CN113156288B - 一种车载电缆终端局部放电检测装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车载电缆终端局部放电检测装置及其方法，包括通过信号依次连接的实验模块、测量模块和后台通信模块；实验模块包括两个用于作为实验容器的相同的绝缘油试验箱；绝缘油试验箱内均设置换气降温装置、杂质过滤装置和安全预警装置；一个绝缘油试验箱内的电缆终端一端缆芯通过高压接线端与高压电源连接，另一个绝缘油试验箱内电缆依次与接地线、接地端和外部的接地极连接。本发明绝缘油实验箱内有循环换气口和温度、杂质监测装置、气体监测装置，能确保实验安全进行，并能将测量信息直接传输给计算机，测量过程便捷、安全，能够满足车载电缆终端的局部放电检测要求。

Description

一种车载电缆终端局部放电检测装置及其方法

技术领域

本发明属于车载电缆终端高压实验的技术领域，具体涉及一种车载电缆终端局部放电检测装置及其方法。

背景技术

车载高压电缆是高速列车及电力机车中的关键高压设备，高压电缆完成车载供电系统中各个高压电气设备连接。随着高速列车迅速普及，高速列车对电力设备的运行要求越来越高，因为车载高压电缆的一部分在运行时完全暴露在空气中，且中国幅员辽阔，车辆运行经过的各地理环境较为复杂，为了预防可能在运行过程中产生的电缆损毁事故，就对电缆的绝缘及绝缘性能的检测要求越来越高。一般来说，电缆本体很少发生局部放电，局部放电多集中在电缆终端和电缆中间接头。目前检测局部放电的方法很多，但由于实验环境等因素的干扰，导致测量结果准确度较差，因此需要一种降低外界干扰的车载电缆终端局部放电检测系统与方法。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的上述不足，提供一种车载电缆终端局部放电检测装置及其方法，以解决现有技术测量结果准确度较差的问题。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种车载电缆终端局部放电检测装置及其方法，其包括通过信号依次连接的实验模块、测量模块和后台通信模块；

实验模块包括两个用于作为实验容器的相同的绝缘油试验箱；绝缘油试验箱内均设置换气降温装置、杂质过滤装置和安全预警装置；一个绝缘油试验箱内的电缆终端一端缆芯通过高压接线端与高压电源连接，另一个绝缘油试验箱内电缆依次与屏蔽端和外部的接地端连接；

接地端与测量模块和后台通信模块连接，通信模块分别与换气降温装置、杂质过滤装置和安全预警装置相连。

进一步地，实验模块还包括交流供电电源，交流供电电源和绝缘油试验箱的箱体接线端连接。

进一步地，换气降温装置包括换气口、换气通道、换气扇和温度监测传感器；换气通道位于绝缘油试验箱顶部，换气通道顶部的换气口位于绝缘油试验箱外部，换气通道底部位置处设置换气扇。

进一步地，温度监测传感器设置于绝缘油试验箱底部。

进一步地，杂质过滤装置包括加压器、杂质过滤器、换油通道和杂质监测器；换油通道设置于绝缘油试验箱的外部侧壁上，换油通道的一端为入油口，换油通道的另一端为排油口；杂质过滤器设置于靠近排油口处的换油通道内；加压器安装于靠近排油口处的绝缘油试验箱底部；杂质监测器设置于绝缘油试验箱底部。

进一步地，安全预警装置包括安装于绝缘油试验箱底部的气体监测传感器。

进一步地，绝缘油顶部设置电缆固定调节器，电缆固定调节器包括固定端和与固定端相对设置的活动端；活动端上设置可调节活动端伸缩长度的调节端。

进一步地，测量模块为局部放电测试装置，用于收集加压后产生的局部放电信息，并将电缆局部放电信息传输至后台通信模块；后台通信模块为计算机，用于处理和储存接收测量模块发送的局部放电信息。

进一步地，绝缘油试验箱箱壁为20mm厚的真空夹层，绝缘油试验箱的长度和宽度的尺寸均为500mm，高为1200mm。

一种车载电缆终端局部放电检测装置的检测方法，包括：

将电缆终端两端分别放入两个绝缘油实验箱内，通过固定调节器的调节端的调整，将电缆固定，且绝缘油没过缆芯200mm，缆芯距箱壁最小距离大于200mm，将一端缆芯和高压端相连，屏蔽端与接地端相连；

