校线辅助设备的制作方法

本发明属于电缆校线设备技术领域，具体涉及一种校线辅助设备。

背景技术：

在电仪施工过程中，针对电缆导线的施工数量繁多，而且必须对每一根已端接施工完成的电缆导线进行逐一校线工作，从而保证线路的正确连通。

结合图1所示，目前对电缆导线进行校线的常规方法为：首先，借助一根连接导线将待测电缆芯线的一端与接地网进行可靠连接。接着，将万用表调至电阻欧姆档，并且将万用表的一支表笔与接地网进行可靠连接，将万用表的另一支表笔与待测电缆芯线的另一端进行可靠连接。然后，通过万用表对待测电缆芯线进行测试。

然而，在采用上述常规方法对电缆导线进行校线操作时，无法确保待测电缆芯线是否处于带电状态。如果待测电缆芯线处于带电状态，则在通过万用表或连接导线将待测电缆与接地网连接时，就会形成单相接地。这样，不仅可能会对万用表造成损坏，而且在待测电缆与接地网接触位置会产生火花或接地电弧，并由此造成人员触电、灼伤或电气火灾等的安全事故。此外，如果待测电缆为正常带电运行的电缆，则还会造成带电运行设备的停运，对设备的正常运行造成影响。

技术实现要素：

为了解决采用常规方法对电缆进行校线操作时，由于无法预先判断待测电缆是否带电而直接进行校线操作存在着对设备造成损坏和安全隐患的问题，本发明提出了一种校线辅助设备。该辅助设备，包括输入单元、控制单元、执行单元以及供电单元；其中，

所述输入单元，包括输入接口和输出接口；所述输入接口分为两端，一端与待测电缆芯线的一个端口连接，另一端与接地网连接；所述输出接口与所述控制单元连接；

所述控制单元，包括输入模块、输出模块以及电源模块，并且设有预设电压值；所述输入模块与所述输入单元的输出接口连接，所述输出模块与执行单元连接，所述电源模块与所述供电单元连接；

所述执行单元，包括工作回路和报警回路；当所述输入接口两端之间的电压值低于预设电压值时，所述控制单元控制所述工作回路形成闭环回路，使待测电缆芯线与接地网连接；当所述输入接口两端之间的电压值高于预设电压值时，所述控制单元控制所述报警回路形成闭环回路，进行报警提示；

所述供电单元，包括电源和第一开关，用于对所述控制单元和所述执行单元进行供电操作。

优选的，所述输入单元中设有桥式整流块；所述桥式整流块的输入端与所述输入接口连接，输出端与所述输出接口连接。

优选的，所述工作回路，包括第二开关、第三开关、时间继电器、中间继电器，以及所述供电单元中的电源和第一开关；其中，所述第二开关的通断由所述控制单元中的输出模块控制，所述时间继电器的线圈与触点并联连接，并且位于所述第三开关的下游位置，所述中间继电器的线圈与所述时间继电器的触点串联连接，所述中间继电器的触点位于所述输入单元中所述输入接口的两端之间，并且与所述桥式整流块并联连接。

进一步优选的，所述工作回路，还包括第一嗡鸣器，所述第一嗡鸣器与所述中间继电器的线圈并联连接。

优选的，所述报警回路，依次包括第四开关、第二嗡鸣器，以及所述供电单元中的电源和第一开关；其中，所述第四开关的通断由所述控制单元中的输出模块控制。

优选的，该设备还包括一个外接表笔，所述外接表笔包括绝缘的笔筒和导电的表针；所述笔筒为中空形结构，所述表针位于所述笔筒的内部；所述表针的一端伸出至所述笔筒的外部，与待测电缆芯线接触，另一端与所述输入单元中所述输入接口的其中一端连接。

进一步优选的，所述第二开关位于所述笔筒的内部，所述表针可以相对于所述笔筒进行轴向运动；当所述表针相对于所述笔筒进行轴向回收动作时，触碰到所述第二开关并将其有断开状态切换至闭合状态。

进一步优选的，所述表针与所述第二开关之间设有回复弹簧，用于推动所述表针沿所述笔筒进行轴向伸出。

优选的，所述笔筒采用螺纹连接的分体式结构。

优选的，所述控制单元选用过电压保护继电器。

采用本发明的校线辅助设备，对电缆芯线进行辅助校线操作时，具有以下有益效果：

1、在本发明的校线辅助设备中，首先通过在输入单元中设置桥式整流块，将待测电缆芯线与接地网之间的电压输入至控制单元，接着通过控制单元对输入的电压大小进行比较判断，然后再根据判断的结果控制执行单元进行动作，例如对待测电缆芯线与接地网直接进行连通操作或进行报警提示。这样，就可以再对待测电缆芯线进行校线前，首先对其进行是否带电的判断，然后再根据判断结果直接进行后续操作，从而避免如果待测电缆为带电电缆而直接对其进行校线操作时存在的危险，增加了对设备和操作人员的安全保护，提高了校线操作过程的安全性。

