发明内容
本申请实施例提供了一种三芯电缆的阻抗谱测量方法及装置,用以解决现有的三芯电缆阻抗谱测量方法,无法保证测量结果准确性的技术问题。
一方面,本申请实施例提供了一种三芯电缆的阻抗谱测量方法,包括:阻抗谱测量装置接收来自计算机设备的与三芯电缆的阻抗谱对应的测量信号;将测量信号同时作用于三芯电缆的三相芯线上,以对三芯电缆的三相芯线分别对应的阻抗谱进行同时测量。
本申请实施例提供的一种三芯电缆的阻抗谱测量方法,通过将测量信号同时作用于三芯电缆的三相芯线上,实现了对三芯电缆的三相芯线分别对应的阻抗谱进行同时测量,避免了以往的单相测量过程,由于测量时夹具、电磁环境等因素的不同,造成三芯电缆的各相芯线对应的阻抗谱引入干扰量不同。保证了三芯电缆的三相芯线在同样的条件下进行测量,进而保证了测量得到的三相芯线分别对应的阻抗谱的准确性。
在本申请的一种实现方式中,方法还包括:计算机设备将测量信号发送给多通道阻抗分析仪;多通道阻抗分析仪通过三根同轴线将测量信号同时作用于三芯电缆的三相芯线上。
另一方面,本申请实施例提供了一种三芯电缆的阻抗谱测量装置,包括:多通道阻抗分析仪与三根同轴线;多通道阻抗分析仪通过三根同轴线分别与三芯电缆的三相芯线连接;其中,多通道阻抗分析仪,用于对三芯电缆的三相芯线分别对应的阻抗谱进行同时测量。
本申请实施例提供的一种三芯电缆的阻抗谱测量装置,通过对三芯电缆的三相芯线分别对应的阻抗谱进行同时测量,避免了以往在对电缆频域阻抗谱测量时只能单相进行,从而由于测量时的夹具状态以及附近电磁环境的不同,造成的干扰量也不同,故测量、夹具带来的误差难以忽略,从而对测量结果造成较为严重影响的问题,保证了测量结果的准确性。
在本申请的一种实现方式中,多通道阻抗分析仪包括A通道、B通道以及C通道;A通道通过A通道接口直接与三根同轴线的第一同轴线相连;B通道通过B通道接口直接与三根同轴线的第二同轴线相连;C通道通过C通道接口直接与三根同轴线的第三同轴线相连。
本申请实施例中的多通道阻抗分析仪的三个通道都是通过通道接口直接与传输模块连接,最大化的减小使用到的连接线的长度,从而减小外部电磁环境对阻抗谱测量过程的干扰,进而保证了对三芯电缆的阻抗进行测量得到的阻抗谱的准确性。
在本申请的一种实现方式中,A通道接口连接第一同轴线的一端;第一同轴线的另一端通过第一屏蔽线连接三芯电缆的A相芯线;B通道接口连接第二同轴线的一端;第二同轴线的另一端通过第二屏蔽线连接三芯电缆的B相芯线;C通道接口连接第三同轴线的一端;第三同轴线的另一端通过第三屏蔽线连接三芯电缆的C相芯线。
本申请实施例中采用的三根同轴线,其衰减特性较好,能够最大程度的降低电磁干扰对测量得到的阻抗谱的影响,进而保证测量结果的准确性。另外,本申请实施例中采用屏蔽信号性能较好的屏蔽线作为传输模块与三芯电缆之间的连接线,能够较好的阻挡线缆内部信号的损失以及较好的屏蔽外部信号的干扰,进而保证了测量测到的阻抗谱的准确性。
在本申请的一种实现方式中,第一同轴线的屏蔽层、第二同轴线的屏蔽层以及第三同轴线的屏蔽层均与三芯电缆的屏蔽层连接。
在本申请的一种实现方式中,第一同轴线与第一屏蔽线通过第一夹具连接,第一屏蔽线与A相芯线通过第二夹具连接;第二同轴线与第二屏蔽线通过第三夹具连接,第二屏蔽线与B相芯线通过第四夹具连接;第三同轴线与第三屏蔽线通过第五夹具连接,第三屏蔽线与C相芯线通过第六夹具连接。
