CN108710066A - 一种界面放电检测装置及其方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种界面放电检测装置及其方法,属于放电检测领域,所述装置包括电缆和电缆附件,二者之间形成界面;第一电极的放电端位于界面的第一端,第二电极的接收端位于界面的第二端;第一电极的放电端和第二电极的接收端相对设置,二者之间形成间距;所述第一电极还具有加压端,所述第二电极连接至检测模块。本申请还提供了相应的界面放电检测方法,可用于检测界面是否放电。
Description
技术领域
本申请涉及一种界面放电检测装置及其方法,属于放电检测领域。
背景技术
高压电缆应用广泛,可靠性备受关注。电缆附件作为电缆与电缆、电缆与其他设备连接的重要环节,其运行状况直接影响电力供应的稳定性。电缆附件安装过程中,由于连接部位或连接金属接触面处理不当,极易引起电缆附件连接处沿界面发生放电。
因此,现场安装后对高压电缆附件界面处放电的检测,或材料改性后界面放电的检测问题,对电力电缆的安全运行具有重要意义。但是目前针对高压电缆附件界面放电的检测方法未见报道,更没有类似的方法或装置可供借鉴。
发明内容
为了实现电缆附件界面放电的检测,本申请提供了一种界面放电检测装置及其方法。
本申请的第一种实施方式提供了一种界面放电检测装置,包括电缆和电缆附件,电缆具有绝缘层和位于绝缘层内的导体,所述绝缘层的外侧设置有电缆附件,二者之间形成界面;所述检测装置还包括两个电极,分别为第一电极和第二电极,所述第一电极的放电端位于界面的第一端,所述第二电极的接收端位于界面的第二端;第一电极的放电端和第二电极的接收端相对设置,二者之间形成间距;所述第一电极还具有用于加载电压的加压端;所述第二电极连接至检测模块,用于检测第二电极是否接收到电信号。
本申请的第二种实施方式提供了一种界面放电检测方法,步骤为:
在电缆的绝缘层外安装电缆附件,二者之间形成界面;在界面的第一端设置第一电极,使得第一电极的放电端位于第一端;在界面的第二端设置第二电极,使得第二电极的接收端位于第二端;第一电极的放电端与第二电极的接收端相对设置,二者之间形成间距;
对第一电极的加压端施加电压,电压从加压端传至放电端,并通过放电端对界面进行放电;
第二电极的接收端接收来自界面的电信号,并通过与其连接的检测模块检测电信号。
与现有技术相比,本申请的有益效果为:
本申请可用于界面放电的检测问题,对电力电缆的安全运行具有重要意义,为提供更多的方法或装置提供了借鉴。
附图说明
图1是界面放电检测装置的示意图;
图2是图1的局部放大图;
图3是电极的示意图一;
图4是图3的立体图;
图5是电极的示意图二;
图6是电极的示意图三;
图7是图6的前视图;
图中编号:1电缆,11绝缘层,12导体,2电缆附件,3界面,31界面第一端,32界面第二端,4第一电极,41放电端,42加压端,43过渡段,5第二电极,51接收端,6检测模块。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本申请的技术方案进行详实的阐述,然而应当理解,在没有进一步叙述的情况下,一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;“内侧”或“外周”都是相对于图中的方向,而非对其位置的绝对限制。所述的实施方式仅仅是对本申请的优选实施方式进行描述,并非对本申请的范围进行限定,在不脱离本申请设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本申请的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本申请权利要求书确定的保护范围内。
1.界面放电检测装置
本申请的第一种实施方式提供了一种界面放电检测装置(以下可简称为检测装置),如图1所示,包括电缆1和电缆附件2,电缆1具有绝缘层11和位于绝缘层11内的导体12,所述绝缘层11的外侧设置有电缆附件2,二者之间形成界面3;所述检测装置还包括两个电极,分别为第一电极4和第二电极5,所述第一电极4的放电端41位于界面3的第一端31,所述第二电极5的接收端51位于界面3的第二端32;第一电极4的放电端41和第二电极5的接收端51相对设置,二者之间形成间距;所述第一电极4还具有用于加载电压的加压端42,可连接加载电压的导线;所述第二电极5连接至检测模块6,可用于检测第二电极5是否接收到电信号。