2、在本发明的工作回路中，通过设置与控制单元连接的第二开关以及时间继电器，使工作回路中形成两条递进式的电路回路。首先通过控制单元对第二开关的接通控制，形成第一条电路回路，使时间继电器进入延时阶段，为控制单元预留出进行电压值比较的时间，然后再根据控制单元的分析结果判断第二开关的最终通断，即是否形成第二条电路回路，从而最终控制待测电缆与接地网之间的通断。这样，通过两条递进式电路回路，提高了整个控制过程的准确性，增加了校线操作的安全性。

3、在本发明中，通过设置外接表笔，并且将第三开关置于外接表笔内部，此时只有表笔与待测电缆芯线形成稳定接触，使第三开关处于闭合状态时，工作回路才形成闭合回路进行工作。这样，不仅避免了工作回路的意外闭合，提高了操作过程的可控性和安全性，而且操作人员通过手持外接表笔进行与待测电缆芯线端口的连接，大大提高了操作的便捷性和操作效率。

附图说明

图1为采用常规方法对待测电缆进行校线时的连接示意图；

图2为本发明校线辅助设备的原理框图；

图3为本发明校线辅助设备的电气原理图；

图4为本发明中外接表笔的结构示意图；

图5为采用本发明校线辅助设备对待测电缆进行辅助校线时的第一种连接示意图；

图6为采用本发明校线辅助设备与待测电缆进行辅助校线时的第二种连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步介绍。

结合图2和图3所示，本发明的校线辅助设备，包括输入单元1、控制单元2、执行单元3以及供电单元4。

输入单元1，包括输入接口11和输出接口12。输入接口11分为接口11a和接口11b，其中接口11a与待测电缆芯线的一个端口连接，接口11b与接地网连接。输出接口12与控制单元2连接。

优选的，在本发明中，在输入单元1中设有一个桥式整流块13，并且输入接口11与桥式整流块13的输入端连接，桥式整流块13的输出端与输出接口12连接。这样，输入接口11检测到待测电缆芯线与接地网之间的电压，通过桥式整流块13后，由输出接口12传输至控制单元2中。

控制单元2，包括输入模块21、输出模块22以及电源模块23。输入模块21与输入单元1中的输出接口12连接，用于接收输入单元1中检测到的电压值。输出模块22与执行单元3连接，根据检测到的电压值控制执行单元3进行动作。电源模块23与供电单元4连接，获取电能。其中，在控制单元2中设有预设电压值，用于与检测到的电压值进行比较，从而控制执行单元3动作。

执行单元3，包括工作回路31和报警回路32。当输入接口11中接口11a和接口11b之间的电压值低于预设电压值时，控制单元3控制工作回路31形成闭环回路；当输入接口11中接口11a和接口11b之间的电压值高于预设电压值时，控制单元3控制报警回路32形成闭环回路。

供电单元4，包括电源41和第一开关42，用于对控制单元2和执行单元3进行供电操作。在本实施例中，电源41选用充电锂电池。

工作回路31，包括第二开关311、第三开关312、时间继电器、中间继电器，以及供电单元4中的电源41和第一开关42。其中，第二开关311与控制单元2连接，并由输出模块22控制其通断。

其中，时间继电器中的线圈3131与触点3132并联连接，并且位于第三开关312的下游位置，中间继电器中的线圈3141位于工作回路31中，并且与时间继电器的触点3132串联连接，中间继电器中的触点3142位于输入接口11中接口11a和接口11b之间，并且与桥式整流块13并联连接。此时，第二开关311、第三开关312、线圈3131以及电源41和第一开关42形成一个电路回路。第二开关311、第三开关312、时间继电器中的触点3132、中间继电器中的触点3142以及电源41和第一开关42形成另一个电路回路。

此时，如果第一开关42、第二开关311以及第三开关312同时处于闭合状态，则首先时间继电器中的线圈3131得电，并且延时一定时间后，使时间继电器中的触点3132闭合，然后中间继电器中的线圈3141得电，使中间继电器中的触点3142闭合，从而将输入接口11中的接口11a和接口11b连通，即待测电缆芯线与接地网之间通过中间继电器中的触点3142直接连通。

另外，在工作回路31中还设有第一嗡鸣器315，并与中间继电器中的线圈3141并联连接。当中间继电器中的线圈3141得电时，第一嗡鸣器315同时得电并发出断续嗡鸣。

报警回路32，依次包括第四开关321、第二嗡鸣器322，以及供电单元4中的电源41和第一开关42。其中，第四开关321与控制单元2连接，并由输出模块22控制其通断。当报警回路32形成闭合回路时，第二嗡鸣器322得电并发出连续嗡鸣。

此外，在本发明中，选用过电压保护继电器作为控制单元2。这样，通过过电压保护继电器，不仅可以对检测到的电压值与预设电压值进行比较分析，并根据比较结果可以直接控制第二开关311和第四开关321的闭合，而且还可以根据实际情况，对预设电压值进行调整，从而满足不同工况的需求。