在本申请的一种实现方式中,第一夹具、第三夹具以及第五夹具采用第一夹具型号;第二夹具、第四夹具以及第六夹具采用第二夹具型号。
在本申请的一种实现方式中,第一夹具、第三夹具以及第五夹具均夹持于第一预设夹持点;第二夹具、第四夹具以及第六夹具均夹持于第二预设夹持点。
在本申请的一种实现方式中,第一夹具、第二夹具、第三夹具、第四夹具、第五夹具以及第六夹具,均采用第一夹具型号;且第一夹具、第二夹具、第三夹具、第四夹具、第五夹具以及第六夹具均夹持于第一预设夹持点。
本申请实施例中的夹具均采用相同的型号,且各个夹具的夹持点保持相同,例如,夹具与屏蔽线的某一端点之间的距离为预设值。这样在三相芯线对应的阻抗谱数据对比时可以充分的排除由夹具带来的干扰。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
配网电缆在电力传输中占有重要地位。截止目前,国网公司统计的运配网电缆线路长度已逾55万公里,城市电缆化率已达57.1%,部分发达城市配电网中运行年限逾15年配网电缆已占25%以上,且早期配网电缆安装质量管控不足、运行通道环境恶劣、运检技术手段单一,大部分长运行年限配网电缆线路已产生明显绝缘老化及性能劣化,配电电缆故障率和缺陷隐患数量长期居高不下。
目前,配网电缆及附件设备质量考核仍以型式试验为主,且大多状态检测均为离线试验。如振荡波局放与超低频介损检测为主。但上述技术多需要施加高电压激励,具有一定绝缘累计损伤风险,存在无法检出绝缘局部老化、无法对老化程度进行判断,从而预估风险程度的固有不足。
近年来,部分国内外学者开始利用基于频域反射法的电缆宽频阻抗谱技术,反映电缆的特征参数在电缆绝缘存在局部缺陷和发生整体老化时的变化。但是目前,电缆阻抗谱测量多以单芯电缆为主,对于配电电缆主流的三芯电缆应用较少。且由于仪器和夹具的限制,每次只能测量一相的阻抗谱幅值与相位。由于需要测量三相电缆阻抗谱并进行比对,故现场配电电力电缆检修时间往往较长,难以在短时间内对电缆的阻抗谱进行测量。且三芯电缆的每芯分别测量时,每次测量的环境条件(电磁环境等)和夹具位置、状态都有可能发生变化,从而影响阻抗谱的测量结果,进而无法保证测量结果的准确性。
本申请实施例提供了一种三芯电缆的阻抗谱测量装置及方法,用以解决现有的三芯电缆阻抗谱测量方法,无法保证测量结果准确性的技术问题。
下面通过附图对本申请实施例提出的技术方案进行详细的说明。
图1为本申请实施例提供的一种三芯电缆的阻抗谱测量方法流程图。如图1所示,本申请实施例提供的一种三芯电缆的阻抗谱测量方法,包括以下步骤:
步骤101、阻抗谱测量装置接收来自计算机设备的与三芯电缆的阻抗谱对应的测量信号。
本申请实施例提供的一种三芯电缆的阻抗谱测量方法中,需要计算机设备与阻抗谱测量装置同时参与。其中,计算机设备用于确定三芯电缆对应的测量信号,以及用于将测试完成的三芯电缆的三相芯线进行显示。阻抗谱测量装置用于基于测量信号对三芯电缆的三相芯线分别对应的阻抗谱进行同时测量,以避免传统的单相测量方法中,在对三相芯线进行阻抗谱测量时,引入不同的干扰因素,进而保证了三芯电缆三相芯线对应阻抗谱的测量结果准确性。