开启温度监测传感器、杂质监测器和气体监测传感器，若温度、杂质含量或气体信息任一值超过预设值时，则安全预警装置立即断开高压电源的供电回路；

开启高压电源，对电缆进行加压操作；

使用局部放电测试装置对车载电缆终端的局部放电量进行测量，并将测量信息传输给计算机并由计算机储存局部放电信息。

本发明提供的车载电缆终端局部放电检测装置及其方法，具有以下有益效果：

本发明的绝缘油实验箱顶部有电缆固定调节器，可根据实验要求调整合适的电缆位置，具有较强的灵活性；绝缘油实验箱为真空夹层且内部充满绝缘油，能够有效降低实验中缆芯和接线端的电晕放电和外界环境的干扰，绝缘油实验箱内有循环换气口和温度、杂质监测装置、气体监测装置，能确保实验安全进行，并能将测量信息直接传输给计算机，测量过程便捷、安全，能够满足车载电缆终端的局部放电检测要求。

附图说明

图1为车载电缆终端局部放电检测装置的结构框图。

图2为车载电缆终端局部放电检测装置绝缘油试验箱结构图。

其中，1、交流供电电源；2、换气降温装置；3、杂质过滤装置；4、安全预警装置；5、计算机；6、局部放电检测装置；7、高压电源；8、换气口；9、换气扇；10、换气通道；11、温度监测传感器；12、加压器；13、排油口；14、杂质过滤器；15、换油通道；16、入油口；17、杂质监测器；18、气体监测传感器；19、电缆固定调节器；20、绝缘油试验箱；21、终端伞裙；22、缆芯；23、车载电缆终端；24、高压接线端；25、接地端；26、屏蔽端；27、接地极；28、固定端；29、活动端；30、调节端。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

根据本申请的一个实施例，参考图1和图2，本方案的车载电缆终端23局部放电检测装置6及其方法，包括通过信号依次连接的实验模块、测量模块和后台通信模块。

其中，实验模块包括两个用于作为实验容器的相同的绝缘油试验箱20，绝缘油试验箱20箱壁为20mm厚的真空夹层，试验箱的长宽均为500mm，高为1200mm，循环换气口8直径15mm，换油口直径20mm，能够降低外界环境对局部放电试验的影响。

绝缘油试验箱20内均设置换气降温装置2、杂质过滤装置3和安全预警装置4，接地极27一端依次与测量模块和后台通信模块连接，通信模块分别与换气降温装置2、杂质过滤装置3和安全预警装置4相连。

一个绝缘油试验箱20内的电缆终端一端缆芯22通过高压接线端24与高压电源7连接，另一个绝缘油试验箱20内电缆依次与接地线、接地端25和外部的接地极27连接。

即高压电源7与绝缘油试验箱20的高压端相连接，交流供电电源1和绝缘油试验箱20的箱体接线端连接，交流供电电源1和绝缘油试验箱20的箱体接线端连接。

换气降温装置2包括换气口8、换气通道10、换气扇9和温度监测传感器11；换气通道10位于绝缘油试验箱20顶部，换气通道10顶部的换气口8位于绝缘油试验箱20外部，换气通道10底部位置处设置换气扇9，温度监测传感器11设置于绝缘油试验箱20底部。

当箱体内温度升高时，换气降温装置2控制换气系统工作，开启换气扇9，将外部相对温度较低的气体导入绝缘油试验箱20箱体内，或者也可以将箱体内的高温导出。

杂质过滤装置3包括加压器12、杂质过滤器14、换油通道15和杂质监测器17；换油通道15设置于绝缘油试验箱20的外部侧壁上，换油通道15的一端为入油口16，换油通道15的另一端为排油口13；杂质过滤器14设置于靠近排油口13处的换油通道15内；加压器12安装于靠近排油口13处的绝缘油试验箱20底部；杂质监测器17设置于绝缘油试验箱20底部。

杂质过滤装置3的工作原理为：

当杂质过滤器14检测到箱体内杂质浓度较高时，控制杂质过滤装置3启动过滤操作，加压器12通电加压，绝缘箱内绝缘油从排油口13流出，通过杂质过滤器14完成过滤，然后经过换油通道15，由入油口16流入绝缘油箱，完成绝缘油过滤。

安全预警装置4包括安装于绝缘油试验箱20底部的气体监测传感器18，当温度、杂质含量或气体信息达到限值时，安全预警装置4立即断开高压电源7的供电回路。

绝缘油顶部设置电缆固定调节器19，电缆固定调节器19包括固定端28和与固定端28相对设置的活动端29，活动端29上设置可调节活动端29伸缩长度的调节端30。

活动端29可为螺栓，调节端30旋转带动螺栓伸长或收缩，进而实现电缆伸入量的控制。

测量模块为局部放电测试装置，用于收集加压后产生的局部放电信息，并将电缆局部放电信息传输至后台通信模块；后台通信模块为计算机5，用于处理和储存接收测量模块发送的局部放电信息。

一种车载电缆终端23局部放电检测装置6的检测方法，包括：

将电缆终端两端分别放入两个绝缘油实验箱内，通过固定调节器的调节端30的调整，将电缆固定，且绝缘油没过缆芯22200mm，缆芯22距箱壁最小距离大于200mm，将一端缆芯22和高压端相连，屏蔽端26与接地端25相连；

