三芯统包电缆故障模拟装置

技术领域

本发明涉及电缆检测技术领域，特别是涉及一种三芯统包电缆故障模拟装置。

背景技术

随着电缆数量的增多，电缆故障也相对增多，能进行故障测试的供电企业相关人员的需求量也不断增加，测试人员的素质培养变得急迫。然而，电缆故障不可能天天出现，测试人员的素质培养却不能间断，这就需要设计一种可以长期使用、符合实际测试条件的专业化装置来进行故障模拟。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种三芯统包电缆故障模拟装置，实现以高压同轴电缆来模拟三芯统包电缆，进行不同故障位置、不同故障类型的三芯统包电缆故障测试。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种三芯统包电缆故障模拟装置，其包括用以模拟三芯统包电缆的模拟电缆、多个故障模块以及转换开关模块，其中，所述模拟电缆包括三条高压同轴电缆，用作三相电缆，该三条高压同轴电缆依据三芯统包电缆的扭曲系数缠绕形成所述模拟电缆，每一条所述高压同轴电缆上设有多个故障点，该多个故障点位于所在高压同轴电缆的不同位置上，且每一条所述高压同轴电缆于其上所设的各个故障点位置连接于所述转换开关模块；所述多个故障模块用于提供多种类型的故障设置；所述转换开关模块在所述多个故障模块之间切换，以在各故障点位置将所述高压同轴电缆与所切换的所述故障模块相连接，以供进行与所切换的所述故障模块相应的故障测试。

每一条所述高压同轴电缆的两端中的任一端在所述故障测试中作为测试端。

每一条所述高压同轴电缆于其上所设的各个故障点位置的电缆芯线和电缆屏蔽层被引出并连接至所述转换开关模块。

每一条所述高压同轴电缆上设有4个故障点。

所述多个故障模块包括高阻故障模块、低阻故障模块以及闪络故障模块，所述高阻故障模块提供高压故障设置，对应进行高阻故障测试；所述低阻故障模块提供低阻故障设置，对应进行低阻故障测试；所述闪络故障模块提供闪络故障设置，对应进行闪络故障测试。

所述转换开关模块还提供无故障模式，并在所述多个故障模块与所述无故障模式之间切换。

所述转换开关模块包括多个电缆开关触点和四组故障开关触点，每一条所述高压同轴电缆于其上所设的各个故障点位置的电缆芯线和电缆屏蔽层被引出并连接至相应的所述电缆开关触点；所述四组故障开关触点中的三组故障开关触点分别连接所述高阻故障模块、所述低阻故障模块以及所述闪络故障模块，而所述四组故障开关触点中的另一组故障开关触点则不设置故障；所述转换开关模块在所述四组故障开关触点之间切换，以将其中一组故障开关触点与所述电缆开关触点连接。

所述转换开关模块还包括开关转盘以及旋转把手，所述电缆开关触点、所述故障开关触点和所述旋转把手设置于所述开关转盘上，所述旋转把手用以被旋转而调节所述开关转盘，以连接相应的所述故障开关触点与所述电缆开关触点。

所述模拟电缆、所述多个故障模块以及所述转换开关模块设置于同一箱体。

本发明三芯统包电缆故障模拟装置利用三条高压同轴电缆来模拟三芯统包电缆，并在三条高压同轴电缆的不同位置设置多个故障点，利用转换开关模块来切换各个故障点的故障类型，实现不同故障位置、不同故障类型的三芯统包电缆故障测试。根据测试端的不同、故障位置的不同，本发明在同一种故障测试下可以获得多个不同的测试故障波形，最大程度显示不同故障距离下的电缆故障波形，完全满足培训和考核使用。本发明能够提供多种不同类型的故障模式设置，以便进行多种故障测试；本发明亦提供无故障模式，以便进行各种耐压试验。本发明大大减少了测试现场的布置，节约了大量的人力和物力成本，且可以反复使用；同时，本发明对测试设备要求性低，适用于不同厂家测试设备。

附图说明

图1为本发明的三芯统包电缆故障模拟装置的结构示意图。

图2为本发明于三条高压同轴电缆设置故障点的实施方式示意图。

图3为本发明三芯统包电缆故障模拟装置进行故障类型切换的示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例结合附图对本发明进行详细说明，以下实施例仅用以作为范例说明，并不会限制本发明欲保护的范围。

