一種高壓電纜線路故障在線定位系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種高壓電纜檢測系統，尤其是一種用于高壓電纜線路故障在線定位的檢測系統。
【背景技術】
[0002]目前，高壓電纜絕緣故障點定位技術主要是采用基于離線測試的脈沖法，當產生電纜故障時，先斷電，然后將電纜線路從系統中解開，再利用脈沖信號進行電纜故障測距，以電纜線路的參數模型為基礎，通過現場對電纜施加脈沖信號，再由電壓電流行波信號在電纜中傳播時間和速度計算出故障點距離。該方法存在明顯的缺點，在電纜發生故障后，需要把電纜接口退出運行，然后把故障測量設備運到現場，布置測量設備和接線，才能開始測量。
[0003]另外，基于GPS同步高壓電纜故障在線定位，由于GPS時鐘的同步性差，難以精確定位，而基于光纖傳輸的時鐘同步的定位技術，要求定位裝置到兩傳感器模塊端光纖長度的一致，這給實際工程施工帶來不便，同時增加了光纜成本，對于定位裝置的布局帶來限制。
【發明內容】
[0004]本實用新型要解決的技術問題是:現有技術中由于連接光纖的長度不同帶來時延差異而造成的定位不準的問題，且需要電纜接口退出運行，不能夠在線檢測。
[0005]為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種高壓電纜線路故障在線定位系統，包括兩個電流信號調制終端、兩個電流信號解調終端、兩根連接光纖、光路切換單元、光纖時延測量器、報警器以及微處理器；兩個電流信號調制終端用于連接至待檢測電纜的兩端進行電流信號采集，并將采集到的兩路電流信號調制為兩路光信號，再通過兩根連接光纖傳輸至光路切換單元的兩個光信號輸入端；微處理器控制光路切換單元將兩根連接光纖切換連接至光纖時延測量器的測量端或兩個電流信號解調終端的輸入端；光纖時延測量器對接入的兩根連接光纖進行時延分析獲得兩根連接光纖的時延信息，并將時延信息發送至微處理器；兩個電流信號解調終端將輸入的光信號解調為電信號，再將電信號AD轉換后送入微處理器；報警器與微處理器相連。
[0006]采用電流信號調制終端能夠實時在線檢測電流信號，而無需將電纜接口退出運行，能夠提高電纜檢測的實時性和檢測效率；采用光路切換單元能夠根據檢測需要將電流信號調制終端發送的光信號送入光纖時延測量器或電流信號解調終端，從而使延時檢測和故障檢測共用連接光纖，節省了系統成本；采用光纖時延測量器能夠根據需要檢測由連接光纖造成的信號時延，從而有效提高故障點定位的精度；采用報警器能夠在出現故障時及時通知監控人員進行排查。
[0007]作為本實用新型的進一步限定方案，電流信號調制終端包括電流傳感器以及電光轉換器；電流傳感器用于對待測電纜的電流信號進行采集，并將采集到的電流信號發送至電光轉換器；電光轉換器將電流信號轉換為光信號，并通過連接光纖傳輸至光路切換單元的光信號輸入端。采用電流傳感器能夠實時在線檢測被測高壓電纜上的電流信號和故障行波，且為非接觸式測量，安全性能較高。
[0008]作為本實用新型的進一步限定方案，電流信號解調終端包括光電轉換器和AD轉換器；光電轉換器將光路切換單元輸出的光信號轉換為電信號，并由AD轉換器進行AD轉換后送入微處理器。
[0009]作為本實用新型的進一步改進方案，電流信號解調終端還包括一個連接在光電轉換器與AD轉換器之間的信號調理電路；信號調理電路將光電轉換器輸出的電信號調整至適應于AD轉換器的工作范圍。采用信號調理電路能夠將光電轉換器輸出的電信號調整至適應于AD轉換器的工作范圍，提高定位系統檢測的可靠性。
