专利名称：查找电缆或管线故障点的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种查找电缆或管线故障点的方法及装置，尤其是能快速 判定故障点所在范围及准确位置的方法及装置。
背景技术：
目前，公知的査找电缆或管线故障点的方法及装置有以下几种
第一种为跟踪信号强度法。由固定机向所査电缆或管线内的金属部分 发送交变的査找信号，然后沿线路由移动机跟踪接收此信号，通过比较信 号强度的变化而判定故障点。例如固定机至故障点间信号强度较强，越 过故障点后强度骤减。但此法只适用于少数的低阻接地及混线(即死接地、 死混线)。而大多数的高阻接地及混线，由于金属部分对地分布电容及线间 分布电容对査找信号的漏流远大于故障点高阻的漏流，所以故障点前后信 号强度变化不大。对于地埋电缆来说，电缆埋深也将直接影响接收信号强 度，所以无法以移动机接收信号强度来准确定位故障点。
第二种脉冲反射回波法。此法只适用于电缆。查找仪向被査芯线发送 一脉冲信号，此信号波沿芯线向终端传播，若途中遇阻抗突变，如断线、 短路、混线、接地等，则将产生反射回波信号。根据此反射信号返回的时 间，再结合信号波在芯线内传播的速度(波速)即可计算出故障点距离。 例如故障点距离等于回波反射时间乘以波速再除以二。但此法也只适用 于少数的低阻接地及混线，对于大部分的高阻接地及混线，由于线条阻抗 变化不大，回波反射信号太小，无法辨别而难以定位。另外，即便是少数 可测的低阻接地或混线，此法也只是粗测，它所计算出的距离为电缆长度， 与地面上的实际距离长度将有较大误差，这是由电缆敷设弯度及备用量等 因素造成的。所以此法难以准确定位故障点。
第三种为电桥法或参数值法。此法也只适用于电缆。用电桥或参数表 测出芯线至故障点的阻值或参数，再根据电缆参数换算为距离。此法只适合在少数接地及混线阻值稳定不变且无其他电源干扰的情况下使用，而对 于多数高阻接地及混线其阻值是极其不稳定的，且大地中有干扰电流存在， 从而导致无法完成测量。另外，即使是对少数的稳定接地及混线能测定计 算出距离，也只是电缆长度，而与地面上的实际距离长度有较大误差，这 是由电缆敷设弯度及备用量等因素造成的，所以此法无法准确定位故障点。
第四种为高压放电听音法。此法也只适用于电缆。由高压发生器向被 查芯线内发送高压脉冲，此高压经线条绝缘不良处击穿放电，将发出强烈 的放电声，用听声器接收此放电声波并结合放电电波，由于二者传播速度 不同，可根据收到两者的时间间隔来判定故障点远近，声波与电波时间间 隔最近处为放电点即故障点。此法只能应用于高压电力电缆接地及混线的 查找，对于低压电缆将无法使用，可能会造成电缆的损伤。即便是对于高 压电缆，由于外界噪声的干扰及査找经验的限制，也难以准确定位故障点。
第五种为地面插测法。此法适用于地埋电缆或管线，可查因绝缘层破 损而造成其内金属部分对大地绝缘不良点。由发送器向对地绝缘不良的金 属部分发送査找信号，使其与大地经破损点构成漏泄回路，则在破损点周 围大地中形成以破损点为中心向外扩散的电场。査找时沿所査电缆或管线 径路用两根导电棒逐段插入大地，当进入漏泄电场区时，则可接收漏泄的 査找信号，将此信号送入接收器进行处理，则可判定漏泄点所在。此法虽 能准确定位故障点，但必须沿整条径路步行并不间断的逐段插测，查找速 度慢，耗时费力效率低。
综上所述，目前査找电缆或管线故障点的方法存在着不能准确定位故 障点或査找速度慢，耗时费力效率低的不足。
发明内容
为克服现有的电缆或管线故障点查找方法及装置存在的不能准确定位 故障点或査找速度慢，耗时费力效率低的不足，本发明提供一种新的方法 及装置，它不仅能准确定位故障点，而且能采用分段判定逐步縮小范围使査找快速，省时省力效率高。
本发明解决问题所采用的方法是沿所査电缆或管线线路上不同位置
向其内部所査金属部分发送交变的查找信号；在所查电缆或管线线段的端 部接收所査金属部分上的査找信号；接收査找信号的幅值或相位值或两者 将随线路上发送位置的不同而变化，比较这种变化即可判定故障点所在范 围及准确位置。
利用上述方法査找电缆或管线故障点的装置是这样设计的本装置包
