[实用新型]监测电缆金属护层的故障定位预警装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电缆在线监测技术领域，具体说是一种监测电缆金属护层的故障定位 预警装置。

背景技术

随着近年来电力电缆的大量使用，电缆发生故障后，故障点的快速查找和修复成为供 电单位关注的焦点。

在高压电缆在线监测过程中，当电缆绝缘击穿时，故障电流从电流金属护层传入大地， 故障电流行波信号会在大地与故障点之间的金属护层短暂传播。监测该接地电流的行波传 输过程，可监测到故障点的准确位置，从而达到故障定位及预警目的。

实用新型内容

根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种可以布局设置 的，可联网的故障定位预警装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：监测电缆金属护层的故障定位预警装 置，包括CPU处理电路、FPGA和存储电路，其特征在于：CPU处理电路的输入端通过FPGA 和超高速A/D转换电路连接传感信号采集电路，CPU处理电路的通讯端通过网络接口电路连 接检测网路，FPGA连接存储电路，所述的传感信号采集电路包括接口J1、电位器RT1和运 算放大器U1，电位器RT1和运算放大器U1组成电流转换电路，电流转换电路的输入端连接 接口J1，其输出端连接超高速A/D转换电路的输入端。

传感信号采集电路采集传感器监测到的电缆金属护层所反映的故障电流行波信号，将 电流信号转换成为电压信号送入超高速A/D转换电路进行处理，数字化信号通过FPGA进入 CPU处理电路进行分析和处理，转换为可识别故障位置的行波信号数据，并且将结果进行存 贮或者通过网络接口电路上传检测网络实现数据通信。

其中优选方案是：

所述的超高速A/D转换电路包括AD9211芯片。提供高速转换的能力。

所述的网络接口电路包括电气连接的RJ45芯片和网络变压器H1102NL芯片。具备网络 隔离和数据传输能力，便于构建监测网络。

所述的传感信号采集电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、第二电容C2、 接口J1、电位器RT1和运算放大器U1，接口J1的2脚通过串联的第一电容C1和第二电容 C2连接运算放大器U1的3脚，接口J1的2脚通过第一电阻R1接地，运算放大器U1的3 脚通过第二电阻R2接地，电位器RT1和运算放大器U1组成电流转换电路，电流转换电路 的输入端连接接口J1，其输出端连接超高速A/D转换电路的输入端。

本实用新型监测电缆金属护层的故障定位预警装置所具有的有益效果是：通过设置， 传感信号采集电路采集传感器的数据，将电流信号转换成为电压信号送入超高速A/D转换 电路进行处理，数字化信号通过FPGA进入CPU处理电路进行分析和处理，并且将结果进行 存贮或者通过网络接口电路上传检测网络。由于具备网络布局能力，因此数据监测更加完 备，可提供准确的故障定位预警分析和报警。

附图说明

图1是本实用新型的原理方框图；

图2是本实用新型的传感信号采集电路的电路原理图；

其中：J1、接口R1、第一电阻R2、第二电阻C1、第一电容C2、第二电容 U1、运算放大器RT1、电位器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例做进一步描述：

实施例1：

如图1所示，监测电缆金属护层的故障定位预警装置的CPU处理电路的输入端通过FPGA 和超高速A/D转换电路连接传感信号采集电路，CPU处理电路的通讯端通过网络接口电路连 接检测网路，FPGA连接存储电路。

超高速A/D转换电路包括AD9211芯片。提供高速转换的能力。

网络接口电路包括电气连接的RJ45芯片和网络变压器H1102NL芯片。具备网络隔离和 数据传输能力，便于构建监测网络。

如图2所示，传感信号采集电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1、第二电 容C2、接口J1、电位器RT1和运算放大器U1，接口J1的2脚通过串联的第一电容C1和第 二电容C2连接运算放大器U1的3脚，接口J1的2脚通过第一电阻R1接地，运算放大器 U1的3脚通过第二电阻R2接地，电位器RT1和运算放大器U1组成电流转换电路，电流转 换电路的输入端连接接口J1，其输出端连接超高速A/D转换电路的输入端。

工作原理和使用过程：

传感信号采集电路采集传感器监测到的电缆金属护层所反映的故障电流行波信号，将 电流信号转换成为电压信号送入超高速A/D转换电路进行处理，数字化信号通过FPGA进入 CPU处理电路进行分析和处理，转换为可识别故障位置的行波信号数据，并且将结果进行存 贮或者通过网络接口电路上传检测网络实现数据通信。