當(dāng)某一條電纜發(fā)生故障或因其它原因而停運，并需要進行檢修時，如何自多條并列電纜中準(zhǔn)確判斷出所要處理的停運電纜，是在施工和維修中經(jīng)常遇到的問題。傳統(tǒng)的處理方法是將電纜溝內(nèi)的電纜全部停運，逐一查找。這樣處理停電范圍廣，停電時間長，效率低，并且在判斷錯誤的情況下，不僅有可能引起誤傷運行電纜的事故，浪費了原材料，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，這是一項必須解決的技術(shù)問題。
電纜識別儀基本原理
本文所設(shè)計的電纜識別儀原理如下：將一脈沖電流按圖1 所示的方式注入到停運電纜的纜芯中。設(shè)流入停運纜芯的電流為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，脈沖電流在停運電纜周圍產(chǎn)生的磁場幅值與其它運行電纜周圍產(chǎn)生的磁場不同。因此，當(dāng)用鉗形傳感器將電纜周圍變化的磁場信號轉(zhuǎn)換成電信號，再對這一電信號進行相應(yīng)的處理和顯示，就能很容易的判斷出哪一條是停運電纜了。如果鉗形傳感器感應(yīng)不到任何信號，或所感應(yīng)到的信號頻率與脈沖信號發(fā)生器輸出的信號頻率不相同，則說明這些電纜不是所要找的那條電纜。
電纜識別儀的實現(xiàn)電路
電纜識別儀的電路主要包括信號發(fā)生部分和信號采集處理部分。其框圖見圖2。脈沖信號發(fā)生部分要產(chǎn)生275Hz 的交變信號以區(qū)別50Hz 的工頻交流電以及其產(chǎn)生的高次諧波。考慮到設(shè)計簡便，采用方波發(fā)生器即可滿足設(shè)計需要，從而使信號發(fā)生部分的電路大大簡化。信號發(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。信號采集端需要較靈敏的信號放大電路放大由鉗形傳感器采集的信號并經(jīng)過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濾除低頻50Hz 工頻信號及高頻諧波與雜波信號。
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)計中輸入電源采用220V 的工頻交流電，通過調(diào)壓器來調(diào)節(jié)交流電的電壓，然后再使用橋式整流橋?qū)⒋私涣麟娬鳎詈笸ㄟ^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)場的應(yīng)用，證明電纜識別儀十分有效和簡便。用它可以較容易地從并列電纜中找出所要的停運電纜，大大提高現(xiàn)場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時間。
