[发明专利]一种电缆故障闪测仪标准装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电缆故障闪测仪标准装置，属于电力测试仪器的校准、检定与检测 领域。

背景技术

为测量、定位电缆故障距离，许多电力测试仪器生产厂家研制了电缆故障闪测仪。 电缆故障闪测仪作为工作计量器具，本质测量参数是时间量，在电力行业标准《DL/T 849.1-2004电力设备专用测试仪器通用技术条件第1部分：电缆故障闪测仪》中，明 确要求对电缆故障闪测仪的测距、测速等功能进行校准、检测。但和众多预试仪器类似， 由于针对性较强，接口特殊，其计量特性很难方便溯源到上级时间计量标准，故需研制 专门的标准装置，以助对该类测试仪器开展校准工作。

根据申请人所知，目前，国内仅少数几家单位对电缆故障闪测仪开展校准工作，采 取校准方法也为传统实物法，其主要特点在于：用实物电缆作为标准器具，事先用长度 计量器具对实物电缆长度进行标定，待标定后，再利用该实物电缆对被检电缆故障闪测 仪进行校准。该传统校准方法有诸多不足，主要在于：作为标准器具，实物电缆受温度 影响，其长度会产生较大变化，且由于本身存在弹性，再加上人为粗大误差等，其长度 标定工作复杂、准确度低，并体积庞大；同时，实物电缆往往为单一或固定绝缘材质， 可模拟的电缆种类不丰富，若想模拟多种材质电缆，其成本会大大提高。

综上所述，目前国内传统的标准装置和校准方法在工作原理和可溯源性上均存在不 足，准确度也不能满足要求。考虑到市场上大量的电缆故障闪测仪标称的最大允许误差 可达到±(1％读数±20米)，而上述的以实物电缆为标准器具的传统方法受准确度和 便捷性所限，很难对电缆故障闪测仪开展便捷、高效的校准工作。

本发明参考电力行业标准DL/T 849.1-2004的要求进行针对性设计，通过“被动 反馈回路”来模拟实物电缆的时域反射特性，设计合理，自动化程度高，操作便捷，检 定人员可直接预置相关标准值，而不需额外人工进行时间换算等工作，可对目前主流的 电缆故障闪测仪进行合理、高效的校准工作，能较好满足目前电缆故障闪测仪校准工作 的紧迫需要。

发明内容

本发明的目的是针对传统电缆故障闪测仪校准方法的不足，提出并实现了一种新的 电缆故障闪测仪标准装置，其核心设计思路在于通过“被动反馈回路”来模拟实物电 缆的时域反射特性，利用本发明可以对电缆故障闪测仪主要的测量功能即测距功能、测 速功能等进行合理、高效的校准工作。

为了实现上述目的，本发明技术方案提供基于“被动反馈回路”思路设计的一种电 缆故障闪测仪标准装置，包括上位机和下位机，其特征在于：下位机的核心电路主要包 括：控制模块、电缆芯线复用模块、输入信号调理模块、信号延时反馈模块、高速放大 及驱动模块，各模块间关系是：被检电缆故障闪测仪连接电缆芯线复用模块，电缆芯线 复用模块、输入信号调理模块、控制模块、信号延时反馈模块、高速放大及驱动模块依 次连接，高速放大及驱动模块连接输入信号调理模块。

如上所述的一种电缆故障闪测仪标准装置，其特征在于：控制模块主要由数字信号 处理器和通信芯片构成，数字信号处理器连接通信芯片，该模块的主要功能是实现与上 位机通信并执行上位机的命令、形成精密延时控制脉冲、并对其他模块进行具体控制。

如上所述的一种电缆故障闪测仪标准装置，其特征在于：电缆芯线复用模块主要由 快速TVS管和快速二极管组成的嵌位保护电路构成，基于该模块可以将入射到标准装置 的低能量、高峰值的入射方波脉冲P_in信号嵌位、调理成小峰值入射脉冲信号 Signal-input，从而对后级内部电路冲击影响大大减小。这种设计的有益效果在于：对 本发明，其电缆芯线模拟端子为入射方波脉冲信号P_in和延时反射输出脉冲信号P_out所复 用，其中P_in来自被检电缆故障闪测仪，其幅值范围大多在1V到100V范围内，而本发 明产生的延时反射输出脉冲信号P_out来自标准装置内部的弱电反馈电路，该信号幅值设 计为从0.5V到2V，这种强、弱信号复用电缆芯线端子的情况，若无专门设计，很可能 造成入射高压脉冲信号对标准装置内部电路的损害。