CN103344886A - Xlpe电力电缆局部放电检测用传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种XLPE电力电缆局部放电检测用传感器，其采用无缝焊接的形式形成在XLPE电力电缆附件的环带状绝缘层的外表面，这样即有利于特高频信号的传播，在提高检测XLPE电力电缆局部放电检测的准确性的同时，又可以避免破坏XLPE电力电缆附件的原有绝缘性和电场分布。经过无缝焊接后的UHF传感器，能够有效避免电晕或悬浮放电现象，能够大大提高XLPE电力电缆局部放电检测的准确性。更为重要的是，本发明中的UHF传感器本身是片状的，可根据XLPE电力电缆附件的粗细现场剪裁和安装，能够大大简便安装过程，提高工作效率，降低制造和使用成本低，使得通用性大大增强。
Description
技术领域
本发明涉及一种XLPE电力电缆局部放电检测用传感器，属于XLPE电力电缆局部放电检测技术领域。
背景技术
与传统的架空线供电相比，XLPE（cross linked polyethylene，交联聚乙烯）电力电缆供电具有不受外界环境影响、节约用地、电气性能良好等优点。随着城市电网的发展，XLPE电力电缆的使用率不断提高，XLPE电力电缆运行的可靠性受到电力部门的关注。
电缆出现故障的原因有很多，通过对电缆运行故障的统计分析，发现故障多发生在电缆的中间接头及其附近区域。由于中间接头的内部存在大量复合界面和电场应力集中现象，并且，中间接头都是现场安装和制作，导致其质量和寿命很大程度上取决于制作工艺和人工经验；而现场制作人员的制作水平良莠不齐，由于人为制作因素，若现场制作人员制作的中间接头不过关，存在质量隐患的可能性更大。由于该类故障停电时间长,抢修困难,不仅浪费大量的物力人力,而且还将带来难以估计的停电损失，并且，局部放电往往是电缆接头故障早期的主要表现形式，因此，中间接头的局部放电检测成为XLPE电力电缆放电检测中的重点。
从目前对XLPE电力电缆的检测状况来看，实施局部放电检测技术已成为共识。有效检测电缆关键部位局部放电，可准确获取电缆状态信息，提高电缆状态检修水平，确保电缆安全、稳定的运行。由于电缆结构及运行环境特殊，很难对其中间接头的局部放电进行有效的检测，由于XLPE电力电缆中间接头发生局部放电时会产生高频电流及特高频电磁波，利用相应的传感器在合适的位置接收其信号即可实现其局部放电的检测，因此，设计合理的电缆中间接头的局部放电检测传感器，对实现电缆局部放电检测具有很高的应用价值。
中国专利文献CN102096027A公开了一种电力电缆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，其中，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；所述连接电缆通过阻抗匹配与环形电极相连接，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。上述专利文献的环形电极在使用时必须根据要安装的电缆附件的粗细预先制作，否则如果环形电极内径过大，则无法套接安装，如果环形电极内径过小，则也不方便使用。致使针对不同粗细的电缆附件需要设计不同的环形电极，使得上述专利文献公开的电力电缆附件局部放电检测的预埋式传感器的通用性差且使用成本高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中局部放电检测传感器的因使用环形电极带来的通用性差和使用成本高的技术问题，从而提供一种通用性高的XLPE电力电缆局部放电检测用传感器。
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XLPE电力电缆局部放电检测用传感器，包括：
UHF传感器，为片状传感器，其通过无缝焊接形成在XLPE电力电缆附件的环带状绝缘层的外表面。其中，
