何春光 唐昕 葉宇峰

摘 要：目前農(nóng)村山區(qū)地帶的電路以10kV以上的高壓電路為主，高壓電路電纜常常會(huì)因?yàn)檗r(nóng)村山區(qū)高地的大風(fēng)、大雨等侵蝕而破壞電纜兩端的相位，需要對(duì)電纜相位進(jìn)行核對(duì)。傳統(tǒng)的測(cè)試方法使用絕緣電壓表和萬(wàn)用表測(cè)量，需要接線等繁瑣步驟，測(cè)量效率慢且會(huì)產(chǎn)生誤差。本研究根據(jù)上述問(wèn)題，采用分步式的設(shè)計(jì)，運(yùn)用LabVIEW技術(shù)和電子技術(shù)，設(shè)計(jì)出一種基于LabVIEW的通電電路快速測(cè)試裝置，可以很大縮短了高壓電路電纜相位的測(cè)試時(shí)間，減少了路段等的停電時(shí)間，且本裝置使用安全、操作方便、攜帶便利、造價(jià)低廉、實(shí)用性強(qiáng)，將會(huì)在今后的電力測(cè)試領(lǐng)域得到大力發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高壓電路；LabVIEW；測(cè)試；裝置

本研究設(shè)計(jì)的基于LabVIEW的通電電路快速測(cè)試裝置應(yīng)用研究采用分步式的設(shè)計(jì)、LabVIEW技術(shù)測(cè)試電纜相位，可以縮短高壓電路電纜相位測(cè)試時(shí)間1/3左右，減少路段停電時(shí)間，LabVIEW檢測(cè)分析，可以提高高壓電路工作可靠性，提升人民的幸福水平。測(cè)試中沒(méi)有漏電危險(xiǎn)，且操作簡(jiǎn)潔，測(cè)試員通過(guò)閱讀使用說(shuō)明書后就可以上崗工作。

1 設(shè)計(jì)原理

本設(shè)計(jì)的基于LabVIEW的通電電路快速測(cè)試裝置應(yīng)用研究用創(chuàng)新的方法核對(duì)相位，采用LabVIEW、電子技術(shù)等方法進(jìn)行電纜相位核對(duì)。本設(shè)計(jì)采用分步式的設(shè)計(jì)方法，由發(fā)送信號(hào)、接收信號(hào)、分析信號(hào)三過(guò)程組成。在高壓電路電纜一端發(fā)送信號(hào)依次向其它相線芯發(fā)送時(shí)序高電平；電纜另一端，接收流過(guò)高電平的發(fā)光二極管將被點(diǎn)亮；判斷三個(gè)發(fā)光二級(jí)管燈點(diǎn)亮的順序，實(shí)現(xiàn)分步一次測(cè)試操作即可確定測(cè)試結(jié)果。使用基于LabVIEW的通電電路快速測(cè)試裝置應(yīng)用研究核對(duì)電纜相位，可實(shí)現(xiàn)分步一次接線、測(cè)試的方法完成對(duì)電纜相位的核對(duì)，解決了電纜相位測(cè)試兩人配合、接線復(fù)雜繁瑣的問(wèn)題，加快了測(cè)試速度，提高了測(cè)試質(zhì)量。同時(shí)，測(cè)試裝置采用5V的安全電壓供電，排除了測(cè)試工作中的安全風(fēng)險(xiǎn)。

2 結(jié)構(gòu)組成

本研究設(shè)計(jì)的基于LabVIEW的通電電路快速測(cè)試裝置應(yīng)用研究由裝置殼體部分、內(nèi)部電路部分和LabVIEW分析檢測(cè)部分組成。內(nèi)部電路部分分為接收信號(hào)電路、發(fā)出信號(hào)電路和控制電路三部分。

本裝置的殼體內(nèi)布置有內(nèi)部電路、電源以及三極管，接收信號(hào)頭引出到殼體外，電源負(fù)極接地。

1）接收信號(hào)電路：該電路由電源、三極管和接收信號(hào)頭組成。二極管的正極連接電源的正極，二極管負(fù)極連接接收信號(hào)頭；電源負(fù)極接地，接收信號(hào)頭和接地極構(gòu)成一個(gè)自動(dòng)開(kāi)關(guān)，電源、發(fā)光二極管、接收信號(hào)頭和地共同組成了接收信號(hào)電路。