本发明的三芯统包电缆故障模拟装置，用于实现对三芯统包电缆的故障模拟测试，包括模拟电缆10、多个故障模块20以及转换开关模块30，如图1所示。模拟电缆10用以模拟三芯统包电缆，包括三条高压同轴电缆11、12、13，用作三相电缆。多个故障模块20用以提供多种类型的故障设置，以便进行相应的故障测试。转换开关模块30则可以在不同类型的故障模块20之间切换，以根据测试需求将不同类型的故障模块20接入模拟电缆10，从而控制对模拟电缆10进行测试的故障类型。在实际实施时，可以将本发明三芯统包电缆故障模拟装置的模拟电缆10、多个故障模块20以及转换开关模块30设置于同一箱体，以方便使用，如图1所示，模拟电缆10盘在箱体底部，模拟电缆10的始端和末端则延伸出箱体以供测试用，故障模块20设置于箱体中部，转换开关模块30设置于箱体上部以供操作。

为模拟三芯统包电缆的结构，本发明的三条高压同轴电缆11、12、13是依据三芯统包电缆的扭曲系数以螺旋方式缠绕而形成模拟电缆10。每一条高压同轴电缆11、12、13上设有多个故障点，且该多个故障点位于所在高压同轴电缆的不同位置处。

在本实施例中，各高压同轴电缆上分别设置4个故障点，如图2所示，当然并不以此为限。三条高压同轴电缆11、12、13分别为A相电缆、B相电缆、C相电缆。以A相电缆为例，A1和A10分别是A相电缆的两端(其中之一作为始端，另一端即为末端)，A2和A3是A相电缆第一故障点位置，A4和A5为第二个故障点位置，A6和A7为第三个故障点位置，A8和A9为第四个故障点位置。B相电缆和C相电缆与A相电缆类似，即B1、B10以及B2-B9分别是B相电缆的两端和四个故障点位置，C1、C10以及C2-C9分别是C相电缆的两端和四个故障点位置，在此不再赘述。以该实施例中的模拟电缆10进行三芯统包电缆故障模拟测试时，以每一高压同轴电缆的两端分别作为测试端，在各个故障点位置接入故障模块20，进行测试，则针对同一种故障类型可以获得三相24个不同的测试故障波形。根据高压同轴电缆上所设的故障点的数量不同，测试过程中可以获得的测试故障波形数量也不同。

多个故障模块20用于提供多种类型的故障设置，其包括高阻故障模块、低阻故障模块以及闪络故障模块，分别提供高压故障设置、低压故障设置以及闪络故障设置，对应进行高阻故障测试、低阻故障测试以及闪络故障测试。这些故障模块20在被接入高压同轴电缆11、12、13后，可以对所接入的高压同轴电缆段进行高阻故障测试、低阻故障测试以及闪络故障测试。其中，高阻故障模块可以由压敏电阻、高压功率电阻和放点球间隙构成，低阻故障模块可以由小阻值电阻或短路线构成，闪络故障模块可以采用放电球间隙实现，但不限于此。

转换开关模块30用以控制对高压同轴电缆进行测试的故障类型的切换。每一条高压同轴电缆11、12、13于其上所设的各个故障点位置连接于转换开关模块30，具体而言，每一条高压同轴电缆11、12、13于其上所设的各个故障点位置引出线芯和屏蔽线，线芯和屏蔽线分别连接至转换开关模块30的开关触点上，该连接可以通过焊接方式实现，但不以此为限。转换开关模块30能够于多个故障模块20之间切换，以根据测试需求将相应的故障模块20连接于线芯和屏蔽线之间，在测试时形成回路。

