基本信息
- 项目名称：
- 矿井电缆故障精确定位仪
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 本定位仪将装置安全作为重要的研究内容，利用小系统、低电流的特点，避免了弧光产生，实现了其在井下安全运行。有利于及时发现故障隐患，快速准确地判断故障点位置，对提高电网的运行安全和供电可靠性具有重大意义，满足了广大矿井生产安全的需要又具有一定的学术价值。
- 详细介绍：
- 随着国民经济的高速发展和城市电网改造工作的开展，各种类型的电力电缆在工矿企业、事业单位得到了广泛的应用，其数量越来越多。但是在使用电力电缆的过程中，一旦发生绝缘故障，很难较快地寻测出故障点的确切位置，不能及时排除故障恢复供电，往往造成停电停产的重大经济损失。所以，电力电缆故障点的迅速准确定位能够提高供电可靠性，减少故障修复费用及停电损失，是电力电缆管理者的迫切需要。可见，对电力电缆故障定位的研究具有重要的社会现实意义和工程实用价值。 本课题在研究时，将装置安全作为重要的研究内容，利用小系统、低电流的特点，避免了弧光产生，实现了其在井下安全运行。有利于及时发现故障隐患，快速准确地判断故障点位置，对提高电网的运行安全和供电可靠性具有重大意义，满足了广大矿井生产安全的需要又具有一定的学术价值。 测量原理： 首先将被测电缆末端的故障相与一路非故障相短接，分别将故障相与非故障相、故障相与地线、非故障相与地线接入定位仪，测量出三个电阻值。通过分析计算，可得到故障位置。在实际应用中，从上述三个端口测得的是采样电压值，通过比值法进行计算，可将电阻率等系统固有参数约取，因此并不需要实际计算出线路电阻。此方法大大提高了系统的测量与计算精度。 此电缆故障精确定位仪具有如下几个方面的突出特征： （1）高测量精度以先进的故障定位理论为基础，并结合计算机技术，使得故障定位精度进一步提高 （2）通过对电路进行创新性的设计，大大提高了抗干扰性和检测精度，解决了以往采用阻抗法故障定位无法测量高阻接地的问题。 （3）对算法进行改进，采用多路同时输入，单片机对数据进行综合分析，使电压的测量精度达到10-5v。 （4）以低电压、小电流的方式进行故障定位测量，具有本质安全的特点，适合煤矿井下环境的要求。 （5）产品智能化，操作方便，定位误差小，硬件投资小，容易实现。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目的:准确快速定位井下电缆故障点位置。 思路:线路端加低压直流电压检测线路电阻,用比值法计算故障点 创新点:1低电压、小电流测量,具有本质安全,适合煤矿井下环境。2对电路和算法进行创新性的设计,解决了阻抗法定位无法测量高阻接地的问题。 技术关键与指标：应用智能化方法，采用高精度芯片和巧妙算法提高测量精确性。工作电压9V.定位精度1米.故障电阻范围0-100kΩ
科学性、先进性
- 目前,尚未有能够应用于煤矿井下电缆故障点精确定位的有效方法，本作品添补了该领域技术空白。 技术特点：1在对地阻抗不确定的井下环境中实现精确定位；2产品智能化，定位误差小；3设备本质安全。4硬件投资小。 显著进步：采用工频量的阻抗测距法测量精度受故障电阻大小及测量引线电阻误差等影响，适用范围较小。井下瓦斯含量高，脉冲电流方式在井下使用危险性较大。故对原有阻抗法进行创新改进，低电压小电流的工作方式安全可靠。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 实物、产品； 图纸； 现场演示；
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明：1在供电线路末端将故障相与健全相短接。2输入电缆参数。3在线路始端分别将故障相、健全相和接地线路末端与仪器相连接。4确认，开始自动定位。 技术特点与优势：该产品适用于煤矿环境，首先该装置实现了精确的故障定位，其次该装置不会在高瓦斯环境下造成安全隐患。 市场分析：此作品属创新性产品，类似产品尚未出现，是煤矿企业迫切需要的产品。因此,竞争力较强、市场需求量大、前景良好。
同类课题研究水平概述
- 目前,尚未有能够应用于煤矿井下电缆故障点精确定位的有效方法，本作品添补了该领域技术空白。 采用工频量的阻抗测距法测量精度受故障电阻大小及测量引线电阻误差等影响，适用范围较小。 井下瓦斯含量高，脉冲电流方式在井下使用危险性较大不具有本质安全。
