专利名称：可监视短路损伤绝缘导线的制作方法
技术领域：
本实用新型与电线和电缆有关，尤其与可监视短路损伤的电线和电缆有关。
背景技术：
已有的电线和电缆的非始端和终端部分在发生火灾、外力损伤、鼠咬、虫蛀后产生短路故障不能及时发现，容易酿成重大的损失或灾难。
实用新型的内容本实用新型的目的是提供一种可监视电线、电缆因损伤产生短路故障的绝缘导线。
本实用新型是这样实现的本实用新型可监视短路损伤绝缘导线，包括导体(1)，位于导体(1)外的绝缘层(2)，绝缘层(2)的外周边沿导线轴向均布彼此绝缘的偶数根细金属线(3)，偶数根细金属线(3)串联成两根导线，两根导线的一端分别接隔离变压器(T1)的次级两端，两根导线的另一端分别接隔离变压器(T2)的次级两端形成回路，隔离变压器(T1，T2)位于导线(1)的一端或两端，均布金属线(3)的导线绝缘层(2)外有护套层(4)，变压器(T1)的初级接正弦波发生器(5)的输出端并有一端接地，变压器(T2)的初级接正弦波检测器(6)的输入端并有一端接地。
沿导线轴向均布的彼此绝缘的细金属线为四根或六根或八根，细金属线(3)与导线轴线平行或螺旋缠绕在绝缘层(2)上。
细金属线(3)外表有保护层。
细金属线(3)之间的距离不大于5mm。
导体(1)是电力电缆中的每一根相线，这些相线与常规的零线和接地线合成电力电缆，电缆有外保护层。
导体(1)是弱电电缆中的包含所有线芯的绞线，所说的绝缘层(2)为位于铰线外的第一保护层，金属线(3)布设于第一保护层外，所说的护套层(4)为第一保护层外的第二保护层。
正弦波发生器(5)包括运算放大器，运算放大器的(+)输入端接电阻(R1，R3)一端，(-)输入端接电感(L)和电阻(R2)，二极管(VD)和电容(C)并接于R1和L的另一端，R2，R3接运算放大器输出端(e0)，e0接变压器(T1)的次级。
正弦波检测器(6)的由电感L和电容C1组成的串联谐振回路一端接变压器(T2)的初级，一端接变压器(T3)初级电感与电容(C2)组成的并联谐振回路与晶体管(VT0)构成选频放大电路，VT0的集电极接(T3)的初级一端，发射极接电桥(VD1-VD4)一端，电桥(VD1-VD4)的输出端接电阻(R4)和电容(C3)，R3接晶体管(VT1)的基极，电桥的另外两端接T3的次级，C3接VT1的发射极，发光二极管(LED1)接VT1的集电极，分压电阻(R7，R5，R6串接于电源两级之间，R5，R6串接于LED1的和VT1发射极之间，并与晶体管(VT2)的基极连接，VT2的集电极接并联的继电器(K)和发光二极管(LED2)的一端，并联电路的另一端电阻R8再接电源正极，K的常开接点接总控制台电路。
本实用新型是在原来常用的电线和电缆基础上作了局部改动而成的，其电气规格和性能与常用的产品基本相同。但结构有所改进，在配备必要的监视装置后，能够连续地对电线、电缆的中间(非始端和终端)的短路情况，外界火焰燃烧情况及外力损伤(如鼠咬、虫蛀等)进行监视。当一切正常时，监视装置上的绿灯亮，红灯熄。当发生上述故障情况时，监视装置上的绿灯熄，红灯亮，给出报警信号。监视装置还可以给出继电器的常开接点对，在报警时有“报警”接点接通，向总控台报警。还可以与本主电源电路的自动开关(位于电线或电缆的始端)连锁，实现有选择性的跳闸动作，从而切断故障回路的电源(选择性由主电源的总体设计确定)。
这样，就能够对电线、电缆除始端和终端外的整个中间部位进行监视。
图1为本实用新型的横截面结构图。
图2为本实用新型的轴向结构图。