所述XLPE电力电缆附件由内到外依次包括内半导电层、绝缘层和两个外半导电层，所述内半导电层内形成容纳所述XLPE电力电缆线芯接头的容纳部，所述绝缘层环状包裹在所述内半导电层外侧，两个所述外半导电层环状包裹在所述绝缘层外侧且分别位于所述绝缘层的端部，两个所述外半导电层之间为裸露的环带状绝缘层。
引出电缆，一端与所述UHF传感器相连，另一端与引出端子相连。
所述XLPE电力电缆附件的裸露的环带状绝缘层的还设置有应力缓冲层，所述UHF传感器环状包裹围绕在所述应力缓冲层的外侧。
所述UHF传感器为紫铜传感器。
还包括将两个所述外半导电层接地的接地铜网。
还包括缠绕在两个所述外半导电层及所述UHF传感器外表面的防水胶带层。
还包括在所述防水胶带层的外部设置的保护铜壳以及浇筑在所述防水胶带层与所述保护铜壳的内壁形成的空间内的防水密封胶层。
所述应力缓冲层为弹性绝缘介质层。
所述弹性绝缘介质层为厚度为25um的聚酯膜层。
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XLPE电力电缆局部放电检测用传感器，采用无缝焊接的形式形成在XLPE电力电缆附件的环带状绝缘层的外表面，这样即有利于特高频信号的传播，在提高检测XLPE电力电缆局部放电检测的准确性的同时，又可以避免破坏XLPE电力电缆附件的原有绝缘性和电场分布。经过无缝焊接后的UHF传感器，能够有效避免电晕或悬浮放电现象，能够大大提高XLPE电力电缆局部放电检测的准确性。更为重要的是，本发明中的UHF传感器本身是片状的，可根据XLPE电力电缆附件的粗细现场剪裁和安装，能够大大简便安装过程，提高工作效率，降低制造和使用成本，使得通用性大大增强。
（2）本发明所述的一种XLPE电力电缆局部放电检测用传感器，在UHF传感器与XLPE电力电缆中间接头之间有25um厚的聚酯膜层，可以有效避免XLPE电力电缆中间接头发生热胀冷缩时导致的UHF传感器的崩裂。并且25um厚的聚酯膜应力缓冲层的介电常数与绝缘层3的介电常数接近，使UHF传感器5更好的发挥其传感灵敏性。
（3）本发明所述的一种XLPE电力电缆局部放电检测用传感器，在所述防水胶带层的外部设置的保护铜壳以及浇筑在所述防水胶带层与所述保护铜壳的内壁形成的空间内的防水密封胶层，能够有效增强UHF传感器抵抗外界撞击的性能及防水性能。
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是本发明一个实施例的XLPE电力电缆局部放电检测用传感器结构示意图；
附图标记1-XLPE电力电缆线芯接头，2-内半导电层，3-绝缘层，4-应力缓冲层，5-UHF传感器。
具体实施方式
本发明一个实施例所述的XLPE电力电缆局部放电检测用传感器的结构如图1所示，其包括，
UHF传感器5，为片状传感器，其通过无缝焊接形成在XLPE电力电缆附件的环带状绝缘层3的外表面。其中，
所述XLPE电力电缆附件由内到外依次包括设置在XLPE电力电缆线芯接头1外部的内半导电层2、绝缘层3和两个外半导电层，所述内半导电层2内形成容纳所述XLPE电力电缆线芯接头1的容纳部，所述绝缘层3环状包裹在所述内半导电层2外侧，两个所述外半导电层环状包裹在所述绝缘层3外侧且分别位于所述绝缘层3的端部，两个所述外半导电层之间为裸露的环带状绝缘层3。其中，本实施例中所述的XLPE电力电缆附件指中间接头，但本发明所述的XLPE电力电缆附件不限于中间接头，还可以为终端头。
引出电缆，一端与所述UHF传感器5相连，另一端与引出端子相连。
本发明所述的一种XLPE电力电缆局部放电检测用传感器，采用无缝焊接的形式形成在XLPE电力电缆附件的环带状绝缘层的外表面，这样即有利于特高频信号的传播，在提高检测XLPE电力电缆局部放电检测的准确性的同时，又可以避免破坏XLPE电力电缆附件的原有绝缘性和电场分布。经过无缝焊接后的UHF传感器5，能够有效避免电晕或悬浮放电现象，能够大大提高XLPE电力电缆局部放电检测的准确性。更为重要的是，本发明中的UHF传感器5本身是片状的，可根据XLPE电力电缆附件的粗细现场剪裁和安装，能够大大简便安装过程，提高工作效率，降低制造和使用成本低，使得通用性大大增强。