所述电缆附件2一般都是采用绝缘材料制备而成,以改善电缆终端的电场集中现象。
作为一种优选的实施方式,所述电缆附件2与第一电极4的接触面为光滑面,如图2所示,可以为圆角倒角,以减少或避免第一电极4直接对电缆附件2产生局部放电,从而无法准确检测对界面3的放电。所述电缆附件2与第二电极5的接触面也为光滑面,可以为圆角倒角,不再另外附图示出。
作为一种优选的实施方式,所述第一电极4和第二电极5分别沿着电缆绝缘层11的形状而紧密贴合在绝缘层11上;由于所述电缆附件2与电缆1几乎是无缝隙接触,这样的设置可有效减少在界面3产生的缝隙。
作为一种优选的实施方式,所述第一电极4为薄片状,包括可用于加载电压于其上的加压端42和具有放电能力的放电端41,二者之间为平滑过渡段43;优选所述加压端42的边缘为光滑边缘,避免局部放电;所述放电端41为尖端,用于放电使用。所述第二电极5的接收端51为尖端,与第一电极的放电端41相对设置,二者之间形成所述间距;从而使得放电端41可以准确发送,接收端51可以更准确地接收;所述间距的大小则可以根据实际需要测试的要求而进行调整。
所述第一电极4的设置可以避免电极的多维放电,使放电主要聚集在放电端41。
作为一种优选的实施方式,如图2所示,所述第一电极4的加压端42位于界面3以外,过渡段43一部分位于界面3上,剩余部分位于界面3以外;一方面,使得第一电极4有足够的长度伸入界面3,使放电只发生在放电端,确保放电途径只发生在界面3,实现界面放电检测;另一方面,可避免第一电极4介入过多,从而造成绝缘层11与电缆附件2之间的缝隙过大。
作为一种优选的实施方式,如图3和4所示,所述第一电极4大致呈水滴形,所述放电端41为水滴的起始端,所述加压端42可大致为圆形或者椭圆形。所述第二电极5也可以采用相同或者相似的形状,但与第一电极4大致呈镜像对称设置,这样才能保证放电端41与接收端51的相对设置。
作为一种优选的实施方式,如图5所示,所述过渡段43的两侧略向内平滑凹陷,可减少放电端41的接触面积,减少使用时产生的缝隙。所述第二电极5也可以采用相同或者相似的形状,但与第一电极4大致呈镜像对称设置。
作为一种优选的实施方式,所述第一电极4和/或第二电极5的厚度不大于0.1mm,例如可以为0.1mm,0.08mm,0.05mm等等;从而使得其所需缝隙小,使得其他贴合部件之间更好地无缝接触。
作为一种优选的实施方式,如图6和图7所示,所述第一电极4由加压端42向放电端41厚度递减;所述第二电极5也可以采用相同或者相似的形状,但与第一电极4大致呈镜像对称设置。这种类似楔子的形状可节约生产成本,且易于插入与其贴合的部件之间。
2.界面放电检测方法
本申请的第二种实施方式提供了一种界面放电检测方法,可采用前文所述的检测装置来实现,步骤为:
在电缆1的绝缘层11外安装电缆附件2,二者几乎呈无缝隙接触,二者之间形成界面3;在界面3的第一端31设置第一电极4,使得第一电极4的放电端41位于第一端31;在界面3的第二端32设置第二电极5,使得第二电极5的接收端51位于第二端32;第一电极4的放电端41与第二电极5的接收端51相对设置,二者之间形成间距;
对第一电极4的加压端42施加电压,电压从加压端42传至放电端41,并通过放电端41对界面3进行放电;
第二电极5的接收端51接收来自界面3的电信号,并通过与其连接的检测模块6检测电信号。
作为一种优选的实施方式,所述检测模块6具有检测电信号和处理并分析所述电信号的功能。