图3为弱电电缆结构图。
图4为布设四根金属线的本实用新型的电路框图。
图5为布设六根金属线的本实用新型的电路框图。
图6为布设八根金属线的本实用新型的电路框图。
图7为正弦波发生器的电路原理图。
图8为正弦波检测器的电路原理图。
具体实施方式
实施例1本实用新型为电线，其结构如图1所示。电线有导体1和绝缘层2。在绝缘层2外再均匀地布设四根或更多偶数根金属细线3，然后再设外保护层4。金属细线一般为铜、铝或锡铅合金线等，可根据用户的不同要求而作选择。
金属线沿电线长方向的布设可分为右旋或左旋缠绕，也可右旋、左旋并用作交叉缠绕，也可不缠绕作平直布设。要点是金属线间距不大于5mm才好。布设如图2所示。
在实用中，仅对用作相线用的电线作上述处理。对用作零线和接地线的电线不作上述处理。
实施例2本实用新型为电力电缆对于三相三线，三相四线及三相五线电力电缆中的每一根相线都与实施例一的单一电线结构相同。但零线和接地线可为常规导线。将相线合成电缆，最后作外保护层。
实施例3本实用新型为弱电电缆弱电电缆包括如控制电缆，信号电缆等。在弱电电缆中线芯之间的短路极少发生。只需对整根电缆在内保护层2外布设细金属线3，然后在外面制作第二保护层4。图中众线芯绞线1在最里面。示意图见图3。
这样，配上监视装置就可以监视整根电缆。
上述各例中金属线3的布线可有如下方式1、四线式四线式为一根电线布设四根金属线。监视原理方框图如图4所示。图中电线或电缆总长L，T1和T2为隔离变压器。正弦波发生器5连续经T1向金属线3发送信号，当四根金属线完好时，信号经T2送至检测器6。此时，检测器的绿灯亮，红灯熄。当电线或电缆发生短路或被火烧，或受外力损伤时，四根金属线中一根或多根断开，正弦波信号不能送到T2，检测器无信号输入。此时，检测器绿灯熄，红灯亮，给出报警信号。
隔离变压器T1和T2不但要能较好地传送正弦波信号，而且要求T1和T2的次级绕组对初级绕组和对铁芯能耐受的电压值不低于电线或电缆额定工作电压值两倍的数值。这是为了在电线或电缆中间(非始终和终端)发生短路故障而将电源电压加在金属线上时，确保T1和T2初级的安全(初级有正弦波发生器和检测器等)。
2、六线式六线式为一根电线布设六根根金属线。监视原理方框图如图5所示。工作原理和对T1，T2的要求与上述四线式相同。
3、八线式八线式为一根电线布设八根金属线。监视原理方框图如图6所示。工作原理和对T1，T1的要求与上述四线式相同。
正弦波发生器5由运算放大器μA741与L，C及R1、R2、R3组成。振荡频率由L，C确定。产生振荡的条件是R1应等于电感L的直流电阻和感抗之和及R2＝R3。二报管VD用来箝制信号电压，以防止电感器L或运算放大器饱和。输出正弦波e。的振幅可达7～8V。
正弦波检测器6有L，C1组成串联谐振回路，T3初级电感与C2组成并联谐振回路，都谐振于正弦波e0的频率。这样与VT0构成选频放大电路。对e0的频率信号有最大的放大能力，而对低于或高于e0频率的信号都给予抑制不让其通过。从而避免市电50Hz及其它杂散信号的干挠。R1、R2为VT0设定直流工作点。
放大后的信号经T3耦合到次级，经VD1～VD4全波检波后，在R1，C3上形成正极性直流信号，使VT1导通工作。发光二极管LED1点亮(绿灯亮)，显示系统正常，无故障。此时，由R5，R6，R7分压确定VT2处于截止状态而不工作，发光二极管LED2不亮(红灯熄)。