[0010]作為本實用新型的進一步限定方案，光纖時延測量器為光時域反射儀。
[0011]作為本實用新型的進一步限定方案，光路切換單元由第一可控1X2光開關、第二可控I X 2光開關以及第三可控I X 2光開關構成；第一可控I X 2光開關和第二可控I X 2光開關的I端口通過兩根連接光纖分別連接至兩個電流信號調制終端的輸出端，第一可控1X2光開關和第二可控光1X2開關的2端口中均有一端口連接至對應的電流信號解調終端的輸入端；第三可控I X 2光開關的2端口分別連接至第一可控I X 2光開關和第二可控光I X 2開關的2端口中的另一端口，第三可控I X 2光開關的I端口連接至光纖時延測量器的測量端。采用三個可控I X 2光開關能夠實現光路的可控切換，并利用第三可控I X 2光開關將輸入的兩路光纖依次切換至光纖時延測量器，能夠避免使用昂貴的多輸入端的光纖時延測量器，有效降低了系統成本。
[0012]作為本實用新型的進一步改進方案，還包括一個與微處理器相連的顯示屏。利用顯示屏能夠實時顯示故障位置。
[0013]本實用新型的有益效果在于:(I)采用電流信號調制終端能夠實時在線檢測電流信號，而無需將電纜接口退出運行，能夠提高電纜檢測的實時性和檢測效率；(2)采用光路切換單元能夠根據檢測需要先用光纖時延測量器測量兩路光纖的時延，后用電流信號解調終端進行電流信號的解調，從而使延時檢測和故障檢測共用連接光纖，節省了系統成本；
(3)采用光纖時延測量器能夠根據需要檢測由連接光纖造成的信號時延，從而有效提高故障點定位的精度；(4)采用報警器能夠在出現故障時及時通知監控人員進行排查。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的電路結構示意圖；
[0015]圖2為本實用新型的光路切換單元的結構示意圖；
[0016]圖3為本實用新型檢測獲得的故障行波示意圖。
【具體實施方式】
[0017]如圖1所示，本實用新型提供的高壓電纜線路故障在線定位系統包括:兩個電流信號調制終端、兩個電流信號解調終端、兩根連接光纖、光路切換單元、光纖時延測量器、顯示屏、報警器以及微處理器。
[0018]其中，兩個電流信號調制終端用于連接至待檢測電纜的兩端進行電流信號采集，并將采集到的兩路電流信號調制為兩路光信號，再通過兩根連接光纖傳輸至光路切換單元的兩個光信號輸入端；微處理器控制光路切換單元將兩根連接光纖依次切換連接至光纖時延測量器的測量端或切換連接至兩個電流信號解調終端的輸入端；光纖時延測量器對接入的兩根連接光纖進行時延分析獲得兩根連接光纖的時延信息，并將時延信息發送至微處理器；而后兩個電流信號解調終端將輸入的光信號解調為電信號，再將電信號AD轉換后送入微處理器；微處理器根據輸入的延時信息和AD轉換的電信號進行分析計算，獲得故障位置信息；顯示屏和報警器均與微處理器相連，顯示屏用于顯示故障位置，報警器用于在檢測到故障時進行報警，從而提醒監控人員迅速進行故障排查。
[0019]電流信號調制終端一般包括電流傳感器以及電光轉換器；電流傳感器用于對待測電纜的電流信號進行采集，并將采集到的電流信號發送至電光轉換器；電光轉換器將電流信號轉換為光信號，并通過連接光纖傳輸至光路切換單元的光信號輸入端。
[0020]電流信號解調終端一般包括光電轉換器、信號調理電路和AD轉換器。光電轉換器將光路切換單元輸出的光信號轉換為電信號，并由AD轉換器進行AD轉換后送入微處理器；信號調理電路連接在光電轉換器與AD轉換器之間；信號調理電路將光電轉換器輸出的電信號調整至適應于AD轉換器的工作范圍。
[0021]該高壓電纜線路故障在線定位系統在工作時