采用所述检测模块6检测电信号和处理并分析所述电信号的技术方案为现有技术,其检测方法和操作可以参考Yan-Hui Wei,Hai-Bao Mu,Guan-Jun Zhang,George Chen,“AStudy of Oil-impregnated Paper Insulation Aged with Thermal-electricalStress:PD Characteristics and Trap Parameters”,IEEE Transactions onDielectrics&Electrical Insulation 2016,23(6):3411-3420和Yan-Hui Wei,Ming-XiaoZhu,Yuan Li,Lin Zhao,Jun-Bo Deng,Hai-Bao Mu,Guan-Jun Zhang,“Partial DischargeCharacteristics and Trap Parameters of Aged Oil-impregnated Paper”,IEEETransactions on Dielectrics&Electrical Insulation,2015,22(6):3442-3450.通过检测模块6实现的检测一般是工作人员通过示波器等可直接观测到的,通过采集系统可自动采集的。
检测时,向第一电极4加载电压,到达加载幅值并耐受一定时间后(比如两分钟、五分钟后),如果与第二电极相连的检测模块6可以接收到电信号,那么说明需要对绝缘层11或者电缆附件2的材质、界面光滑度等进行改进;如果检测模块没有接收到电信号,那么说明现有绝缘层11或者电缆附件2的材质、界面等适合当前电缆需求。
以下结合实施例对本申请进行详细的阐述,所述的实施例仅仅是对本申请的优选实施方式进行描述,并非对本申请的范围进行限定。
实施例1
如图1和图2所示,一种界面放电检测装置,包括电缆1和电缆附件2,电缆1具有绝缘层11和位于绝缘层11内的导体12,所述绝缘层11的外侧设置有电缆附件2,采用绝缘材料制备而成;电缆1和绝缘层11之间形成界面3;
所述检测装置还包括第一电极4和第二电极5,第一电极4的放电端41位于界面3的第一端31且贴合在绝缘层11上,所述第一电极4还具有加压端42,可连接加载电压的导线,以便向第一电极4施加电压;所述电缆附件2与第一电极4的接触面为圆角倒角;
第二电极5的接收端51位于界面3的第二端32且贴合在绝缘层11上;所述第二电极5连接至检测模块6,可用于检测并分析和处理第二电极5是否接收到了电信号;
所述第一电极4的放电端41为尖端,所述第二电极5的接收端51也为尖端,二者相对设置,且二者之间形成测量所需的间距。
实施例2
如图3和图4所示,一种电极4,其为薄片状,厚度约为0.08mm,具有可被加载电压的加压端42,尤其适用于加载高压电于其上,加压端42大致呈水滴形;以及具有放电能力的放电端41,二者之间通过平滑过渡段43相连;所述加压端42的边缘为光滑边缘,所述放电端41为尖端。
高压电通过加压端42加载在电极4上,通过放电端41尖端进行放电;如此,可以防止电极4多维放电,而将放电集中在尖端进行,可以用于界面放电检测。
本实施例所述的电极可用作实施例1中界面放电检测装置的第一电极4,所述第二电极5也可以采用与第一电极4相同或者相似的形状,但与第一电极4呈镜像对称设置。
实施例3
如图5所示,一种电极4,其为薄片状,厚度约为0.06mm,具有可被加载电压的加压端42,尤其适用于加载高压电于其上,所述加压端42呈圆形;以及具有放电能力的放电端41,二者之间通过平滑过渡段43相连;所述加压端42的边缘为光滑边缘,所述放电端41为尖端放电端,所述过渡段43的两侧略向内平滑凹陷,从而减少放电端41的面积,并可以缩短放电端41的延伸长度。
本实施例所述的电极可用作实施例1中界面放电检测装置的第一电极4,所述第二电极5也可以采用与第一电极4相同或者相似的形状,但与第一电极4呈镜像对称设置。
实施例4
在实施例2或实施例3的基础上,如图6和图7所示,所述电极4由加压端42向放电端41厚度递减,其中,过渡段43和放电端41的厚度小于等于0.01mm。
本实施例所述的电极可用作实施例1中界面放电检测装置的第一电极4,所述第二电极5也可以采用与第一电极4相同或者相似的形状,但与第一电极4呈镜像对称设置。
实施例5
一种界面放电检测方法,可采用实施例1所述的检测装置来实现,步骤为:
在电缆1的绝缘层11外安装电缆附件2,二者之间形成界面3;将第一电极4贴合在界面3的第一端31,使得第一电极4的放电端41位于第一端31;将第二电极5贴合在界面3的第二端32,使得第二电极5的接收端51位于第二端32;第一电极4的放电端41与第二电极5的接收端51相对设置,二者之间形成间距;