2）發(fā)出信號(hào)電路：在發(fā)出信號(hào)電路中，1號(hào)發(fā)光二極管的負(fù)極和接收信號(hào)頭之間串聯(lián)有2號(hào)發(fā)光二極管；電源負(fù)極和接地極之間組成一個(gè)開(kāi)關(guān)；電源的正極和接地極之間連接和發(fā)出信號(hào)電路并聯(lián)的控制電路。

3）控制電路：控制電路主要由光敏二級(jí)管、五個(gè)1～5號(hào)編號(hào)的電阻和三個(gè)1～3號(hào)編號(hào)的三極管等組成。1號(hào)電阻的一端和光敏二級(jí)管的正極相連接，光敏二級(jí)管的負(fù)極和1號(hào)三極管的基極相連接，1號(hào)電阻的另一端和1號(hào)三極管的集電極相連接；2號(hào)電阻的一端和1號(hào)三極管的集電極相連接，另一端和2號(hào)電阻的滑動(dòng)端相連接；3號(hào)電阻的一端和喇叭的一端相連并連接電源的正極，另一端和4號(hào)電阻的一端相連接；喇叭的另一端和2號(hào)三極管的集電極相連接；3號(hào)三極管的基極和4號(hào)電阻的一端相連接，并和3號(hào)三極管的集電極相連接，其發(fā)射極和5號(hào)電阻的一端相連接，電阻的另一端連接該三極管的發(fā)射極，并連接電源的負(fù)極。

3 設(shè)計(jì)方案

本研究設(shè)計(jì)的便攜式電力電纜相位核對(duì)裝置總電路圖如下圖所示。

本裝置的電路主要由電源、發(fā)光二極管、三極管和接收信號(hào)頭等組成，1號(hào)發(fā)光二極管的正極接電源正極，負(fù)極接接收信號(hào)頭，電源負(fù)極接地，接收信號(hào)頭和接地極構(gòu)成一個(gè)開(kāi)關(guān)K1，組成了發(fā)出信號(hào)電路。發(fā)出信號(hào)電路中，在1號(hào)發(fā)光二極管的負(fù)極和接收信號(hào)頭之間還串聯(lián)有2號(hào)發(fā)光二極管；電源的負(fù)極和接地極之間還連接著開(kāi)關(guān)K2，在電源的正極和接地極之間接和發(fā)出信號(hào)電路并聯(lián)的控制電路。在電纜一端發(fā)出信號(hào)，依次向各相線芯發(fā)送時(shí)序高電平；在接受信號(hào)端，接收流過(guò)高電平的二極管將點(diǎn)亮；接收信號(hào)并傳遞給電腦，通過(guò)LabVIEW技術(shù)分析判斷三個(gè)二極管指示燈點(diǎn)亮的順序，最終得出檢測(cè)結(jié)果，完成相位核對(duì)測(cè)試。

4 結(jié)論

根據(jù)我國(guó)虛擬儀器的發(fā)展，本研究設(shè)計(jì)的基于LabVIEW的通電電路快速測(cè)試裝置應(yīng)用于農(nóng)村、山區(qū)等城市化發(fā)展的地區(qū)高壓電路建設(shè)、維護(hù)的工作，相位核對(duì)的測(cè)試。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)確率可達(dá)到95%，平均時(shí)間縮短為傳統(tǒng)方法測(cè)試的1/3以內(nèi)，提高了測(cè)試的效率。根據(jù)實(shí)際測(cè)試，本研究設(shè)計(jì)的基于LabVIEW的通電電路快速測(cè)試裝置應(yīng)用研究測(cè)試時(shí)間短、操作簡(jiǎn)單、攜帶方便、安全精準(zhǔn)、成本低的優(yōu)點(diǎn)，在以后的電力市場(chǎng)有較大的發(fā)展前景。

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