作为其他实施方式，上述实施例中所述XLPE电力电缆附件的裸露的环带状绝缘层3还设置有应力缓冲层4，所述UHF传感器5环状包裹围绕在所述应力缓冲层4的外侧，可以有效避免XLPE电力电缆附件发生热胀冷缩时导致UHF传感器5的崩裂。
作为一种具体的实施方式，上述实施例中的所述应力缓冲层4为弹性绝缘介质层，所述弹性绝缘介质层为25um的聚酯膜层，能够有效避免XLPE电力电缆中间接头发生热胀冷缩时导致的UHF传感器5的崩裂。并且25um厚的聚酯膜应力缓冲层4的介电常数与绝缘层3的介电常数接近，使UHF传感器5更好的发挥其传感灵敏性。在其他实施例中，还可以采用50um、75um厚的聚酯膜，或其他材质的弹性绝缘介质层。
作为一种具体的实施方式，上述实施例中的所述UHF传感器5为紫铜传感器。作为其他实施例，所述UHF传感器5也可为其他可弯折的传感器，比如铝传感器。
作为一种具体的实施方式，上述实施例中还包括将两个所述外半导电层接地的接地铜网。作为其他实施例，两个所述外半导电层还可以通过其他装置接地，如通过接地导线接地。
作为一种具体的实施方式，上述实施例中还包括缠绕在两个所述外半导电层及所述UHF传感器5外表面的防水胶带层，使得两个所述外半导电层及所述UHF传感器5与XLPE电力电缆附件连接的更为牢固，并且具有防水的功能。
作为其他实施方式，上述实施例中还包括在所述防水胶带层的外部设置的保护铜壳以及浇筑在所述防水胶带层与所述保护铜壳的内壁形成的空间内的防水密封胶层，能够有效增强UHF传感器5抵抗外界撞击的性能及防水性能。
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的保护范围之中。
Claims (8)
1.一种XLPE电力电缆局部放电检测用传感器，其特征在于，包括：
UHF传感器，为片状传感器，其通过无缝焊接形成在XLPE电力电缆附件的环带状绝缘层的外表面；其中，
所述XLPE电力电缆附件由内到外依次包括内半导电层、绝缘层和两个外半导电层，所述内半导电层内形成容纳所述XLPE电力电缆线芯接头的容纳部，所述绝缘层环状包裹在所述内半导电层外侧，两个所述外半导电层环状包裹在所述绝缘层外侧且分别位于所述绝缘层的端部，两个所述外半导电层之间为裸露的环带状绝缘层；
引出电缆，一端与所述UHF传感器相连，另一端与引出端子相连。
2.根据权利要求1所述的XLPE电力电缆局部放电检测用传感器，其特征在于，所述XLPE电力电缆附件的裸露的环带状绝缘层还设置有应力缓冲层，所述UHF传感器环状包裹围绕在所述应力缓冲层的外侧。
3.根据权利要求1或2所述的XLPE电力电缆局部放电检测用传感器，其特征在于，所述UHF传感器为紫铜传感器。
4.根据权利要求1或2所述的XLPE电力电缆局部放电检测用传感器，其特征在于，还包括将两个所述外半导电层接地的接地铜网。
5.根据权利要求1或2所述的XLPE电力电缆局部放电检测用传感器，其特征在于，还包括缠绕在两个所述外半导电层及所述UHF传感器外表面的防水胶带层。
6.根据权利要求5所述的XLPE电力电缆局部放电检测用传感器，其特征在于，还包括在所述防水胶带层的外部设置的保护铜壳以及浇筑在所述防水胶带层与所述保护铜壳的内壁形成的空间内的防水密封胶层。
7.根据权利要求2所述的XLPE电力电缆局部放电检测用传感器，其特征在于，所述应力缓冲层为弹性绝缘介质层。
8.根据权利要求7所述的XLPE电力电缆局部放电检测用传感器，其特征在于，所述弹性绝缘介质层为厚度为25um的聚酯膜层。
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