[发明专利]电力电缆故障的精确定位辅助装置和方法

权利要求书

1.一种精确定位辅助装置，其特征在于装置由第1压电声波传感单元(100)、第2压电声波传感单元(200)、第1信号调理单元(300)、第2信号调理单元(400)、第1信号差分单元(500)、第2信号差分单元(600)和显示装置(700)组成；第1压电声波传感单元(100)安装在故障电缆的左端、第2压电声波传感单元(200)安装在故障电缆的右端，左右两端相距1m，第1信号调理单元(300)、第2信号调理单元(400)、第1信号差分单元(500)和第2信号差分单元(600)集成在一块PCB板；显示装置(700)包括双踪示波器或高速记录仪；

第1压电声波传感单元(100)与第1信号调理单元(300)相连，第2压电声波传感单元(200)与第2信号调理单元(400)相连；第1信号调理单元(300)的输出接入第1信号差分单元(500)和第2信号差分单元(600)，第2信号调理单元(400)与第1信号调理单元(300)相同连接；第1信号差分单元(500)和第2信号差分单元(600)的输出与显示装置(700)相连；

第1压电声波传感单元(100)包括上半圆环(10)、下半圆环(60)，圆环采用添加玻璃纤维的固态硅胶隔音复合材料制造，圆环的内径等于铠装电力电缆的外径；上半圆环(10)两端口的侧面各设1只箱扣固定件(1)，两端口的端面各开1个凹圆锥孔(2)；在上半圆环(10)的中央、圆环的内侧预留安装孔，安装孔中嵌入弧形薄金属片(20)，薄金属片上粘合压电陶瓷片(30)构成压电敏感元；弧形薄金属片的内径等于圆环内径减0.5mm，材料为镍铬钛合金，压电陶瓷材料采用二元系锆钛酸铅，分别从弧形薄金属片和压电陶瓷片的电极面引出两条信号线；下半圆环(60)两端口的侧面各设1只箱扣活动件(61)，两端口的端面各置1个凸圆锥体(62)，凸圆锥体(62)与凹圆锥孔(2)为过渡配合；故障电缆上安装压电声波传感单元时，凸圆锥体(62)插入凹圆锥孔(2)，箱扣活动件(61)套入箱扣固定件(1)并扣紧，确保弧形薄金属片(20)与铠装电力电缆金属护层的可靠接触；

第2压电声波传感单元(200)的组成、结构和安装方式，与第1压电声波传感单元(100)相同。

2.根据权利要求1所述的一种精确定位辅助装置，其特征在于所述的第1信号调理单元(300)以第1运放(310)、第2运放(320)和第3运放(330)为核心，运放型号OP-27，第1运放(310)和第2运放(320)构成自举反馈前置放电路，第3运放(330)构成带通滤波器；

电阻R₃₀₀、R₃₁₂和电容C₃₁₁相连，第1压电声波传感单元(100)的输出接入电容C₃₁₁的另一端；电阻R₃₁₂的另一端与电阻R₃₁₁相连后接入第1运放(310)的脚2，电阻R₃₁₁的另一端与第1运放(310)的脚6相连，电阻R₃₁₃的一端接地、另一端接入第1运放(310)的脚3；电阻R₃₂₃的一端接地、另一端接入第2运放(320)的脚3，电阻R₃₂₂、R₃₂₁相连接入后第2运放(320)的脚2；电阻R₃₂₂的另一端与第1运放(310)的脚6相连，电阻R₃₂₁的另一端与R₃₀₀的另一端相连后接入第2运放(320)的脚6；

电容C₃₃₀、C₃₃₃和电阻R₃₃₀、R₃₃₁相连，R₃₃₁的另一端接地，R₃₃₀的另一端与第1运放(310)的脚6相连；电阻R₃₃₂的一端接地、另一端接入第3运放(330)的脚2，电阻R₃₃₃与电容C₃₃₃的另一端相连后接入第3运放(330)的脚3，电容C₃₃₄的一端接地、另一端接入第3运放(330)的脚4，电容C₃₃₇的一端接地、另一端接入第3运放(330)的脚7，电容C₃₃₀的另一端与电阻R₃₃₃的另一端相连后接入第3运放(330)的脚6；第3运放(330)的脚6输出V_OUT1至第1信号差分单元(500)和第2信号差分单元(600)；

第2信号调理单元(400)的组成、结构和连结方式，与第1信号调理单元(200)相同，其输出为V_OUT2。