具体地,首先在测量过程中,计算机设备需要根据待测试的三芯电缆的型号、长度等信息确定三芯电缆对应的测试频率范围,进而确定三芯电缆的阻抗谱对应的测量信号。然后,阻抗谱测量装置接收来自计算机设备的测量信号,以便基于该测量信号进行阻抗谱测量过程。
步骤102、阻抗谱测量装置将测量信号同时作用于三芯电缆的三相芯线上,对三芯电缆的三相芯线分别对应的阻抗谱进行同时测量。
在阻抗谱测量装置接收到来自计算机设备发送的测量信号之后,阻抗谱测量装置将测量信号同时作用于三芯电缆的三相芯线上,以使三芯电缆的三相芯线分别对应的阻抗谱可以进行同时测量,进而保证测量结果的准确性。
在本申请的一个实施例中,阻抗谱测量装置包括多通道阻抗分析仪(包含A通道、B通道以及C通道,3个通道)和三根同轴线。多通道阻抗分析仪可以将来自计算机设备的测量信号分三路同时输出,即可以实现三相芯线同时测量;而同轴线相较于传统的导线或者普通屏蔽线来说,具有更好的屏蔽效果,不仅可以避免其内部的测量信号受到干扰,而且可以最大化的减小外界电磁环境对测量过程的影响,进而保证测量得到的阻抗谱的准确性。
多通道阻抗分析仪通过其三个通道接口直接连接三根同轴线的一端,三根同轴线的另一端分别连接三相芯线,以实现将测量信号同时作用于三相芯线上,进而实现三相芯线对应的阻抗谱的同时测量。
具体地,首先,将阻抗谱测量装置中的多通道阻抗分析仪的电源接通,并将多通道阻抗分析仪的外壳接地。然后,打开多通道阻抗分析仪的电源。此时,多通道阻抗分析仪的A通道通过其通道接口将测量信号传输至第一同轴线,然后经过第一同轴线将测量信号传输至三芯电缆的A相芯线上;以及,多通道阻抗分析仪的B通道通过其通道接口将测量信号传输至第二同轴线,然后经过第二同轴线将测量信号传输至三芯电缆的B相芯线上;以及多通道阻抗分析仪的C通道通过其通道接口将测量信号传输至第三同轴线,然后经过第三同轴线将测量信号传输至三芯电缆的C相芯线上,以此实现三芯电缆的三相芯线对应的阻抗谱的同时测量。最后,阻抗谱测量装置将测量得到的三芯电缆的三相芯线分别对应的阻抗谱发送至计算机设备,以将阻抗谱进行显示。
需要说明的是,在测量过程中,三根同轴线的屏蔽层通过屏蔽线与三芯电缆的屏蔽层连接后接地。
以上为本申请的方法实施例,基于同样的发明构思,本申请实施例还提供了一种三芯电缆的阻抗谱测量装置,其结构如图2所示。
图2为本申请实施例提供的一种三芯电缆的阻抗谱测量装置的结构图。如图2所示,本申请实施例提供的一种三芯电缆的阻抗谱测量装置200包括:多通道阻抗分析仪201与三根同轴线202。
如图2所示,本申请实施例提供的一种三芯电缆的阻抗谱测量装置200中,多通道阻抗分析仪201与三根同轴线202连接。在阻抗谱测量装置使用时直接通过三根同轴线202与待测试的三芯电缆203连接,以便于在通过该阻抗谱测量装置同时对三芯电缆203的三相芯线分别对应的阻抗谱进行测量时,可以通过三根同轴线202将测量信号同时发送给三芯电缆203的三相芯线。其中,多通道阻抗分析仪201用于同时对三芯电缆203的三相芯线进行阻抗谱测量;三根同轴线202用于传输多通道阻抗分析仪201发出的与三芯电缆203的三相芯线对应的测量信号。
