CN103091524B - 一种电缆振荡波局部放电检测系统的屏蔽装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电缆振荡波局部放电检测系统的屏蔽装置，包括屏蔽盒，屏蔽盒内装有放大器、采集卡、检测阻抗、开关电源和低通滤波器。所述屏蔽盒采用2mm厚的铁板，能够防止放置在屏蔽盒内的组件受到外界电磁波的干扰。所述的低通滤波器采用EMI差模双极型滤波器，能够有效滤除开关电源输出的干扰信号，为放大器、采集卡、检测阻抗提供稳定的电源。系统中各组件的地接在所述屏蔽盒盒体的一点上，能够减少公共阻抗的耦合电路，从而减少内部干扰电磁波的产生。在布线过程中，使电源线与所述信号线不平行，并电源线、信号线控制在10cm内，有效的降低耦合电容，避免高频干扰信号通路的产生，从而进一步减少干扰电磁波的产生。
Description
技术领域
本发明涉及电磁干扰信号的屏蔽结构，具体是一种电缆振荡波局部放电检测系统的屏蔽装置，属于电缆振荡波检测技术领域。
背景技术
电缆局部放电的检测方法主要有以下三种：1、工频电压下电缆局部放电检测；2、超低频电压下电缆局部放电检测；3、直流阻尼振荡电压下电缆局部放电检测；其中的方法1，由于电力电缆的电容量大，很难在现场进行工频电压下的局部放电检测；其中的方法2要求试验时间长，对电缆绝缘损伤较大，可引发电缆中的新的缺陷；其中的方法3，由于XLPE(crosslinkedpolyethylene，交联聚乙烯)电力电缆的绝缘电阻较高，且交流和直流下电压分布差别较大，进行直流耐压试验后，在XLPE电缆中，特别是电缆缺陷处会残留大量空间电荷，电缆投运后，这些空间电荷常造成电缆的绝缘击穿事故。因此上述方法均不适合用于对挤塑型电力电缆的局部放电检测。
振荡波测试系统(0WTS，英文全称为0scillatingWaveformTestSystem)，利用电缆等值电容与电感绝缘导线的串联谐振原理，使振荡电压在多次极性变换过程中电缆缺陷处会激发出局部放电信号，通过高频耦合器测量该信号从而判断电缆的好坏。采用0WTS振荡波电缆局部放电检测和定位技术对10kV配电电缆进行测试，能够及时发现和定位潜伏性局部放电缺陷且不会对电缆造成伤害，可以大大提高供电可靠性。中国专利文献CN102565637A公开了一种基于异步双端测量的电缆振荡波局部放电检测系统，具体参见图1所示，该系统包括待测电缆及分别于待测电缆连接的振荡波发生装置及信号采集子系统，程控宽程局部放电校准仪，上位机。其中，振荡波发生装置在上位机的控制下产生阻尼振荡波，电缆两端的信号采集子系统将采集到的波形及数据交由上位机分析软件集中处理、分析，得到有无局部放电发生及局部放电量的判决，从而实现电缆局部放电的测试。
振荡波局部放电检测系统在实际使用时会受到来自系统外部干扰和系统内部的电磁干扰。根据产生电磁干扰的原因，又可以分为自然干扰和人工干扰。在自然电磁环境中，静电、雷电和自然辐射是三种最重要的电磁干扰源。人为干扰源有输电线路电晕产生的杂波、汽车杂波、接触器自身杂波及开合时放电而引起的杂波、工业科学及医疗用的射频设备产生的杂波、静电放电和无线电台的异常动作产生的电磁干扰杂波等。为提高振荡波系统的电磁兼容性能，保证其正常运行，应对振荡波局部放电检测系统进行电磁屏蔽。针对现有电缆振荡波局部放电检测系统的电磁干扰问题，本发明提出了一种电缆振荡波局部放电检测系统的屏蔽装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中电缆振荡波局部放电检测系统易受电磁干扰的问题，从而提供一种电缆振荡波局部放电检测系统的屏蔽装置。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种电缆振荡波局部放电检测系统的屏蔽装置，包括，
屏蔽盒，所述屏蔽盒包括屏蔽盒盒体和盖板，所述盖板与所述屏蔽盒盒体紧固结合，所述屏蔽盒内设置有电缆振荡波局部放电检测系统组件；
接地优化处理机构，将电缆振荡波局部放电检测系统组件的接地端共同接地，所述电缆振荡波局部放电检测系统组件包括开关电源和低通滤波器，其中，所述开关电源的输入端与市电连接，所述开关电源的输出端与低通滤波器连接；所述低通滤波器用于滤除所述开关电源输出中的传导型干扰信号；经所述低通滤波器滤波后的所述开关电源用于供电。
所述电缆振荡波局部放电检测系统组件还包括检测阻抗、放大器和采集卡，其中，
检测阻抗，输入端接收局部放电信号并将接收到的所述局部放电信号输出给放大器；
放大器，输入端接收所述检测阻抗输出的所述局部放电信号，并将接收到的所述局部放电信号放大后输出给采集卡；
采集卡，接收所述放大器输出的局部放电信号，并将所述局部放电信号进行A/D转换后输出给上位机。
所述低通滤波器设置在所述开关电源入口处，所述低通滤波器的输入线和输出线设置在所述低通滤波器的两侧，并且所述输入线和所述输出线不并行并且不交叉设置。
