模塊和定位終端之間信號的傳輸；所述定位終端置于站內(nèi)值班室內(nèi)，其根據(jù)不同位置處聲波采集模塊接收到的炸裂聲波信號存在一定時(shí)間差對炸裂的電纜接頭進(jìn)行快速定位。本發(fā)明能夠快速、準(zhǔn)確的對炸裂的電纜接頭進(jìn)行定位，大為降低了因故障造成的損失。本發(fā)明能夠快速、準(zhǔn)確的對炸裂的電纜接頭進(jìn)行定位，大為降低了因故障造成的損失。
【專利說明】
一種基于聲波信號的電纜接頭炸裂的定位裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于電力運(yùn)行監(jiān)測設(shè)備，尤其是一種基于聲波信號的電纜接頭炸裂的定位 裝置。 技術(shù)背景
[0002] 在整個(gè)電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中，輸電線路起著輸送電能的作用。近年來，高壓電纜由于其 比架空線具有更好的熱性能、機(jī)械性能以及電氣性能，其逐步代替架空線路，在輸配電網(wǎng)絡(luò) 中得到了廣泛應(yīng)用。隨著城市配網(wǎng)的電纜化率越來越高，電纜接頭從而也大量應(yīng)用。但隨之 而來的電纜連接頭炸裂故障問題也在上升，嚴(yán)重的威脅電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，甚至造成饋 線跳閘。而電纜多鋪設(shè)于地下，一旦發(fā)生電纜接頭炸裂，尋找起來十分困難，往往費(fèi)時(shí)費(fèi)力， 影響人們的日常生活，而且還可能造成不可估量的經(jīng)濟(jì)損失。因此，如何準(zhǔn)確、迅速、經(jīng)濟(jì)的 找出炸裂的電纜接頭，顯得尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 鑒于現(xiàn)有技術(shù)的以上不足，本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有高壓電纜輸電線路電纜接 頭炸裂后難以進(jìn)行準(zhǔn)確定位的問題，而提出一種基于聲波信號的電纜接頭炸裂的定位裝 置。
[0004] 本發(fā)明的解決上述問題的技術(shù)方案是:一種基于聲波信號的電纜接頭炸裂的定位 裝置，用于探測電力輸電線路上發(fā)生電纜接頭炸裂的位置，包括載波體（1)、聲波采集模塊 (2)、信號線(3)、定位終端(4)，載波體沿高壓電纜輸電線路鋪設(shè);用于采集電纜接頭炸裂時(shí) 耦合到載波體并沿載波體傳播的聲波信號的多個(gè)聲波采集模塊呈一定距離間隔置于載波 體表面;信號線置于載波體內(nèi)部，其一個(gè)端頭通過光-電耦合器件與定位終端連接，多個(gè)聲 波采集模塊亦在各自的物理位置通過聲-光耦合器件與信號線(3)連接;用于聲波采集模塊 (2)和定位終端(4)之間信號的傳輸;定位終端置于站內(nèi)值班室內(nèi)，根據(jù)不同位置處聲波采 集模塊接收到的聲波信號的時(shí)間差對炸裂的電纜接頭進(jìn)行快速定位。
[0005] 如圖1所示，載波體（1)、聲波采集模塊(2)、信號線(3)、定位終端(4)，載波體沿高 壓電纜輸電線路鋪設(shè);聲波采集模塊(2)置于載波體表面，用于采集電纜頭炸裂時(shí)耦合到載 波體并沿載波體傳播的聲波信號；信號線置于載波體內(nèi)部，用于聲波采集模塊和定位終端 之間信號的傳輸;定位終端(4)置于站內(nèi)值班室內(nèi)，其根據(jù)不同處聲波采集模塊接收到的炸 裂聲波信號的時(shí)間差對炸裂的電纜頭進(jìn)行快速定位；當(dāng)高壓電纜輸電線路發(fā)生電纜頭炸裂 時(shí)，由于不同位置處聲波采集模塊(2)到炸裂點(diǎn)的距離不同，故不同位置處聲波采集模塊接 收到的信號存在一個(gè)時(shí)間差A(yù)t。又因?yàn)槁暡ㄑ剌d波體傳播速度v已知，故聲波信號傳播到 兩聲波采集模塊的距離相差A(yù) t*v。且兩個(gè)聲波采集模塊的距離S已知，因此炸裂的電纜頭 與最先采集到聲波信號的聲波采集模塊距離L為：
[0006] 所述聲波采集模塊(2)內(nèi)部設(shè)有嵌入式主板，通過聲波傳感器對聲波信號進(jìn)行準(zhǔn) 確的采集與存貯。
[0007] 所述信號線(3)材質(zhì)為光纖，可用于信號的高效、準(zhǔn)確傳輸。
[0008] 所述定位終端為工控機(jī)。
[0009] 本發(fā)明的有益效果是：