括移动机和固定机，移动机沿所査电缆或管线径路直接或通过感应线圈间
接向电缆或管线内部所査金属部分发送交变的査找信号；固定机在所查电 缆或管线线段端部一端或两端直接或通过感应线圈间接接收所査金属部分 上的查找信号后经电路处理得出幅值或相位值或两者供比较。当改变移动 机在径路上的发送位置时，则固定机所接收査找信号的幅值或相位值或两 者也将发生变化，比较这种变化，即可准确定位故障点，并可通过分段判 定逐步縮小范围使査找快速，省时省力效率高。
理论分析及实践证明，通过接收査找信号幅值变化来查找故障点时， 所査电缆或管线线段两端都要设固定机，以进行两端幅值的比较。另外， 由于感应线圈间接接收的幅值不如直接接收的幅值准确，而相位值则不受 此影响，所以利用幅值变化査找故障点时应选择直接接收，而利用相位变 化査找故障点时则不受此限制。因此，可按以下方案选择接收方式可在
所査电缆或管线线段的两端都设固定机，它们连接电缆或管线内部的所査 金属部分直接接收其上的査找信号，经电路处理后得出幅值或相位值或两
者供比较；也可在所査电缆或管线线段的一端或两端设固定机，它们可直 接或通过感应线圈间接接收所査金属部分上的査找信号，经电路处理后得 出相位值供比较。
为査找工作便利，移动机与固定机间或固定机与固定机间或两者可通 过电缆或管线通道或无线通道或两者进行信息传递。如可传递所査电缆或管线的径路信号，便于移动机正确的在径路上工作；可传递相互比较接收 査找信号幅值或相位值或两者的变化信息；可传递判定故障点在移动机哪 一侧的信息等等，并告知査找者，更加方便査找工作。
本发明的有益效果是能准确定位电缆或管线故障点位置，并可通过 分段判定逐步縮小范围，使查找快速，省时省力效率高。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明方法及装置查找故障点的原理示意图
图2是本发明方法及装置査找高阻断路故障点实施例的电路分析图
图3是本发明方法及装置査找接地及混线故障点实施例的电路分析图
图中包括电缆或管线l，绝缘层2，金属部分3，移动机4，固定机5，
大地6。
具体实施例方式
在图1即本发明方法及装置査找故障点的原理示意图中，大地6中埋 有电缆或管线1，其金属部分3由绝缘层2包敷保护。对电缆来说，金属 部分3可以是相互绝缘的多芯金属导线及屏蔽层、铠装带等，图中只以单 芯线示意。当电缆或管线1在Y点发生损伤造成绝缘层2破损及金属部分 3不良，如电缆芯线断线、混线、接地，管线防腐绝缘层破损接地等，需 要查找处理。查找时移动机4沿所查电缆或管线1径路移动，并向大地6 中所埋的电缆或管线1内不良金属部分3发送交变的査找信号。移动机4 的发送方式即可采用图中所示通过开放式棒形感应线圈垂直于电缆或管线 1线路间接感应发送，也可通过闭合式钳形感应线圈卡住电缆或管线1间 接感应发送，也可将发送线加在不良金属部分3上直接发送。固定机5置 于所査电缆或管线1线段A端或B端或两者接收不良金属部分3所带的査 找信号。固定机5的接收方式即可采用图中所示通过接收线加在不良金属 部分3上直接接收，也可通过开放式棒形感应线圈垂直于电缆或管线1线路间接感应接收，也可通过闭合式钳形感应线圈卡住电缆或管线1间接感
应接收。固定机5接收到査找信号后经电路处理得出此信号的幅值或相位 值或两者供比较，实践证明，此信号的幅值及相位值是随移动机4在径路 上不同的发送位置而变化的，尤其是在故障点Y点两侧这种变化非常明显， 比较这种变化即可准确判定故障点位置，并可通过分段判定逐步縮小范围 使査找快速，省时省力效率高。