开启温度监测传感器11、杂质监测器17和气体监测传感器18，若温度、杂质含量或气体信息任一值超过预设值时，则安全预警装置4立即断开高压电源7的供电回路；

开启高压电源7，对电缆进行加压操作；

使用局部放电测试装置对车载电缆终端23的局部放电量进行测量，并将测量信息传输给计算机5并由计算机5储存局部放电信息。

本发明的绝缘油实验箱顶部有电缆固定调节器19，可根据实验要求调整合适的电缆位置，具有较强的灵活性；绝缘油实验箱为真空夹层且内部充满绝缘油，能够有效降低实验中缆芯22和接线端的电晕放电和外界环境的干扰，绝缘油实验箱内有循环换气口8和温度、杂质监测装置、气体监测装置，能确保实验安全进行，并能将测量信息直接传输给计算机5，测量过程便捷、安全，能够满足车载电缆终端23的局部放电检测要求。

虽然结合附图对发明的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

Claims (1)

1.一种车载电缆终端局部放电检测装置，其特征在于：包括通过信号依次连接的实验模块、测量模块和后台通信模块；

所述实验模块包括两个用于作为实验容器的相同的绝缘油试验箱；所述绝缘油试验箱内均设置换气降温装置、杂质过滤装置和安全预警装置；一个所述绝缘油试验箱内的电缆终端一端缆芯通过高压接线端与高压电源连接，另一个所述绝缘油试验箱内电缆依次与屏蔽端和外部的接地端连接；

所述接地端与测量模块和后台通信模块连接，通信模块分别与换气降温装置、杂质过滤装置和安全预警装置相连；

所述实验模块还包括交流供电电源，交流供电电源和绝缘油试验箱的箱体接线端连接；

所述换气降温装置包括换气口、换气通道、换气扇和温度监测传感器；所述换气通道位于绝缘油试验箱顶部，换气通道顶部的换气口位于绝缘油试验箱外部，换气通道底部位置处设置换气扇；

所述温度监测传感器设置于绝缘油试验箱底部；

所述杂质过滤装置包括加压器、杂质过滤器、换油通道和杂质监测器；所述换油通道设置于绝缘油试验箱的外部侧壁上，换油通道的一端为入油口，换油通道的另一端为排油口；所述杂质过滤器设置于靠近排油口处的换油通道内；所述加压器安装于靠近排油口处的绝缘油试验箱底部；所述杂质监测器设置于绝缘油试验箱底部；

所述安全预警装置包括安装于绝缘油试验箱底部的气体监测传感器；

所述绝缘油顶部设置电缆固定调节器，电缆固定调节器包括固定端和与固定端相对设置的活动端；所述活动端上设置可调节活动端伸缩长度的调节端；

所述测量模块为局部放电测试装置，用于收集加压后产生的局部放电信息，并将电缆局部放电信息传输至后台通信模块；所述后台通信模块为计算机，用于处理和储存接收测量模块发送的局部放电信息；

所述绝缘油试验箱箱壁为20mm厚的真空夹层，绝缘油试验箱的长度和宽度的尺寸均为500mm，高为1200mm；

当杂质过滤器14检测到箱体内杂质浓度较高时，控制杂质过滤装置(3)启动过滤操作，加压器(12)通电加压，绝缘箱内绝缘油从排油口(13)流出，通过杂质过滤器(14)完成过滤，然后经过换油通道(15)，由入油口(16)流入绝缘油箱，完成绝缘油过滤；

绝缘油实验箱顶部有电缆固定调节器(19)，可根据实验要求调整合适的电缆位置，具有较强的灵活性；绝缘油实验箱为真空夹层且内部充满绝缘油，能够有效降低实验中缆芯(22)和接线端的电晕放电和外界环境的干扰，绝缘油实验箱内有循环换气口(8)和温度、杂质监测装置、气体监测装置，能确保实验安全进行，并能将测量信息直接传输给计算机(5)，测量过程便捷、安全，能够满足车载电缆终端(23)的局部放电检测要求；

检测方法，包括：

将电缆终端两端分别放入两个绝缘油实验箱内，通过固定调节器的调节端的调整，固定电缆伸入量，且绝缘油没过缆芯200mm，缆芯距箱壁最小距离大于200mm，将一端缆芯和高压端相连，屏蔽端与接地端相连；

开启温度监测传感器、杂质监测器和气体监测传感器，若温度、杂质含量或气体信息任一值超过预设值时，则安全预警装置立即断开高压电源的供电回路；

开启高压电源，对电缆进行加压操作；

使用局部放电测试装置对车载电缆终端的局部放电量进行测量，并将测量信息传输给计算机并由计算机储存局部放电信息。