[0010] 1)由于所采集處理的信號為聲波信號而非電量信號，避免了采集電量信號過程中 高壓電纜輸電線路周圍強(qiáng)烈電磁信號對其的干擾；
[0011] 2)采用光纖作為信號傳輸載體的設(shè)計(jì)，極大提高了信號傳輸?shù)臅r(shí)效性和準(zhǔn)確性；
[0012] 3)不銹鋼圓管作為載波體的設(shè)計(jì)，解決了聲波沿電纜傳播存在較大衰減度的問 題。
【附圖說明】
[0013] 圖1為一種基于聲波信號的電纜接頭炸裂的定位裝置示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 如圖1所示，一種基于聲波信號的電纜接頭炸裂的定位裝置，包括載波體、聲波采 集模塊2、信號線3、定位終端4,載波體沿高壓電纜輸電線路鋪設(shè);聲波采集模塊2置于載波 體1表面，用于采集電纜頭炸裂時(shí)耦合到載波體1并沿載波體1傳播的聲波信號；信號線3置 于載波體1內(nèi)部，用于聲波采集模塊2和定位終端4之間信號的傳輸;定位終端4置于站內(nèi)值 班室內(nèi)，其根據(jù)不同處聲波采集模塊接收到的炸裂聲波信號的時(shí)間差對炸裂的電纜接頭進(jìn) 行快速定位;所述載波體1采用304不銹鋼圓管(壁厚1. 1mm，外徑60mm)，兩根管之間采用無 縫焊接的連接方式;所述聲波采集模塊2內(nèi)部設(shè)有嵌入式主板，通過聲波傳感器對聲波信號 進(jìn)行準(zhǔn)確的采集與存貯;所述信號線3材質(zhì)為光纖，可用于信號的高效、準(zhǔn)確傳輸;所述定位 終端4為工控機(jī)。
[0015] 當(dāng)高壓電纜輸電線路發(fā)生電纜接頭炸裂時(shí)，炸裂處會產(chǎn)生巨大聲音信號，且聲音 信號會耦合到載波體1。耦合到載波體1上的聲波信號沿著載波體表面向兩側(cè)傳播，置于兩 側(cè)的聲波采集模塊2對聲波信號進(jìn)行采集、存儲，并通過光纖將信息傳輸?shù)蕉ㄎ唤K端4。定位 終端根據(jù)不同位置處聲波采集模塊2采集到信號存在一定的時(shí)間差的原理，并通過公式
:十算出較先接收到聲波信號的聲波采集模塊2與炸裂電纜接頭的距離。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于聲波信號的電纜接頭炸裂的定位裝置，用于探測電力輸電線路上發(fā)生電纜 接頭炸裂的位置，包括載波體(1)、聲波采集模塊(2)、信號線(3)、定位終端(4)，載波體（1) 沿高壓電纜輸電線路鋪設(shè);用于采集電纜接頭炸裂時(shí)耦合到載波體(1)并沿載波體(1)傳播 的聲波信號的多個(gè)聲波采集模塊呈一定距離間隔置于載波體(1)表面;信號線(3)置于載波 體(1)內(nèi)部，其一個(gè)端頭通過光-電耦合器件與定位終端(4)連接，多個(gè)聲波采集模塊亦在各 自的物理位置通過聲-光耦合器件與信號線(3)連接;用于聲波采集模塊(2)和定位終端(4) 之間信號的傳輸;定位終端(4)置于站內(nèi)值班室內(nèi)，根據(jù)不同位置處聲波采集模塊(2)接收 到的聲波信號的時(shí)間差對炸裂的電纜接頭進(jìn)行快速定位。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于聲波信號的電纜接頭炸裂的定位裝置，其特征在于， 所述載波體(1)采用304不銹鋼圓管，兩根管之間采用無縫焊接的連接方式。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于聲波信號的電纜接頭炸裂的定位裝置，其特征在于， 所述聲波采集模塊(2)內(nèi)部設(shè)有嵌入式主板，通過聲波傳感器對聲波信號進(jìn)行準(zhǔn)確的采集 與存貯。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于聲波信號的電纜接頭炸裂的定位裝置，其特征在于， 所述信號線(3)材質(zhì)為可用于信號高效準(zhǔn)確傳輸?shù)墓饫w。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于聲波信號的電纜接頭炸裂的定位裝置，其特征在于， 所述定位終端(4)為工控機(jī)。
【文檔編號】G01R31/08GK105911426SQ201610242219
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月15日
【發(fā)明人】張樂樂, 周利軍, 王東陽, 江俊飛, 劉偉迪, 何智杰, 陳穎
【申請人】西南交通大學(xué)