以图2中的A相电缆为例来说明转换开关模块切换故障类型的工作原理。图3为本发明三芯统包电缆故障模拟装置的转换开关模块进行故障类型切换的示意图。如图3所示，A相电缆第一故障点位置A2和A3处的电缆芯线被引出并连接于转换开关模块30的电缆开关触点A21，电缆屏蔽层被引出并连接于转换开关模块30的电缆开关触点A31。转换开关模块30还包括四组故障开关触点D1-D4，其中，三组故障开关触点D1、D2、D3分别用于连接高阻故障模块、低阻故障模块、闪络故障模块(图3中分别以虚线框21、22、23示意)，故障开关触点D4则不设置故障，为无故障模式，以呈现电缆的完好状态(此状态下，可以对电缆进行各种耐压试验)。转换开关模块30可以在四组故障开关触点D1-D4之间切换，以根据测试需要将高阻故障模块、低阻故障模块或闪络故障模块接入测试回路进行高阻故障测试、低阻故障测试或者闪络故障测试，或者进入无故障模式，使电缆呈现完好状态。如图3所示，该转换开关模块30可以采用双刀四掷开关实现，其中A相电缆第一故障点位置A2和A3处的电缆芯线、电缆屏蔽层连接至双刀四掷开关的开关上。

A相电缆上的其他各故障点位置均可以上述方式切换故障类型，进行多种故障测试。由于在进行故障测试时A相电缆的两端均可作为测试端，因此，对于同一种故障测试，A相电缆可以实现8个测试距离的故障测试，获得8个不同的测试故障波形。对于B相电缆和C相电缆，亦是如此。由此可见，本发明可以对模拟电缆进行不同测试距离上的多种故障测试，而且仅以本实施例中各高压同轴电缆上4个故障点的设置来说，根据测试端的不同、故障位置的不同，同一种故障测试下就可以获得三相24个不同的测试故障波形。

作为一种实施方式，转换开关模块30采用高压转换开关实现，包括多个开关触点、开关转盘以及旋转把手，其中，开关触点和旋转把手设置于开关转盘上，通过旋转旋转把手来调节开关转盘，以连接相应的开关触点，实现挡位转换，即故障类型的切换。高压转换开关可以设置四个挡位，分别对应高阻故障、低阻故障、闪络故障和完好状态(无故障模式)。

以下对利用本发明三芯统包电缆故障模拟装置进行模拟测试的过程进行说明。在进行测试之前，转换开关模块30的所有开关处于无故障模式，模拟电缆10呈现完好状态，可以进行各种耐压试验。欲进行故障测试时，首先，选择三条高压同轴电缆11、12、13的始端和末端之一作为测试端，另一端则为对端；其次，通过转换开关模块30对三条高压同轴电缆11、12、13的各个故障点的故障类型进行设置，每个故障点位置的故障类型包括高阻故障、闪络故障、低阻故障、无故障(完好状态)；接下来，根据需要测试的故障距离和故障位置，选定合适位置的故障模块20进行电阻类型的设定和选择。完成上述设置后，即可进行各种电缆测试实验。

本发明三芯统包电缆故障模拟装置利用三条高电压等级的同轴电缆来模拟三芯统包电缆，并在三条高压同轴电缆的不同位置设置多个故障点，利用转换开关模块来切换各个故障点的故障类型，实现不同故障位置、不同故障类型的三芯统包电缆故障测试。

本发明的三条高压同轴电缆可以依据三芯统包电缆的扭曲系数缠绕形成模拟电缆，在整体结构上高度还原10kV三芯电缆，能够取代实际电缆进行电缆故障模拟测试。本发明的三条高压同轴电缆的不同位置设置多个故障点，每条高压同轴电缆电缆的两端均可选作为测试端，因此本发明能够对模拟电缆进行三相上不同测试距离上的故障测试，根据测试端的不同、故障位置的不同，同一种故障测试下可以获得多个不同的测试故障波形，最大程度显示不同故障距离下的电缆故障波形，完全满足培训和考核使用。本发明设置有多个故障模块，能够通过转换开关模块来控制每一高压同轴电缆的各故障点的故障类型设置，以能够进行多种不同类型的故障测试。本发明在无故障模式(完好状态)下，可进行各种耐压试验(可以适应直流耐压、串联谐振耐压和超低频耐压设备等)，方便掌握各种试验方法；在故障模式下，可以切换不同的故障类型，熟悉不同故障类型的测试方法。

由此可见，本发明能够模拟三芯统包电缆故障，大大减少了测试现场的布置，节约了大量的人力和物力成本，且可以反复使用；而且本发明的测试波形与实际故障波形高度类似，能够代替实际电缆进行练习和考核、培训；此外，本发明对测试设备要求性低，适用于不同厂家测试设备。

以上结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。