一种简易实用电缆线芯对线器的制作

【摘 要】随着工业自动化普及发展，工况PLC综自系统新建、技改工作都需穿设大量电缆，造成专业人员电缆线芯核对工作量偏大。针对传统对线工具效率低下等情况，本文提出一种简单实用电缆线芯核对装置，利用导通发光原理，用多个发光二极管代替小灯泡作显示元件，并匹配限流电阻，并采用电源可关断多芯并联电路，可同时监视所有线芯，能有效提升电缆线芯对线效率。

【关键词】工业自动化 电缆线芯核对 多芯并联电路 对线效率

1 引言

随着计算机和通信技术的发展，工业控制领域有了翻天覆地的变化，PLC将计算机技术、自动控制技术和通信技术融为一体，成为实现单机、车间、工厂自动化的核心设备，而PLC综自系统的各项工程现场电缆线芯核对主要应用的工具为“对线灯”。该工具是多年前手工自制沿用至今的一个电缆芯线核对工具。由两节1号电池，一个小灯泡，两根电线组成，“对线灯”具有原理简单、成本低廉等特点，但外观粗糙简陋，摆放不当将造成电池放电，且每次核对一根电缆线芯需要多次操作， 效率极其低下，因此迫切需要研制一种新型电缆线芯核对装置，使得电缆线芯核对工作更为便捷、高效。

2 新型电缆线芯对线器制作过程

2.1 研制思路

首先通过研究分析确定新型电缆对线装置的工作原理采用导通发光原理。工作原理确定后，具体选择元器件并进行回路设计。元器件的选取又分为发光指示元器件的选取和工作电源的选取，需综合考虑元器件的工作性能、工作参数等。回路设计主要考虑如何在确保对线正确率100%的情况下减少电缆对线时的操作步骤，还需考虑在对线装置闲置时避免放电损耗。确定了元器件和回路图后，将元器件按回路图进行组装，组装完成后进行试验验证其功能的正确性。

2.2 元器件的选取

发光元器件选择发光二极管。发光二极管具有显示明亮，可清晰辨识的特点，作为信号指示灯的发光二极管有直径为3mm，5mm的，体积小，装置同时装多个发光二极管依然能做到灵活小巧，发光二极管在额定功率下工作寿命50000小时，可关断次数100000次以上，性能优异。发光二极管额定电压为1.8-2.5V，额定电流10-20mA，消耗功率为0.04W，另外发光二极管体积轻便，耐磨损，不易碎，不发热，工作稳定，安全性高。发光二极管需要配合限流电阻一起使用，限流电阻计算公式R=（U-Ue）/Ie，其中U为电源电压，Ue为发光二极管额定电压，Ie为发光二极管额定电流。

电源选取5号南孚干电池。干电池具有体积小巧的特点，且干电池可通过几节串联来满足电压要求，没电时现场随时更换，灵活便捷。变电站内布满电气设备，干电池功率小，不会造成安全隐患，且成本低廉。

2.3 回路设计

为确保每根电缆芯线之间绝缘良好、没有电缆破皮、短路现象，真正做到每根电缆芯线两头一一对应，利用导通发光原理，为所有电缆线芯配置独立光指示元器件，当电缆任一芯与大地构成通路时，会有唯一光指示元器件点亮，如果两个及以上光指示器元件同时点亮，则说明电缆芯与芯直接绝缘不良或有短路情况。 为提高对线效率，在电路设计时考虑单端并联多条通路，并在每条通路上加装发光元器件，用以同时监视电缆的多条芯线，在此基础上，在干电池前加装小开关，用来控制回路通断。该设计方案原理简单，回路清晰，可实现单次操作能确认一根线芯，且及时排除电缆线芯绝缘不良问题，串接小空开后能实现对整条回路的通断控制，防止在不使用对线装置时对线装置随意摆放造成的干电池放电损耗。具体设计如图1所示。

2.4 组装试验

按图1所示回路图将各电子元器件在实验室进行焊接组装，并在实验室进行电缆线芯核对试验。新型电缆线芯核对装置能够正确实现电缆芯线核对功能，且操作步骤简单。

①打开新型电缆线芯核对装置的控制小开关；②将新型电缆线芯对线装置的公共端可靠接地；③在电缆本侧将待核对电缆线芯全部用对线装置的线夹夹好；④在电缆对侧将任一电缆芯接地，观察本侧对线装置上唯一一个发光二极管点亮，即可确认对应线夹上的线芯与对侧接地的电缆线芯为同一根电缆芯。⑤其它线芯依次类推，即可快速完成所有电缆线芯核对。

特殊说明：若出现对侧一根电缆线芯接地，本侧同时多个发光二极管点亮则说明有亮灯的线夹上的电缆线芯之间绝缘不良，该电缆不能正常使用。

试验证明，该新型电缆线芯核对装置不仅具有正确核对电缆线芯的功能，同时还能查出电缆线芯绝缘不良问题。

3 结语

该新型电缆对线装置采用导通发光原理，原理简单。通过采用多芯并联电路，对提高电缆对线效率起到了关键性的作用。元器件的选择上主要采用发光二极管作为发光指示元器件，辨识清晰且工作稳定性能高。电源采用2节1.5V南孚电池串接，体积小巧，使用方便，并设置电源控制小开关，可有效避免对线装置闲置时造成不必要的放电损耗。整个对线装置制作简单，功能完善，操作简单，且成本低廉，实用性强，易于推广。

作者简介：郑会军（1978—），男，河南安阳人，助理工程师，安钢集团公司工程技术总公司一联轧维检部，长期从事电工维修工作。