[发明专利]一种用于电缆中间接头定位的方波脉冲电源

说明书

本发明公开了一种用于电缆中间接头定位的方波脉冲电源，结合行波在电缆中传输衰减的实际情况，通过对继电器进行不同频率的快速开关，控制方波脉冲的输出，且使输出的方波脉冲具有陡峭的边沿，使接头处的反射波具有正负尖峰一对信号的明显特征，便于接头处反射波的识别。此外，该电源采用高压模块输出千伏级可调直流电压，通过提高输入脉冲幅值获得较高的信噪比，缓解了电缆长度较长时行波衰减严重的问题。将该电源用于电缆中间接头定位，采集电源输出的脉冲在电缆中间接头处反射的反射波，所得反射波的特征明显、信噪比高，能够准确获取接头处反射波到达采集点的时间，从而实现对电缆接头的准确定位。

技术领域

本发明属于电力设备领域，更具体地，涉及一种用于电缆中间接头定位的方波脉冲电源。

背景技术

电缆通道相对于架空线路而言，供电可靠性高，受不可抗力等外部因素的影响少，目前越来越多的输配电工程选择电缆这种地下传输方式。随着电缆线路的普及，电缆路径的延长，中间接头的数量也就越来越多。电缆中间接头是电缆通道巡检的薄弱环节，在施工验收过程中，供电运行人员为了便于寻找接头位置，会在中间接头处安装警示桩。虽然此种方法能起到一定的定位作用，但是一旦发生不可抗力外界因素导致警示桩被人为破坏，只能靠人为的经验来查找中间接头的位置，这使得电缆中间接头定位难度大大增加。目前，通常采用行波法对电缆中间接头进行定位，将脉冲电源产生的脉冲输出到待测电缆后，通过采集反射波到达测量端的时间，结合行波波速，即可对电缆接头进行定位。由于行波在电缆中传输存在衰减和变形，随着行波行进距离增加，接头处反射波衰减和变形程度加剧，故其定位结果的准确性和可靠性往往依赖于脉冲电源产生的脉冲。因此，研究一种用于电缆中间接头定位的方波脉冲电源存在重要的意义。

现有脉冲电源主要采用电容微分电路和峰化电路实现。但是，由于微分电路和峰化电路利用集中参数元件搭建，形成的窄脉冲很不方整，且受开关参数限制，产生的脉冲上升沿较为平缓，上升时间长，且存在严重的拖尾，在电缆接头处反射波幅值较低，当电缆总长较长，中间接头数量较多时，该脉冲波形在后面几段接头处反射的反射波的信噪比较低，无法对中间接头准确定位。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种用于电缆中间接头定位的方波脉冲电源，用以解决现有方法由于现有的方波脉冲电源无法产生陡峭的方波边沿且脉冲幅值过低而导致电缆中间接头定位不准确的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提出了一种用于电缆中间接头定位的方波脉冲电源，包括：高压模块、高压电阻器、传输线、继电器控制模块和继电器；

高压模块的输出端经过高压电阻器分别与继电器控制模块和传输线的输入端相连，传输线的输出端与继电器的簧片相连，继电器控制模块的输出端与继电器的吸合线圈相连；

高压模块用于输出千伏级的可调直流电压，为继电器控制模块供电，并给传输线充电；

高压电阻器起限流作用，用于防止方波脉冲电源被损坏；

传输线为分布参数元件，用于储能，并产生脉冲；

继电器控制模块用于通过脉冲驱动继电器，使其快速的导通和开断，并控制继电器的开关频率；

继电器用于以不同频率进行开关，将传输线输出的脉冲转变为具有不同模式以及陡峭的上升沿和下降沿的方波脉冲，并输出到待测电缆中。

进一步优选地，上述方波脉冲上升沿的上升时间小于1ns，上升沿的下降时间小于2ns，且平顶平直。

进一步优选地，方波脉冲模式包括单次触发脉冲模式和重频触发脉冲模式。

进一步优选地，当继电器控制模块控制继电器进行一次导通和开断时，方波脉冲电源输出的方波脉冲的模式为单次触发脉冲模式；当继电器控制模块控制继电器以固定频率进行导通和开断时，方波脉冲电源输出的方波脉冲的模式为重频触发脉冲模式。