一種簡(jiǎn)易實(shí)用電纜線芯對(duì)線器的制作

【摘 要】隨著工業(yè)自動(dòng)化普及發(fā)展，工況PLC綜自系統(tǒng)新建、技改工作都需穿設(shè)大量電纜，造成專(zhuān)業(yè)人員電纜線芯核對(duì)工作量偏大。針對(duì)傳統(tǒng)對(duì)線工具效率低下等情況，本文提出一種簡(jiǎn)單實(shí)用電纜線芯核對(duì)裝置，利用導(dǎo)通發(fā)光原理，用多個(gè)發(fā)光二極管代替小燈泡作顯示元件，并匹配限流電阻，并采用電源可關(guān)斷多芯并聯(lián)電路，可同時(shí)監(jiān)視所有線芯，能有效提升電纜線芯對(duì)線效率。

【關(guān)鍵詞】工業(yè)自動(dòng)化 電纜線芯核對(duì) 多芯并聯(lián)電路 對(duì)線效率

1 引言

隨著計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)控制領(lǐng)域有了翻天覆地的變化，PLC將計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)融為一體，成為實(shí)現(xiàn)單機(jī)、車(chē)間、工廠自動(dòng)化的核心設(shè)備，而PLC綜自系統(tǒng)的各項(xiàng)工程現(xiàn)場(chǎng)電纜線芯核對(duì)主要應(yīng)用的工具為“對(duì)線燈”。該工具是多年前手工自制沿用至今的一個(gè)電纜芯線核對(duì)工具。由兩節(jié)1號(hào)電池，一個(gè)小燈泡，兩根電線組成，“對(duì)線燈”具有原理簡(jiǎn)單、成本低廉等特點(diǎn)，但外觀粗糙簡(jiǎn)陋，擺放不當(dāng)將造成電池放電，且每次核對(duì)一根電纜線芯需要多次操作， 效率極其低下，因此迫切需要研制一種新型電纜線芯核對(duì)裝置，使得電纜線芯核對(duì)工作更為便捷、高效。

2 新型電纜線芯對(duì)線器制作過(guò)程

2.1 研制思路

首先通過(guò)研究分析確定新型電纜對(duì)線裝置的工作原理采用導(dǎo)通發(fā)光原理。工作原理確定后，具體選擇元器件并進(jìn)行回路設(shè)計(jì)。元器件的選取又分為發(fā)光指示元器件的選取和工作電源的選取，需綜合考慮元器件的工作性能、工作參數(shù)等。回路設(shè)計(jì)主要考慮如何在確保對(duì)線正確率100%的情況下減少電纜對(duì)線時(shí)的操作步驟，還需考慮在對(duì)線裝置閑置時(shí)避免放電損耗。確定了元器件和回路圖后，將元器件按回路圖進(jìn)行組裝，組裝完成后進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證其功能的正確性。

2.2 元器件的選取

發(fā)光元器件選擇發(fā)光二極管。發(fā)光二極管具有顯示明亮，可清晰辨識(shí)的特點(diǎn)，作為信號(hào)指示燈的發(fā)光二極管有直徑為3mm，5mm的，體積小，裝置同時(shí)裝多個(gè)發(fā)光二極管依然能做到靈活小巧，發(fā)光二極管在額定功率下工作壽命50000小時(shí)，可關(guān)斷次數(shù)100000次以上，性能優(yōu)異。發(fā)光二極管額定電壓為1.8-2.5V，額定電流10-20mA，消耗功率為0.04W，另外發(fā)光二極管體積輕便，耐磨損，不易碎，不發(fā)熱，工作穩(wěn)定，安全性高。發(fā)光二極管需要配合限流電阻一起使用，限流電阻計(jì)算公式R=（U-Ue）/Ie，其中U為電源電壓，Ue為發(fā)光二極管額定電壓，Ie為發(fā)光二極管額定電流。

電源選取5號(hào)南孚干電池。干電池具有體積小巧的特點(diǎn)，且干電池可通過(guò)幾節(jié)串聯(lián)來(lái)滿足電壓要求，沒(méi)電時(shí)現(xiàn)場(chǎng)隨時(shí)更換，靈活便捷。變電站內(nèi)布滿電氣設(shè)備，干電池功率小，不會(huì)造成安全隱患，且成本低廉。