所述屏蔽盒盒体包括隔离板，所述开关电源与所述滤波器设置于所述隔离板的一侧，所述放大器、所述采集卡与所述检测阻抗设置于所述隔离板的另一侧。
电源线、信号线分开走线，所述电源线与所述信号线不平行设置。
所述低通滤波器为EMI差模双极型滤波器。
所述屏蔽盒为厚度为2mm的铁盒。
所述铁盒为表面镀锌的铁盒。
所述盖板与所述屏蔽盒盒体采用多个螺钉紧固结合；相邻两个所述螺钉间距为15mm。
所述盖板上设置有控制面板，所述控制面板上安装有圆形孔的电源插座、开关和航空插头。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
(1)本发明所述的一种电缆振荡波局部放电检测系统的屏蔽装置，所述的接地优化处理机构将系统中的开关电源和低频滤波器等检测系统组件的接地端接在所述屏蔽盒盒体的一点上，能够减少公共阻抗的耦合电路，从而减少内部干扰电磁波的产生；同时，屏蔽盒本身可屏蔽外部的干扰信号。
(2)本发明所述的一种电缆振荡波局部放电检测系统的屏蔽装置，所述的EMI差模双极型滤波器，其频率在开关频率与谐振频段内，能够有效滤除开关电源输出的干扰信号，为放大器、采集卡、检测阻抗提供稳定的电源。
(3)本发明所述的一种电缆振荡波局部放电检测系统的屏蔽装置，所述屏蔽盒盒体和盖板采用2mm厚的铁板，并且用螺钉紧固结合，螺钉间距为15mm，能够最大程度增加接缝处的重叠量，保证导电的连续性，降低搭接阻抗，从而达到免除电缆振荡波局部放电检测系统受到外界电磁波干扰目的。并且所述的屏蔽盒盒体和盖板表面镀锌，可防止氧化，提高屏蔽装置的使用寿命。
(4)本发明所述的一种电缆振荡波局部放电检测系统的屏蔽装置，在布线过程中，电源线、信号线分开走线，所述电源线与所述信号线不平行，并且电源线、信号线尽可能短，控制在10cm内，可以有效的降低耦合电容，避免高频干扰信号通路的产生，从而进一步减少干扰电磁波的产生。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中，
图1是本发明所述屏蔽盒盒体的结构示意图；
图中标记为，1-屏蔽盒，10-隔离板，11-第一屏蔽区，110-检测阻抗，111-采集卡，112-放大器，12-第二屏蔽区，120-开关电源，121-低通滤波器。
具体实施方式
实施例一：
本发明所述的一种电缆振荡波局部放电检测系统的屏蔽装置，如图1所示，其包括，
屏蔽盒1，所述屏蔽盒1包括屏蔽盒盒体和盖板(图中未示出)，所述屏蔽盒盒体包括隔离板10，所述屏蔽盒1为铁盒，其中，所述低通滤波器121、开关电源120、检测阻抗110、放大器112和采集卡111放置在所述屏蔽盒1内，所述隔离板10将所述屏蔽盒盒体分为第一屏蔽区11和第二屏蔽区12，所述开关电源120与所述低通滤波器121设置于所述第二屏蔽区12，所述放大器112、所述采集卡111与所述检测阻抗110设置于所述第一屏蔽区11，所述铁盒厚度为2mm；所述盖板为两块铜板，盖板上有多个螺钉孔，相邻两个螺钉孔间距为15mm；盖板与所述屏蔽盒盒体采用螺钉紧固结合，所述每两个螺钉间距为15mm；所述盖板上设置有控制面板，所述控制面板上安装圆形孔的电源插座、开关和航空插头。
接地优化处理机构，将电缆振荡波局部放电检测系统组件的接地端共同接在所述屏蔽盒盒体的一点上，所述电缆振荡波局部放电检测系统组件包括所述低通滤波器121、开关电源120、检测阻抗110、放大器112和采集卡111。
所述开关电源120的输入端与市电连接，所述开关电源120的输出端与所述低通滤波器121连接；
所述低通滤波器121，为以差模为主的双极型EMI滤波器，所述EMI滤波器设置在所述开关电源120入口处，用于滤除传导型干扰信号，低通滤波器121滤波后的所述开关电源120用于给所述检测阻抗110、放大器112和采集卡111供电，所述低通滤波器121的输入线和输出线分开，所述低通滤波器121的输入线和输出线设置在所述低通滤波器121的两侧，并且所述输入线和所述输出线不并行并且不交叉设置。
所述检测阻抗110，输入端接收局部放电信号并将接收到的所述局部放电信号输出给放大器112；
放大器112，输入端接收所述检测阻抗110输出的所述局部放电信号，并将接收到的所述局部放电信号放大后输出给采集卡111；
采集卡111，接收所述放大器112输出的局部放电信号，并将所述局部放电信号进行A/D转换后输出给上位机。
本发明所述的一种电缆振荡波局部放电检测系统的屏蔽装置，所述的接地优化处理机构将系统中的开关电源和低频滤波器等检测系统组件的接地端接在所述屏蔽盒盒体的一点上，能够减少公共阻抗的耦合电路，从而减少内部干扰电磁波的产生；同时，屏蔽盒本身可屏蔽外部的干扰信号。
实施例二：