本申请实施例提供的一种三芯电缆的阻抗谱测量装置,通过对三芯电缆的三相芯线同时测量,避免了以往在对电缆频域阻抗谱测量时只能单相进行,从而由于三相芯线附近电磁环境的不同,造成的干扰量也不同,测量过程以及夹具等带来的误差难以忽略,从而对测量结果造成较为严重影响的问题,保证了测量结果的准确性。
下面通过图3对本申请实施例提出的一种三芯电缆的阻抗谱测量装置进行更加详细的说明。
图3为本申请实施例提供的一种三芯电缆的阻抗谱测量装置的连接关系示意图。在附图3中,1表示多通道阻抗分析仪、2表示同轴线的内导体、3表示同轴线的屏蔽层、4表示三芯电缆的屏蔽层、5表示待测量的三芯电缆。
如图3所示,本申请实施例提供的三芯电缆的阻抗谱测量装置中的多通道阻抗分析仪包括A通道、B通道以及C通道。三芯电缆的阻抗谱测量装置中的三根同轴线相较于普通导线或普通的屏蔽线,抗电磁干扰性能强、衰减特性较好,在测试过程中受外部电磁环境干扰时,阻抗谱数据波动小,可以使后续分析更加容易。且在本申请的一个实施例中,三根同轴线均选取特征阻抗为50欧姆的同轴线。
需要说明的是,上述三根同轴线的选取仅供参考,实际上可以根据对阻抗谱分析的具体需求,选择不同型号、不同特征阻抗的同轴线,本申请实施例在此不做限定。
如图3所示,多通道阻抗分析仪的A通道通过屏蔽线与三根同轴线的第一同轴线一端的内导体连接,且第一同轴线另一端的内导体通过第一屏蔽线连接三芯电缆A相芯线的线芯;多通道阻抗分析仪的B通道通过屏蔽线与三根同轴线的第二同轴线一端的内导体相连,且第二同轴线另一端的内导体通过第二屏蔽线连接三芯电缆B相芯线的线芯;多通道阻抗分析仪的C通道通过屏蔽线与三根同轴线的第三同轴线一端的内导体相连,且第三同轴线另一端的内导体通过第三屏蔽线连接三芯电缆C相芯线的线芯。
需要说明的是,本申请实施例中的A通道、B通道或者C通道与同轴线连接时采用的屏蔽线应该尽量短,以避免外部电磁环境对测量过程的干扰。因此,在本申请的一个实施例中,多通道阻抗分析仪的A通道直接通过A通道接口与第一同轴线连接;多通道阻抗分析仪的B通道直接通过B通道接口与第二同轴线连接;多通道阻抗分析仪的C通道直接通过C通道接口与第三同轴线连接。这样可以最大化的减小使用到的屏蔽线长度,进而最大化的减小外部电磁环境对阻抗谱测量过程的干扰。
还需要说明的是,本申请实施例中的第一屏蔽线、第二屏蔽线以及第三屏蔽线使用到的长度也应该尽量短,以避免外部电磁环境对测量过程的干扰。另外,采用屏蔽线连接同轴线的内导体与三芯电缆的芯线可以阻挡屏蔽线内部的测量信号的损失以及屏蔽外部环境信号的干扰。
进一步地,第一同轴线的屏蔽层与三芯电缆的屏蔽层连接,第二同轴线的屏蔽层与三芯电缆的屏蔽层连接,以及第三同轴线的屏蔽层与三芯电缆的屏蔽层连接。以在三芯电缆阻抗谱的测量过程中充当低压电极(地电极)。
本领域技术人员可以明确的是,第一屏蔽线、第二屏蔽线以及第三屏蔽线连接同轴线与三芯电缆时,均是通过夹具实现的。因此,本申请实施例中,第一同轴线与第一屏蔽线通过第一夹具连接,第一屏蔽线与A相芯线通过第二夹具连接;第二同轴线与第二屏蔽线通过第三夹具连接,第二屏蔽线与B相芯线通过第四夹具连接;第三同轴线与第三屏蔽线通过第五夹具连接,第三屏蔽线与C相芯线通过第六夹具连接。且各个夹具采用的型号以及各个夹具对应的预设夹持点的选取,可以有以下两种实现方式:
方式1:第一夹具、第三夹具以及第五夹具采用第一夹具型号,且第一夹具、第三夹具以及第五夹具均夹持于第一预设夹持点;第二夹具、第四夹具以及第六夹具采用第二夹具型号,且第二夹具、第四夹具以及第六夹具均夹持于第二预设夹持点。
具体地,同轴线与屏蔽线之间的夹具(第一夹具、第三夹具以及第五夹具)均采用第一夹具型号,且各个夹具的第一预设夹持点(夹子中心点或者是夹子靠近屏蔽线一侧的边界点)均与屏蔽线第一端点之间的距离为第一预设阈值。屏蔽线与三芯电缆之间的夹具(第二夹具、第四夹具以及第六夹具)均采用第二夹具型号,且各个夹具的第二预设夹持点(夹子中心点或者是夹子靠近屏蔽线一侧的边界点)均与屏蔽线第二端点之间的距离为第二预设阈值。需要说明的是,第一预设阈值与第二预设阈值不同,且第一预设阈值、第二预设阈值均在测量过程中实际确定。
方式2:第一夹具、第二夹具、第三夹具、第四夹具、第五夹具以及第六夹具,均采用第一夹具型号;且第一夹具、第二夹具、第三夹具、第四夹具、第五夹具以及第六夹具均夹持于第一预设夹持点。
具体地,本申请实施例中屏蔽线与同轴线连接,或者屏蔽线与三芯电缆连接时所采用的夹具均采用第一夹具型号(也可以采用第二夹具型号);且各个夹具与屏蔽线某一个端点之间的距离均为第一预设阈值(也可以为第二预设阈值,只要6个夹具对应的距离相等,保证夹持点对于的位置相同即可)。
进一步地,以10kV三芯电缆为例,采用本申请实施例提供的一种三芯电缆的阻抗谱测量方法及装置,对其阻抗谱进行测量。图4为一次测试后得到的三相芯线分别对应的阻抗谱数据。由于三相芯线分别对应的阻抗谱数据为同时、同步测量得到的,且夹具的预设夹持点也保持一致。故对三相芯线分别对应的阻抗谱数据对比分析时可以最大程度降低外部电磁环境干扰。在图4中,A相用于指示A相芯线对应的阻抗谱、B相用于指示B相芯线对应的阻抗谱、C相用于指示C相芯线对应的阻抗谱。
本申请实施例提供的一种三芯电缆的阻抗谱测量方法及装置,具有以下优点:
(1)实现了三芯电缆三相芯线阻抗谱的同时测量。
以往的电缆频域阻抗谱的测量只能单相芯线进行,这样要对比三相芯线阻抗谱数据时,由于测量时的夹具状态以及附近电磁环境的不同,造成的干扰量也不同,故测量、夹具带来的误差难以忽略,从而对测量结果造成较为严重的影响。本申请实施例提出的一种三芯电缆的阻抗谱测量装置及方法,将三相芯线的数据在测量时的状态统一化,最大化减少了后续三相阻抗谱对比分析的误差处理问题,保证了测量结果的准确性。
(2)采用同轴电缆作测量线,大大减小实际测量环境中的电磁干扰。
以往的阻抗谱测量设备,其连接线一般都采用普通导线或普通的屏蔽线,抗电磁干扰性能较差,测试过程中受外部电磁环境干扰时,阻抗谱数据波动大,对后续分析带来困难。本申请实施例中创新性地将普通连接线换为屏蔽性能更好的同轴线,最大化地降低了电磁干扰对测量得到的阻抗谱数据的影响。
本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于方法实施例而言,由于其基本相似于装置实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。