引言

校線工作是電力系統(tǒng)二次回路檢修中不可缺少的環(huán)節(jié),目前普遍采用的方法是利用萬用表測量線纜通斷并利用對講機輔助進行校對,這些方法至少需要兩名工作人員配合,不僅費時費力而且容易出錯,工作效率較低,更重要的是可能會受到現(xiàn)場嚴禁使用對講機等高頻設(shè)備的限制,增加了現(xiàn)場校線工作的難度。

線間短路檢測一直是困擾現(xiàn)場檢測人員的難題。假定有N根待測線纜,則短路檢測采用傳統(tǒng)方式需要用萬用表測量N(N-1)/2次,工作量很大,并且容易出錯,為此需要設(shè)計一個具有短路檢測功能的對線器,以完成線纜之間和線纜對地間短路的檢測工作,并且能夠給出短路的所有線路編號,這樣可以大大減少現(xiàn)場校線人員的工作量,大幅提高工作效率。

根據(jù)現(xiàn)場實際對線需求,設(shè)計了一款新型電纜對線器,具有線纜對線功能、短路測試功能和有線語音對講功能,能同時完成16根線纜的短路測試功能和線纜核對工作。

1對線器主機原理框圖

對線器由主機和從機構(gòu)成,主機負責發(fā)送線纜名稱,從機負責接收和顯示線纜名稱。對線器主機和從機原理框圖分別如圖1、圖2所示。

主機能夠同時接16根待測線纜,并帶有OLED液晶大屏幕和快捷按鍵,具備有線語音通話功能,同時具有采用鋰電池供電的高亮度指示燈驅(qū)動電路,帶有軟件升級接口,電腦可通過該接口對主機軟件進行升級。

主機負責以串行數(shù)據(jù)的方式向待測電纜發(fā)送線纜名稱,線纜名稱可自由編輯,可由字母、數(shù)字和特殊字符組成,具有保存和導入功能。從機負責接收待測線纜上由主機發(fā)送過來的串行信息,并進行校驗和顯示,從機帶有液晶屏和電源按鍵,采用鋰電池供電,具備有線語音通話功能,信號輸入回路具有過壓防護功能。

2主機短路測試基本原理

線纜之間由于接線錯誤或線纜破損,可能會出現(xiàn)線纜之間或線纜對地發(fā)生短路故障,短路測試功能能夠快速測試線纜是否發(fā)生短路故障,并顯示所有短路線纜的標號。如果采用傳統(tǒng)校線方法,測試N根電纜之間是否有短路故障,理論上最多需要測量N(N-1)/2次,測試時間長,工作量大。

假定測試線纜1與線纜2~15之間是否發(fā)生短路故障,其測試原理如圖3所示。

首先控制0ut1輸出高電平,則三級管○1導通,線纜1上為低電平。0ut2~0ut16輸出低電平,然后CPU讀取D16~D31的數(shù)值,如果線纜之間未發(fā)生短路故障,則除D16為低電平外,D17~D31讀取到的電平都為高電平。如果Dn(n=17~31)的值為低電平,則n與線纜1之間發(fā)生短路故障。同理,可以測試線纜2,3…,16與其他線纜之間是否發(fā)生短路故障。該短路測試方法能夠準確測試過渡電阻小于100Q的短路故障,顯示全部短路線纜的名稱,且測試速度快,有效降低了短路測試的工作量。

3線纜對線原理

主機I0通過串口依次發(fā)送該線纜1~16的線纜名稱,發(fā)送內(nèi)容中帶有校驗信息,從機接收到信息后會進行數(shù)據(jù)校驗,如果數(shù)據(jù)校驗通過則表示接收到的數(shù)據(jù)有效,并通過液晶顯示接收到的線纜名稱,否則顯示"校驗錯誤"。

主機發(fā)送流程如下:0ut1~0ut16輸出低電平,與鎖存器連接的三極管全部截止,0ut16~0ut31依次以ASCII方式串行輸出線纜1~線纜16的線纜名稱信息。

4對線器的使用方法

所有待測線纜的一端接到主機的輸出端子,主機的公共端子與地線(或已知線纜)連接。首先由主機測試線纜間是否有短路故障,如果有短路故障,則需要先消除線纜間存在的短路故障,主機屏幕也會顯示所有短路線纜的名稱。短路測試完成后,可開始進行對線操作,利用主機面板上的快捷按鍵輸入各個線纜的名稱信息,也可導入已有的名稱信息或使用缺省的線纜名稱,按下發(fā)送鍵后主機會不斷循環(huán)發(fā)送各個線纜的名稱信息到待測線纜上。

從機的公共端與地線(或已知線纜)連接,然后依次連接待測線纜的另一端,如果液晶上顯示"未知線纜",則表明該線纜未與主機連接。如果從機接收到有效信息并校驗通過,則液晶上會顯示待測線纜的名稱,并發(fā)出蜂鳴器提示音,該根線纜對線完成,然后可進行下一根線纜的對線,直到完成所有線纜對線工作。

5結(jié)語

電纜對線器充分考慮到了現(xiàn)場校線的特點和實用性,利用模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、嵌入式技術(shù)和通信技術(shù),功能強大,抗干擾能力強,使用簡單方便,大大提高了現(xiàn)場校線的效率和準確率。單人即可完成電纜短路測試、電纜對線工作,并且集成了語音通話、照明和通燈測試等功能。該對線器采用鋰電池供電,體積小,便于攜帶。該電纜對線器已在現(xiàn)場實際應(yīng)用,應(yīng)用結(jié)果表明,該對線器能夠適應(yīng)現(xiàn)場的電纜對線需求,大大縮短了對線時間,顯著降低了現(xiàn)場校線人員的工作強度,是電力系統(tǒng)二次回路線纜對線的理想工具。