作为其他实施方式，实施例一中屏蔽盒1内的电源线、信号线分开走线，所述电源线与所述信号线不平行设置，并且电源线、信号线长度要小于10cm。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (7)
1.一种电缆振荡波局部放电检测系统的屏蔽装置，其特征在于，包括，
屏蔽盒，所述屏蔽盒包括屏蔽盒盒体和盖板，所述盖板与所述屏蔽盒盒体紧固结合，所述屏蔽盒内设置有电缆振荡波局部放电检测系统组件；
接地优化处理机构，将电缆振荡波局部放电检测系统组件的接地端共同接地，所述电缆振荡波局部放电检测系统组件包括开关电源和低通滤波器，其中，所述开关电源的输入端与市电连接，所述开关电源的输出端与低通滤波器连接；所述低通滤波器用于滤除所述开关电源输出中的传导型干扰信号；经所述低通滤波器滤波后的所述开关电源用于供电；
所述低通滤波器设置在所述开关电源入口处，所述低通滤波器的输入线和输出线设置在所述低通滤波器的两侧，并且所述输入线和所述输出线不并行并且不交叉设置；
所述电缆振荡波局部放电检测系统组件还包括检测阻抗、放大器和采集卡，其中，
检测阻抗，输入端接收局部放电信号并将接收到的所述局部放电信号输出给放大器；
放大器，输入端接收所述检测阻抗输出的所述局部放电信号，并将接收到的所述局部放电信号放大后输出给采集卡；
采集卡，接收所述放大器输出的局部放电信号，并将所述局部放电信号进行A/D转换后输出给上位机；
所述屏蔽盒盒体包括隔离板，所述开关电源与所述滤波器设置于所述隔离板的一侧，所述放大器、所述采集卡与所述检测阻抗设置于所述隔离板的另一侧。
2.根据权利要求1所述的电缆振荡波局部放电检测系统的屏蔽装置，其特征在于，电源线、信号线分开走线，所述电源线与所述信号线不平行设置。
3.根据权利要求1所述的电缆振荡波局部放电检测系统的屏蔽装置，其特征在于，所述低通滤波器为EMI差模双极型滤波器。
4.根据权利要求1所述的电缆振荡波局部放电检测系统的屏蔽装置，其特征在于，所述屏蔽盒为厚度为2mm的铁盒。
5.根据权利要求4所述的电缆振荡波局部放电检测系统的屏蔽装置，其特征在于，所述铁盒为表面镀锌的铁盒。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的电缆振荡波局部放电检测系统的屏蔽装置，其特征在于，所述盖板与所述屏蔽盒盒体采用多个螺钉紧固结合；相邻两个所述螺钉间距为15mm。
7.根据权利要求1所述的电缆振荡波局部放电检测系统的屏蔽装置，其特征在于，所述盖板上设置有控制面板，所述控制面板上安装有圆形孔的电源插座、开关和航空插头。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C53 | Correction of patent for invention or patent application | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Shi Xiang Inventor after: Wu Zhigang Inventor after: Wang Huaguang Inventor after: Pan Bin Inventor after: Dong Xiao Inventor after: Liu Minglin Inventor after: Fang Mu Inventor after: Zhao Chenyu Inventor after: Zuo Xinbin Inventor before: Shi Xiang Inventor before: Wu Zhigang Inventor before: Wang Huaguang Inventor before: Dong Xiao Inventor before: Liu Minglin Inventor before: Fang Mu Inventor before: Zhao Chenyu Inventor before: Zuo Xinbin |
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| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: SHI XIANG WU ZHIGANG WANG HUAGUANG DONG XIAO LIU MINGLIN FANG MU ZHAO CHENYU ZUO XINBIN TO: SHI XIANG WU ZHIGANG WANG HUAGUANG PAN BIN DONG XIAO LIU MINGLIN FANG MU ZHAO CHENYU ZUO XINBIN |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |