[发明专利]电缆故障点定位系统

权利要求书

1.一种电缆故障点定位系统，电缆上设置有多个监测点，每个所述监测点对应设置有监测传感装置，其特征在于，所述监测传感装置包括：

电压传感组件，用于感应对应监测点电缆的电压信号；

采样单元，与所述电压传感组件连接，用于采集所述电压信号；

时间同步单元，与所述采样单元连接，用于在所述采样单元采集到暂态电压的电压信号时，生成对应的时间标记并发送至所述采样单元；

位置获取单元，与所述采样单元连接，用于在所述采样单元采集到暂态电压的电压信号时，获取所述监测传感装置的位置信息并发送至所述采样单元；以及，

后台控制系统，与所述采样单元连接，用以接收所述采样单元采集到的电压信号、所述时间同步单元生成的时间标记和所述位置获取单元获取的位置信息；

当所述采样单元采集到暂态电压的电压信号时，所述后台控制系统根据所述暂态电压的电压信号判断电缆是否发生故障，若是，则根据最先接收到该暂态电压的电压信号的两个监测传感装置的位置信息及对应的两个时间标记确定故障点的位置。

2.根据权利要求1所述的电缆故障点定位系统，其特征在于，所述电压传感组件包括：

壳体，所述壳体上开设有手孔；

手孔盖板，设于所述壳体外侧，用以盖住所述手孔；

感应电极，安装在所述壳体内部且与所述手孔盖板对应设置；

电缆穿过所述壳体，所述感应电极和电缆构成高压臂电容，所述感应电极和所述手孔盖板构成低压臂电容；

还包括，

接头，设于所述手孔盖板远离所述手孔的一侧且与所述采样单元连接，所述低压臂电容的电压信号通过所述接头输出至所述采样单元。

3.根据权利要求2所述的电缆故障点定位系统，其特征在于，所述感应电极和所述手孔盖板之间设置有绝缘薄膜。

4.根据权利要求1所述的电缆故障点定位系统，其特征在于，所述采样单元通过通信光纤与通信交换机连接，所述通信交换机连接至所述后台控制系统。

5.根据权利要求4所述的电缆故障点定位系统，其特征在于，所述后台控制系统包括：

存储单元，用于存储所述采样单元采集到的电压信号、所述时间同步单元生成的时间标记和所述位置获取单元获取的位置信息；以及，

控制单元，与所述存储单元连接，用于在所述采样单元采集到暂态电压的电压信号时，判断所述暂态电压的电压信号的电压幅值是否大于或等于预设阈值，若是，则判定该暂态电压的电压信号为故障电压信号，并根据最先接收到所述故障电压信号的两个监测传感装置的位置信息及对应的两个时间标记确定所述故障点的位置。

6.根据权利要求5所述的电缆故障点定位系统，其特征在于，

第一个接收到所述故障电压信号的监测传感装置为第一监测传感装置，对应的时间标记为第一时间标记t1；第二个接收到所述故障电压信号的监测传感装置为第二监测传感装置，对应的时间标记为第二时间标记t2；

所述控制单元根据以下关系式确定所述故障点位置：

d2+d1＝|D1-D2|；

d2-d1＝v*(t2-t1)；

其中，d1表示故障点距所述第一监测传感装置的距离，d2表示故障点距所述第二监测传感装置的距离，D1表示所述第一监测传感装置距所述后台控制系统的距离，D2表示所述第二监测传感装置距所述后台控制系统的距离，v表示电磁波在电缆中的传播速度。

7.根据权利要求1所述的电缆故障点定位系统，其特征在于，所述时间同步单元包括GPS时间同步模块，所述位置获取单元包括GPS天线，所述GPS天线与所述GPS时间同步模块连接，所述GPS时间同步模块与所述采样单元连接。

8.根据权利要求7所述的电缆故障点定位系统，其特征在于，所述GPS时间同步模块的时间获取误差小于或等于20ns。