為快速方便的檢測室內(nèi)地熱電纜發(fā)生斷路時的故障點，根據(jù)電磁感應原理，在利用ANSYS軟件仿真的基礎上，設計了斷點故障檢測電路。重點介紹檢測原理，仿真方法和電路設計原理。實驗證明，該電路可以方便地判斷出電纜發(fā)生斷路時的斷點位置，靈敏度高，抗干擾能力強，具有廣泛的應用前景。
我國南方地區(qū)也可以家庭或廠家為單位鋪設，所以地熱電纜采暖的普及已經(jīng)成為當前采暖方式的重點發(fā)展趨勢。
但是對于電纜故障的斷點檢測一直沒有方便實用的技術(shù)和儀器出現(xiàn)。隨著我國地熱電纜采暖市場的逐年擴大，地熱電纜的損傷修復問題也越來越突出。出于地熱電纜鋪裝時預埋在地面混凝土之下，在施工和后期維護的過程中一旦電纜本身出現(xiàn)故障，維修起來相當因難。目前在國內(nèi)針對地熱電纜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行維護。 這種辦法耗時長、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，業(yè)主也不易接受。目前對于電纜故障的診斷方法主要有電容比對法。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原理，利用ANSYS軟件進行電磁場的仿真計算，在軟件仿真的基礎上設計了檢測電路，可以在不破壞地面鋪設的情況下，檢測電纜故障點。
常用的地熱電纜為雙芯電纜，以消除正常工作時的電磁輻射影響。根據(jù)地熱電纜采暖系統(tǒng)布置情況，考慮到混凝土和空氣對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，得到的B-H值。
從結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，在地面檢測時，由于混凝土 和瓷磚等物體的隔離很大，所以電流產(chǎn)生的磁場強度很微弱。而且B-H值跟信號發(fā)生器的電壓關(guān)系比較大。
利用電磁感應原理，給地面電纜上加上一定頻率的交流信號產(chǎn)生交變磁場，在地面上移動感應線圈，利用線圈內(nèi)磁通的變化量產(chǎn)生感應電壓信號來尋找故障點，將感應信號通過放大、濾波等處理后，用儀表顯示出來或利用耳機聽。在故障點，信號最強，當探頭從故障點左右前后移動時，信號即減弱或中斷，因此，信號最強處即為故障點。根據(jù)發(fā)光二極管的變化可探測地熱電纜故障點在地下的位置。由于地面附近的電磁場強度較弱，線圈采集到信號需經(jīng)放在后才顯示。這也是電路設計的重點和難點之一。然后經(jīng)濾波和整流后，以LED燈顯示的方式確定故障點位置。
選用銅鎳鉻合金雙導線地熱電纜，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。實驗測得激勵信號的波形，在距地面最遠約為15公分處可以感應到信號，故障點范圍半徑在10CM以內(nèi)。
信息引用：發(fā)熱電纜