在图2即本发明方法及装置查找高阻断路故障点实施例的电路分析图 中，C为电缆或管线内不良金属部分3对地分布电容，Ri为高阻断路故障 点Y处的高值电阻，Ci为故障点Y处的线间分布电容。在电缆或管线的A 端或B端或两者的不良金属部分3直接接有固定机5，移动机4在电缆或 管线径路上不同的感应发送位置分别为X、 Z点。分图2a为电路原理图。 分图2b、 2c分别为移动机4在电缆或管线径路上X点与Z点位置感应发送 时的等效电路图。分图2d为固定机5接收査找信号幅值变化曲线，图中实 线UA为A端固定机5的幅值变化曲线，点划线UB为B端固定机5的幅值 变化曲线，由图可看出，两曲线对应故障点Y处有一交叉点，交叉点处UA 值等于UB值，而在A至Y间UA值大于UB值，在B至Y间UB值大于UA值， 所以通过比较ua值ub值即可判定故障点Y在移动机4的哪一侧，如当由 两端固定机5得出Ua大于UB值时，则可判定故障点在移动机4的B端侧， 当UA小于UB值时，则可判定故障点在移动机4的A端侧，运用分段判定 逐步縮小范围，即可快速准确的査到UA值等于UB值的故障点Y处。分图 2e为固定机5接收查找信号相位变化曲线，图中实线OA为A端固定机5 的相位变化曲线，点划线OB为B端固定机5的相位变化曲线，由图可看 出，Oa及①b在对应故障点Y处都有一个相位突变，所以可由Oa或Ob 或两者的变化，通过分段判定逐步縮小范围，即可快速准确的査到故障点。
在图3即本发明方法及装置査找接地及混线故障点实施例的电路分析 图中，C为电缆或管线内不良金属部分3对地或其他金属部分间的分布电容；Rd为接地或混线故障点Y处的接地或混线电阻；在电缆或管线的A端 或B端或两者的不良金属部分3直接接有固定机5，移动机4在电缆或管 线径路上不同的感应发送位置分别为X、 Z点。分图3a为电路原理图。分 图3b、 3c分别为移动机4在电缆或管线径路上X点与Z点位置感应发送时 的等效电路图。分图3d为固定机5接收査找信号幅值变化曲线，图中实线 UA为A端固定机5的幅值变化曲线，点划线UB为B端固定机5的幅值变化 曲线，由图可看出，两曲线对应故障点Y处有一交叉点，交叉点处UA值等 于UB值，而在A至Y间UA值大于UB值，在B至Y间UB值大于UA值，所 以通过比较Ua値UB值即可判定故障点Y在移动机4的哪一侧，如当由两 端固定机5得出Ua大于UB值时，则可判定故障点在移动机4的B端侧， 当UA小于UB值时，则可判定故障点在移动机4的A端侧，运用分段判定 逐步縮小范围，即可快速准确的查到UA值等于UB值的故障点Y处。分图 3e为固定机5接收查找信号相位变化曲线，图中实线OA为A端固定机5 的相位变化曲线，点划线^B为B端固定机5的相位变化曲线，由图可看 出，Oa及OB在对应故障点Y处都有一个相位突变，所以可由Oa或①B 或两者的变化，通过分段判定逐歩縮小范围，即可快速准确的査到故障点。
权利要求
1、一种查找电缆或管线故障点的方法，其特征在于沿所查电缆或管线线路上不同位置向其内部所查金属部分发送交变的查找信号；在所查电缆或管线线段的端部接收所查金属部分上的查找信号；接收查找信号的幅值或相位值或两者将随线路上发送位置的不同而变化，比较这种变化即可判定故障点所在范围及准确位置。
2、 一种权利要求1中所述査找电缆或管线故障点的装置，它包括移动机和固定机，其特征在于移动机沿所査电缆或管线径路直接或通过感应线圈间 接向电缆或管线内部所査金属部分发送交变的査找信号；固定机在所查电 缆或管线线段端部一端或两端直接或通过感应线圈间接接收所查金属部分 上的査找信号后经电路处理得出幅值或相位值或两者供比较。
3、 根据权利要求2中所述査找电缆或管线故障点的装置，其特征在于在 所査电缆或管线线段的两端都设固定机，它们连接电缆或管线内部的所査 金属部分直接接收其上的査找信号，经电路处理后得出幅值或相位值或两 者供比较。
4、 根据权利要求2中所述査找电缆或管线故障点的装置，其特征在于在 所查电缆或管线线段的一端或两端设固定机，它们可直接或通过感应线圈 间接接收所査金属部分上的査找信号，经电路处理后得出相位值供比较。
5、 根据权利要求2、 3或4中所述査找电缆或管线故障点的装置，其特征在于移动机与固定机间或固定机与固定机间或两者可通过电缆或管线通道或无线通道或两者进行信息传递。
全文摘要
一种能快速准确定位电缆或管线故障点的方法及装置，由移动机向所查电缆或管线发送交变的查找信号，由固定机在所查电缆或管线线段端部接收此查找信号后，比较此信号幅值或相位值的变化，即可快速判定故障点所在范围及准确位置。
文档编号G01R31/08GK101446616SQ200810006489
公开日2009年6月3日 申请日期2008年2月29日 优先权日2008年2月29日
发明者田振国 申请人:田振国