可以先将电缆1和电缆附件2组装好,然后将电极分别插入两端;或者,也可以先将电极分别贴合在电缆1上后,再组装电缆1和电缆附件;
对第一电极4的加压端42施加电压,电压从加压端42传至放电端41,并通过放电端41对界面3进行放电;
第二电极5的接收端51接收来自界面3的电信号,并通过与其连接的检测模块6检测,处理和分析电信号。
如果检测模块6接收到电信号,那么说明界面存在放电现象,需要进行后续检查或处理;如果检测模块6未接收到电信号,那么说明界面不存在界面放电现象。
Claims (10)
1.一种界面放电检测装置,其特征在于,
包括电缆(1)和电缆附件(2),电缆(1)具有绝缘层(11)和位于绝缘层(11)内的导体(12),所述绝缘层(11)的外侧设置有电缆附件(2),二者之间形成界面(3);
还包括两个电极,分别为第一电极(4)和第二电极(5);
所述第一电极(4)的放电端(41)位于界面(3)的第一端(31),所述第二电极(5)的接收端(51)位于界面(3)的第二端(32);
第一电极(4)的放电端(41)和第二电极(5)的接收端(51)相对设置,二者之间形成间距;
所述第一电极(4)还具有用于加载电压的加压端(42);所述第二电极(5)连接至检测模块(6),用于检测第二电极(5)是否接收到电信号。
2.根据权利要求1所述的界面放电检测装置,其特征在于,所述第一电极(4)为薄片状,包括用于加载电压于其上的加压端(42)和具有放电能力的放电端(41),二者之间为平滑过渡段(43);所述加压端(42)的边缘为光滑边缘,所述放电端(41)为尖端;所述第二电极(5)的接收端(51)为尖端,与第一电极的放电端(41)相对设置,二者之间形成所述间距。
3.根据权利要求1或2所述的界面放电检测装置,其特征在于,所述电缆附件(2)与第一电极(4)的接触面为光滑面,和/或,所述电缆附件(2)与第二电极(5)的接触面为光滑面。
4.根据权利要求1或2所述的界面放电检测装置,其特征在于,所述第一电极(4)和第二电极(5)分别沿着电缆绝缘层(11)的形状而紧密贴合在绝缘层(11)上。
5.根据权利要求2所述的界面放电检测装置,其特征在于,所述第一电极(4)的加压端(42)位于界面(3)以外,过渡段(43)一部分位于界面(3)上,剩余部分位于界面(3)以外。
6.根据权利要求1、2或5所述的界面放电检测装置,其特征在于,所述第一电极(4)大致呈水滴形,所述放电端(41)为水滴的起始端,所述加压端(42)大致为圆形或者椭圆形;所述第二电极(5)采用与第一电极(4)相同或者相似的形状,但与第一电极(4)呈镜像对称设置。
7.根据权利要求2或5所述的界面放电检测装置,其特征在于,所述过渡段(43)的两侧略向内平滑凹陷,所述第二电极(5)采用相同或者相似的形状,但与第一电极(4)呈镜像对称设置。
8.根据权利要求1、2或5所述的界面放电检测装置,其特征在于,所述第一电极(4)和/或第二电极(5)的厚度不大于0.1mm。
9.根据权利要求1、2或5所述的界面放电检测装置,其特征在于,所述第一电极(4)由加压端(42)向放电端(41)厚度递减;所述第二电极(5)采用相同或者相似的形状,但与第一电极(4)呈镜像对称设置。
10.一种界面放电检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
在电缆(1)的绝缘层(11)外安装电缆附件(2),二者之间形成界面(3);在界面(3)的第一端(31)设置第一电极(4),使得第一电极(4)的放电端(41)位于第一端(31);在界面(3)的第二端(32)设置第二电极(5),使得第二电极(5)的接收端(51)位于第二端(32);第一电极(4)的放电端(41)与第二电极(5)的接收端(51)相对设置,二者之间形成间距;
对第一电极(4)的加压端(42)施加电压,电压从加压端(42)传至放电端(41),并通过放电端(41)对界面(3)进行放电;
第二电极(5)的接收端(51)接收来自界面(3)的电信号,并通过与其连接的检测模块(6)检测电信号。
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2018
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