当出现故障时，T2无e0信号输入至VT0级，VT1基极无直流电压信号而截止(不工作)，LED1不发光(绿灯熄)。VT1集电极电位升高，经R5，R6分压加一个直流工作电压给VT2基极，VT2导通工作。直流电磁继电器K和LED2得电而工作，LED2点亮(红灯亮)报警。同时，K吸合，其常开接点闭合，提供“报警接点”信号送至总控台。
正弦波检测器当T2送来的信号较大时，可省去VT0一级放大器。
当杂波信号较强时仍需用VT0一级放大器。
权利要求1.可监视短路损伤绝缘导线，包括导体(1)，位于导体(1)外的绝缘层(2)，其特征在于绝缘层(2)的外周边沿导线轴向均布彼此绝缘的偶数根细金属线(3)，偶数根细金属线(3)串联成两根导线，两根导线的一端分别接隔离变压器(T1)的次级两端，两根导线的另一端分别接隔离变压器(T2)的次级两端形成回路，隔离变压器(T1，T2)位于导线(1)的一端或两端，均布金属线(3)的导线绝缘层(2)外有护套层(4)，变压器(T1)的初级接正弦波发生器(5)的输出端并有一端接地，变压器(T2)的初级接正弦波检测器(6)的输入端并有一端接地。
2.根据权利要求1所述的导线，其特征在于沿导线轴向均布的彼此绝缘的细金属线为四根或六根或八根，细金属线(3)与导线轴线平行或螺旋缠绕在绝缘层(2)上。
3.根据权利要求1所述的导线，其特征在于细金属线(3)外表有保护层。
4.根据权利要求1所述的导线，其特征在于细金属线(3)之间的距离不大于5mm。
5.根据权利要求1所述的导线，其特征在于所说导体(1)是电力电缆中的每一根相线，这些相线与常规的零线和接地线合成电力电缆，电缆有外保护层。
6.根据权利要求1所述的导线，其特征在于所说导体(1)是弱电电缆中的包含所有线芯的绞线，所说的绝缘层(2)为位于铰线外的第一保护层，金属线(3)布设于第一保护层外，所说的护套层(4)为第一保护层外的第二保护层。
7.根据权利要求1所述的导线，其特征在于所说的正弦波发生器(5)包括运算放大器，运算放大器的(+)输入端接电阻(R1，R3)一端，(-)输入端接电感(L)和电阻(R2)，二极管(VD)和电容(C)并接于R1和L的另一端，R2，R3接运算放大器输出端(e0)，e0接变压器(T1)的初级。
8.根据权利要求1所述的导线，其特征在于所述的正弦波检测器(6)的由电感L和电容C1组成的串联谐振回路一端接变压器(T1)的初级，一端接VT0基极，变压器(T3)初级电感与电容(C2)组成的并联谐振回路与晶体管(VT0)构成选频放大电路，VT0的集电极接(T3)的初级一端，发射极接电桥(VD1-VD4)一端，电桥(VD1-VD1)的输出端接电阻(R4)和电容(C3)，R3接晶体管(VT1)的基极，电桥的另外两端接T3的次级，C3接VT1的发射极，发光二极管(LED1)接VT1的集电极，分压电阻(R7，R5，R6串接于电源两级之间，R5，R6串接于LED1和VT1发射极之间，并与晶体管(VT2)的基极连接，VT2的集电极接并联的继电器(K)和发光二极管(LED2)的一端，并联电路的另一端接电阻R8再接电源正极，K的常开接点接总控制台电路。
专利摘要本实用新型为可监视短路损伤绝缘导线，包括导体(1)，位于导体(1)外的绝缘层(2)，其特征在于绝缘层(2)的外周边沿导线轴向均布彼此绝缘的偶数根细金属线(3)，偶数根细金属线(3)串联成两根导线，两根导线的一端分别接隔离变压器(T
文档编号G01R31/08GK2667760SQ20032010467
公开日2004年12月29日 申请日期2003年12月29日 优先权日2003年12月29日
发明者周文钦 申请人:周文钦