另外，在本实施例中，预先将第二开关311设置为常闭状态，将第四开关321设置为常开状态。这样，当控制单元2对输入电压值与预设电压值的比较结果为输入电压值小于预设电压值时，则第二开关311保持闭合状态，第四开关321保持断开状态；当控制单元2对输入电压值与预设电压值的比较结果为输入电压值大于预设电压值，则将第二开关311切换至断开状态，将第四开关321切换至闭合状态。

此外，在本实施例中，可以将输入单元1、控制单元2、执行单元3以及供电单元4整合到一个控制盒中。这样，不仅便于携带和使用，而且可以对其各个部件进行保护，避免造成损坏。

结合图4所示，本发明的校线辅助设备还包括一个外接表笔5。外接表笔5包括表针51和笔筒52，其中笔筒52为中空结构并且由绝缘材质加工而成，表针51位于笔筒52的内部，并且由金属导电材质加工而成，其前端伸出至笔筒52的外部，尾端与输入接口11中的接口11a连接。这样，操作人员通过手持外接表笔5，借助表针51可以快速准确的与待测电缆芯线的端口进行连接，从而完成接口11a与待测电缆芯线端口之间的连接。

优选的，将工作回路31中的第三开关312位于笔筒52的内部，并且在表针51与第三开关312之间设有一个回复弹簧53。此时，当表针51与待测电缆芯线的端口接触并且在外部作用力下沿笔筒52的轴向进行回收移动时，表针51与第三开关312接触，从而触发第三开关312切换至闭合状态。这样，在表针51与待测电缆芯线的端口接触时，同时将工作回路31中的第三开关312闭合，不仅可以使时间继电器314直接进入工作状态，提高对工作回路31控制的自动化，而且只有在表笔5与待测电缆芯线稳定接触后，工作回路31才形成闭合回路，从而保证了操作过程的可控性和安全性。

此外，在本实施例中，将表针51设计为十字形结构，以便于与回复弹簧53的连接。另外，将笔筒52设计为分体式结构，并且采用螺纹连接，以便于第三开关312与笔筒52之间的固定安装。

结合如3、图4和图5所示，采用本发明的校线辅助设备对电缆芯线进行辅助校线操作的过程为：首先，将输入接口11中的接口11a与外接表笔5中表针51的尾端进行连接，即与表针51中位于笔筒52内部的部分进行连接，将输入接口11中的接口11b与接地网连接，同时将第一开关42切换至闭合状态。接着，操作人员通过对外接表笔5的手持固定，使表针51的前端与待测电缆芯线的端口接触，并且使表针51沿笔筒52的轴向进行回收与第三开关312接触，使第三开关312切换至闭合状态。此时，电源41、第一开关42、第二开关311、第三开关312以及时间继电器中的线圈3131形成闭合回路，并且时间继电器中的线圈3131进入延时阶段。其中，时间继电器的延时时长可以根据实际情况进行预先设定和调整。与此同时，通过表针51和接口11b检测到的待测电缆芯线与接地网之间的电压值经过桥式整流块13输入至控制单元2中，并在控制单元2中对输入电压值与预设电压值进行比较。

如果比较结果为输入电压值低于预设电压值，则第二开关311保持闭合状态，第四开关321保持断开状态，并且等时间继电器中线圈3131的延时阶段完成后，时间继电器中的触点3132直接进入闭合状态。此时，电源41、第一开关42、第二开关311、第三开关312、时间继电器中的触点3132以及中间继电器中的线圈3141形成闭合回路，使中间继电器中的线圈3141得电，将中间继电器中触点3142闭合，从而将接口11a和接口11b之间的线路连通。这样，就将待测电缆芯线与接地网直接连接，在待测电缆芯线与接地网之间形成校线回路，从而可以进行后续的校线测试。此外，在中间继电器中的线圈3141得电的同时，第一嗡鸣器315也得电并发出断续嗡鸣，表示可以对待测电缆进行校线操作。

如果比较结果为输入电压值高于预设电压值，则第二开关311和第四开关321之间的闭合状态进行相互切换，即第二开关31切换至断开状态，第四开关321切换至闭合状态。这样，电源41、第一开关42、第四开关321、第二嗡鸣器322形成闭合回路，第二嗡鸣器322得电并发出连续嗡鸣，进行待测电缆带电的报警提示。此时，即便时间继电器中的触点3132在时间继电器中线圈3131的作用下进入闭合状态，但由于第二开关311已经处于断开状态，所以中间继电器始终处于失电状态，即接口11a与接口11b处于断开状态，从而避免了在带电的待测电缆与接地网之间发生接触。

此外，采用本发明的校线辅助设备对电缆芯线进行辅助校线时，还可以采用如图6所示的连接方式，即在待测电缆芯线的两端各设置一个本发明的校线辅助设备。这样，如果直接通过万用表将带电电缆与接地网进行连接，可以避免发生对万用表的损坏，从而提高对设备的保护。