[发明专利]一种用于电缆的电气故障检测系统及检测方法

权利要求书

1.一种用于电缆的电气故障检测方法，其特征在于，所述用于电缆的电气故障检测方法包括：

步骤一，通过电缆图像采集模块利用摄像设备采集电缆图像数据；通过电缆温度采集模块利用温度传感器采集电缆温度数据；通过电缆湿度采集模块利用湿度传感器采集电缆湿度数据；

步骤二，主控模块通过故障诊断模块利用诊断电路诊断电缆故障信号；诊断电路包括：

故障诊断主电路，用于实现开关控制继电器，再由继电器控制灯泡；

故障映射电路，由主控芯片控制19只继电器，实时将19种故障投射到故障诊断主电路中去；

显示器，用于实现电路故障设置及诊断结果的显示；

主控芯片，用于实现对串口屏信息交互和故障映射电路的控制；

所述主控芯片的电路中：

P1为电源接口，连接12V、5V双电源；

P2为调试串口，连电脑串口进行调试或系统检测；

P3为串口屏数据接口，连接串口屏，为串口屏提供电源和数据交互；

VCC端口为故障映射电路提供5V的电源；

通过故障定位模块利用定位设备根据故障信号定位电缆故障位置，具体包括：

(1)配置万用表，将电缆一端短接，另一端与万用表电性连接，用万用表测量电缆的电阻是否无限大，若电阻值不是无限大，进行步骤(2)；若电阻值无限大，则电缆开路，进行步骤(3)；

(2)用万用表测量电缆相间或对地的绝缘电阻是否大于100kΩ，若大于100kΩ，则电缆故障类型为高阻故障；若小于100kΩ，则电缆故障为低阻故障；

(3)若电缆故障为高阻故障，则用闪络法粗测故障范围，再进行步骤(5)；

(4)若故障为低阻故障，用脉冲法粗测故障范围，再进行步骤(5)；

(5)用高压冲击法精确定位故障点；

通过故障测距模块利用测距程序测量电缆故障距离，具体包括：

(1)通过测量器在检测现场截取一段待测电缆作为参考电缆，测量所述参考电缆的长度L；

(2)向所述参考电缆的一端先后发射N个参考脉冲信号，分别测量在参考脉冲信号发射点接收到反射信号所经过的时间ΔT₁，ΔT₂，……ΔT_N；

(3)根据公式计算所述N个参考脉冲信号在所述参考电缆中的传播速度V_i＝2L/ΔT_i，其中i＝1,2,……N；

(4)根据计算出的N个传播速度，计算平均速度V＝∑V_i/N；

(5)向所述待测电缆的一端发射一检测脉冲信号，测量在检测脉冲信号发射点接收到反射信号所经过的时间ΔT；

(6)根据公式计算所述检测脉冲信号发射点与故障点之间的距离D＝VΔT/2；

步骤三，通过警报模块利用警报器根据采集异常数据进行及时警报通知；

步骤四，通过显示模块利用显示器显示采集的电缆图像、温度、湿度及故障信号、位置、距离数据。

2.如权利要求1所述用于电缆的电气故障检测方法，其特征在于，所述步骤(3)所述的闪络法用到的仪器包括：测试仪、第一充电电容和第一放电间隙；

所述测试仪的测量端与所述第一充电电容的正极电性连接，所述第一放电间隙的正极与所述第一充电电容的负极电性连接，其负极与被测电缆的一端电性连接，被测电缆的另一端接地。

3.如权利要求1所述用于电缆的电气故障检测方法，其特征在于，所述步骤(3)所述的闪络法包括以下步骤：

对第一充电电容充电，电压到达一定数值后，第一放电间隙放电，将瞬时高压输入电缆线路中；

当所述瞬间高压高于故障点临界击穿电压时，故障点被击穿并放电，产生向电缆两端传播的周期性回波信号；

测试仪的测试端捕捉两次所述回波信号，并记录下两次回波信号的时间差和回波信号在电缆传输的速度，根据时间差和速度计算出故障点到测试端的距离。