CN102096027B - 电力电缆附件局部放电检测的预埋式传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电力电缆附件局部放电检测的预埋式传感器,它由缓冲层、环形电极、连接电缆、引出端子、信号调理单元五部分构成。本发明综合内置电容耦合法和外置电磁耦合法的优点,提供一种抗干扰能力强,灵敏度高,同时具有电容耦合和电磁耦合双重特性的电力电缆附件局部放电检测的预埋式传感器。

Description

电力电缆附件局部放电检测的预埋式传感器
技术领域
本发明属于电气设备绝缘检测技术领域,尤其涉及一种应用于电力电缆附件局部放电检测的预埋式传感器。
背景技术
电力电缆是构成电力系统网络的重要组成部分之一。与架空线路相比,电力电缆以其优越的电气性能,良好的热、机械效应和安装维护方便等特点被广泛应用于电力系统各种电压等级的输电线路和配电网中。然而,在电力电缆投入运行后,由于长期受到水分、潮气以及各种腐蚀性物质的侵蚀渗透,加上制造或安装时形成的潜伏性缺陷仍会引发故障并逐步扩大,常常导致重大事故的发生。电力电缆附件,如中间接头和电缆终端,由于电场应力较为集中,成为电力电缆绝缘的薄弱环节,容易产生绝缘故障。电力电缆附件发生绝缘故障最为通常的表征是在电缆完全击穿或闪络前发生的局部放电。通过对电力电缆附件的局部放电进行检测,可以反映电力电缆附件的绝缘状况,预先发现电缆附件内部存在的绝缘缺陷,甚至确定缺陷的位置,对实时掌握绝缘状况,提高电力电缆运行安全的可靠性,具有重要意义。
电力电缆附件内部发生局部放电时会产生持续时间仅为纳秒级的局部放电信号,其等值频率可达到GHz级。对电力电缆附件而言,虽然内部的局部放电信号具有很宽的频谱,但是由于电力电缆附件内部具有独特的分层半导电绝缘以及复杂的金属屏蔽结构,使得局部放电信号不易向外辐射,并且沿电缆本体传输时存在严重的衰减。为了有效检测电力电缆附件的局部放电信号,目前,国外普遍采用将检测单元装设在电缆或附件的内部,检测方法包括有电容耦合法、方向耦合法、电感耦合法等;国内则主要采用外置电磁耦合法。与内置传感器相比,外部电磁耦合法检测频带窄,传感器安装在电缆附件的外部,易受到现场干扰的影响,并且灵敏度和抗干扰能力较差。但是,由于电缆附件内部具有前述的半导电绝缘和金属屏蔽结构,局部放电产生的信号难以到达相应的传感器处,因此无论电容耦合法、方向耦合法、超高频电感法还是外置电磁耦合法,实际应用的效果不是很理想,导致局部放电在电力电缆附件绝缘诊断中的应用也受到一定限制。
发明内容
本发明的目的是综合内置电容耦合法和外置电磁耦合法的优点,提供一种电力电缆附件局部放电检测的预埋式传感器。
为实现上述目的,本发明采用下述技术方案:一种电力电缆附件局部放电检测的预埋式传感器是由缓冲层、环形电极、连接电缆、引出端子、信号调理单元五部分构成。
所述缓冲层围绕在电力电缆附件绝缘的外侧,电力电缆附件绝缘的内侧与半导电层不直接接触。
所述环形电极围绕在缓冲层的外侧,并且不会对安装处的电场分布及绝缘产生不良影响。
所述连接电缆通过阻抗匹配单元与环形电极相连接,用于连接环形电极和引出端子。
所述引出端子以焊接的方式与电力电缆附件壳体上的开孔固定连接。
所述引出端子与信号调理单元连接。
所述信号调理单元内包含阻抗匹配模块以及信号放大模块,位于电力电缆附件的外部。
本发明综合内置电容耦合法和外置电磁耦合法的优点,抗干扰能力强,灵敏度高,同时具有电容耦合和电磁耦合双重特性。
附图说明
下面结合附图对本发明作详细说明:
图1本发明的结构示意图。
具体实施方式
参见图1所示,本发明是由缓冲层1、环形电极2、连接电缆3、引出端子4、信号调理单元5五部分构成。
所述缓冲层1围绕在电力电缆附件绝缘7的外侧,电力电缆附件绝缘7的内侧与半导电层不直接接触。
所述环形电极2围绕在缓冲层1的外侧,并且不会对安装处的电场分布及绝缘产生不良影响。
所述连接电缆3通过阻抗匹配单元31与环形电极2相连接,用于连接环形电极2和引出端子4。
所述引出端子4以焊接的方式与电力电缆附件壳体6上的开孔固定连接。
所述引出端子4与信号调理单元5连接。
所述信号调理单元5内包含阻抗匹配模块51以及信号放大模块52,位于电力电缆附件的外部。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.电力电缆附件局部放电检测的预埋式传感器,其特征在于,包括缓冲层(1)、环形电极(2)、连接电缆(3)、引出端子(4)、信号调理单元(5)构成,
所述缓冲层(1)围绕在电力电缆附件绝缘(7)的外侧,电力电缆附件绝缘的内侧与半导电层不直接接触;
所述环形电极(2)围绕在缓冲层(1)的外侧;
所述连接电缆(3)通过阻抗匹配单元(31)与环形电极(2)相连接,用于连接环形电极(2)和引出端子(4);
所述引出端子(4)与电力电缆附件壳体(6)上的开孔固定连接;
所述引出端子(4)与信号调理单元(5)连接;
所述信号调理单元(5)包含阻抗匹配模块以及信号放大模块,位于电力电缆附件的外部。
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