2.3 回路設(shè)計(jì)

為確保每根電纜芯線之間絕緣良好、沒(méi)有電纜破皮、短路現(xiàn)象，真正做到每根電纜芯線兩頭一一對(duì)應(yīng)，利用導(dǎo)通發(fā)光原理，為所有電纜線芯配置獨(dú)立光指示元器件，當(dāng)電纜任一芯與大地構(gòu)成通路時(shí)，會(huì)有唯一光指示元器件點(diǎn)亮，如果兩個(gè)及以上光指示器元件同時(shí)點(diǎn)亮，則說(shuō)明電纜芯與芯直接絕緣不良或有短路情況。 為提高對(duì)線效率，在電路設(shè)計(jì)時(shí)考慮單端并聯(lián)多條通路，并在每條通路上加裝發(fā)光元器件，用以同時(shí)監(jiān)視電纜的多條芯線，在此基礎(chǔ)上，在干電池前加裝小開(kāi)關(guān)，用來(lái)控制回路通斷。該設(shè)計(jì)方案原理簡(jiǎn)單，回路清晰，可實(shí)現(xiàn)單次操作能確認(rèn)一根線芯，且及時(shí)排除電纜線芯絕緣不良問(wèn)題，串接小空開(kāi)后能實(shí)現(xiàn)對(duì)整條回路的通斷控制，防止在不使用對(duì)線裝置時(shí)對(duì)線裝置隨意擺放造成的干電池放電損耗。具體設(shè)計(jì)如圖1所示。

2.4 組裝試驗(yàn)

按圖1所示回路圖將各電子元器件在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行焊接組裝，并在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行電纜線芯核對(duì)試驗(yàn)。新型電纜線芯核對(duì)裝置能夠正確實(shí)現(xiàn)電纜芯線核對(duì)功能，且操作步驟簡(jiǎn)單。

①打開(kāi)新型電纜線芯核對(duì)裝置的控制小開(kāi)關(guān)；②將新型電纜線芯對(duì)線裝置的公共端可靠接地；③在電纜本側(cè)將待核對(duì)電纜線芯全部用對(duì)線裝置的線夾夾好；④在電纜對(duì)側(cè)將任一電纜芯接地，觀察本側(cè)對(duì)線裝置上唯一一個(gè)發(fā)光二極管點(diǎn)亮，即可確認(rèn)對(duì)應(yīng)線夾上的線芯與對(duì)側(cè)接地的電纜線芯為同一根電纜芯。⑤其它線芯依次類(lèi)推，即可快速完成所有電纜線芯核對(duì)。

特殊說(shuō)明：若出現(xiàn)對(duì)側(cè)一根電纜線芯接地，本側(cè)同時(shí)多個(gè)發(fā)光二極管點(diǎn)亮則說(shuō)明有亮燈的線夾上的電纜線芯之間絕緣不良，該電纜不能正常使用。

試驗(yàn)證明，該新型電纜線芯核對(duì)裝置不僅具有正確核對(duì)電纜線芯的功能，同時(shí)還能查出電纜線芯絕緣不良問(wèn)題。

3 結(jié)語(yǔ)

該新型電纜對(duì)線裝置采用導(dǎo)通發(fā)光原理，原理簡(jiǎn)單。通過(guò)采用多芯并聯(lián)電路，對(duì)提高電纜對(duì)線效率起到了關(guān)鍵性的作用。元器件的選擇上主要采用發(fā)光二極管作為發(fā)光指示元器件，辨識(shí)清晰且工作穩(wěn)定性能高。電源采用2節(jié)1.5V南孚電池串接，體積小巧，使用方便，并設(shè)置電源控制小開(kāi)關(guān)，可有效避免對(duì)線裝置閑置時(shí)造成不必要的放電損耗。整個(gè)對(duì)線裝置制作簡(jiǎn)單，功能完善，操作簡(jiǎn)單，且成本低廉，實(shí)用性強(qiáng)，易于推廣。

作者簡(jiǎn)介：鄭會(huì)軍（1978—），男，河南安陽(yáng)人，助理工程師，安鋼集團(tuán)公司工程技術(shù)總公司一聯(lián)軋維檢部，長(zhǎng)期從事電工維修工作。