當(dāng)某一條電纜發(fā)生故障或因其它原因而停運(yùn)，并需要進(jìn)行檢修時(shí)，如何自多條并列電纜中準(zhǔn)確判斷出所要處理的停運(yùn)電纜，是在施工和維修中經(jīng)常遇到的問(wèn)題。傳統(tǒng)的處理方法是將電纜溝內(nèi)的電纜全部停運(yùn)，逐一查找。這樣處理停電范圍廣，停電時(shí)間長(zhǎng)，效率低，并且在判斷錯(cuò)誤的情況下，不僅有可能引起誤傷運(yùn)行電纜的事故，浪費(fèi)了原材料，而且還可能造成人身傷亡的重大事故，嚴(yán)重影響了港口的正常生產(chǎn)作業(yè)。所以，這是一項(xiàng)必須解決的技術(shù)問(wèn)題。
電纜識(shí)別儀基本原理
本文所設(shè)計(jì)的電纜識(shí)別儀原理如下：將一脈沖電流按圖1 所示的方式注入到停運(yùn)電纜的纜芯中。設(shè)流入停運(yùn)纜芯的電流為I 0，則流經(jīng)自身和其它并列電纜外皮的電流分別為Ia 、Ib 和I c（設(shè)有3 條并列電纜）。因此：
由圖1 可知，脈沖電流在停運(yùn)電纜周?chē)a(chǎn)生的磁場(chǎng)幅值與其它運(yùn)行電纜周?chē)a(chǎn)生的磁場(chǎng)不同。因此，當(dāng)用鉗形傳感器將電纜周?chē)兓拇艌?chǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再對(duì)這一電信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)的處理和顯示，就能很容易的判斷出哪一條是停運(yùn)電纜了。如果鉗形傳感器感應(yīng)不到任何信號(hào)，或所感應(yīng)到的信號(hào)頻率與脈沖信號(hào)發(fā)生器輸出的信號(hào)頻率不相同，則說(shuō)明這些電纜不是所要找的那條電纜。
電纜識(shí)別儀的實(shí)現(xiàn)電路
電纜識(shí)別儀的電路主要包括信號(hào)發(fā)生部分和信號(hào)采集處理部分。其框圖見(jiàn)圖2。脈沖信號(hào)發(fā)生部分要產(chǎn)生275Hz 的交變信號(hào)以區(qū)別50Hz 的工頻交流電以及其產(chǎn)生的高次諧波?？紤]到設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便，采用方波發(fā)生器即可滿足設(shè)計(jì)需要，從而使信號(hào)發(fā)生部分的電路大大簡(jiǎn)化。信號(hào)發(fā)生部分的電路包括可產(chǎn)生固定頻率的多諧振蕩器和功放與升壓電路。信號(hào)采集端需要較靈敏的信號(hào)放大電路放大由鉗形傳感器采集的信號(hào)并經(jīng)過(guò)帶通濾波器濾波后輸出。濾波器采用通帶較窄的多路反饋有源濾波器來(lái)濾除低頻50Hz 工頻信號(hào)及高頻諧波與雜波信號(hào)。
整流電路部分
功率放大回路部分需要大功率且電壓可調(diào)的直流電源。設(shè)計(jì)中輸入電源采用220V 的工頻交流電，通過(guò)調(diào)壓器來(lái)調(diào)節(jié)交流電的電壓，然后再使用橋式整流橋?qū)⒋私涣麟娬?，最后通過(guò)穩(wěn)壓電容和高頻濾波電容得到穩(wěn)定的直流輸出。為節(jié)省成本，整流橋和調(diào)壓器均使用從本單位廢舊設(shè)備上拆除的元件。
經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用，證明電纜識(shí)別儀十分有效和簡(jiǎn)便。用它可以較容易地從并列電纜中找出所要的停運(yùn)電纜，大大提高現(xiàn)場(chǎng)工作人員工作的效率，消除了可能引發(fā)的惡性事故，減小了停電范圍，大幅縮短了電纜的停運(yùn)時(shí)間。
