為快速方便的檢測室內(nèi)地?zé)犭娎|發(fā)生斷路時(shí)的故障點(diǎn)，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，在利用ANSYS軟件仿真的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了斷點(diǎn)故障檢測電路。重點(diǎn)介紹檢測原理，仿真方法和電路設(shè)計(jì)原理。實(shí)驗(yàn)證明，該電路可以方便地判斷出電纜發(fā)生斷路時(shí)的斷點(diǎn)位置，靈敏度高，抗干擾能力強(qiáng)，具有廣泛的應(yīng)用前景。
我國南方地區(qū)也可以家庭或廠家為單位鋪設(shè)，所以地?zé)犭娎|采暖的普及已經(jīng)成為當(dāng)前采暖方式的重點(diǎn)發(fā)展趨勢。
但是對(duì)于電纜故障的斷點(diǎn)檢測一直沒有方便實(shí)用的技術(shù)和儀器出現(xiàn)。隨著我國地?zé)犭娎|采暖市場的逐年擴(kuò)大，地?zé)犭娎|的損傷修復(fù)問題也越來越突出。出于地?zé)犭娎|鋪裝時(shí)預(yù)埋在地面混凝土之下，在施工和后期維護(hù)的過程中一旦電纜本身出現(xiàn)故障，維修起來相當(dāng)因難。目前在國內(nèi)針對(duì)地?zé)犭娎|故障的定位檢測儀尚屬空白。業(yè)內(nèi)普遍采用將地面混凝土整體破壞，再把整根電纜取出重新安裝新電纜替代的辦法進(jìn)行維護(hù)。 這種辦法耗時(shí)長、不利于操作，還要破壞室內(nèi)地面裝修，維修成本高，造成了大量人力、物力的浪費(fèi)，業(yè)主也不易接受。目前對(duì)于電纜故障的診斷方法主要有電容比對(duì)法。脈沖反射法等方法。小編現(xiàn)在向大家介紹如何何利用電磁感應(yīng)原理，利用ANSYS軟件進(jìn)行電磁場的仿真計(jì)算，在軟件仿真的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了檢測電路，可以在不破壞地面鋪設(shè)的情況下，檢測電纜故障點(diǎn)。
常用的地?zé)犭娎|為雙芯電纜，以消除正常工作時(shí)的電磁輻射影響。根據(jù)地?zé)犭娎|采暖系統(tǒng)布置情況，考慮到混凝土和空氣對(duì)電磁場的影響方面的性能相像，在仿真模型中只考慮了通電電纜和空氣兩種材質(zhì)和模型。施加不同的電壓信號(hào)，得到的B-H值。
從結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，在地面檢測時(shí)，由于混凝土 和瓷磚等物體的隔離很大，所以電流產(chǎn)生的磁場強(qiáng)度很微弱。而且B-H值跟信號(hào)發(fā)生器的電壓關(guān)系比較大。
利用電磁感應(yīng)原理，給地面電纜上加上一定頻率的交流信號(hào)產(chǎn)生交變磁場，在地面上移動(dòng)感應(yīng)線圈，利用線圈內(nèi)磁通的變化量產(chǎn)生感應(yīng)電壓信號(hào)來尋找故障點(diǎn)，將感應(yīng)信號(hào)通過放大、濾波等處理后，用儀表顯示出來或利用耳機(jī)聽。在故障點(diǎn)，信號(hào)最強(qiáng)，當(dāng)探頭從故障點(diǎn)左右前后移動(dòng)時(shí)，信號(hào)即減弱或中斷，因此，信號(hào)最強(qiáng)處即為故障點(diǎn)。根據(jù)發(fā)光二極管的變化可探測地?zé)犭娎|故障點(diǎn)在地下的位置。由于地面附近的電磁場強(qiáng)度較弱，線圈采集到信號(hào)需經(jīng)放在后才顯示。這也是電路設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一。然后經(jīng)濾波和整流后，以LED燈顯示的方式確定故障點(diǎn)位置。
選用銅鎳鉻合金雙導(dǎo)線地?zé)犭娎|，上面依次覆蓋聚苯乙烯泡沫保溫板、水泥和瓷磚，電感線圈的電感量為0.01H，兩端并聯(lián)4700uF，根據(jù)公式，選頻頻率約為340Hz。實(shí)驗(yàn)測得激勵(lì)信號(hào)的波形，在距地面最遠(yuǎn)約為15公分處可以感應(yīng)到信號(hào)，故障點(diǎn)范圍半徑在10CM以內(nèi)。
信息引用：發(fā)熱電纜