CN113252742A - 基于分布式电容检测技术的封铅破损检测装置及方法 - Google Patents

基于分布式电容检测技术的封铅破损检测装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于分布式电容检测技术的封铅破损检测装置及方法，所述检测装置包括分布式电容模块、电容检测模块、数据传输模块与故障识别模块；所述分布式电容模块安装在高压电缆接头封铅外的热缩管绝缘层外部，其分布式电容模块块与封铅面形成电容；所述分布式电容模块与电容检测模块连接，其通过将电容值传输给电容检测模块，检测每片电容快的电容值的大小，继而实现封铅断裂判断；所述分布式电容模块、电容检测模块连接数据传输模块与故障识别模块，通过故障识别模块确定故障位置并通过数据传输模块将数据上传至服务器，实现封铅破损检测的在线采集功能。

Description

基于分布式电容检测技术的封铅破损检测装置及方法
技术领域
本发明涉及高压电技术和自动控制设备技术领域，具体涉及一种基于分布式电容检测技术的封铅破损检测装置及基于分布式电容检测技术的封铅破损检测方法。
背景技术
高压电缆接头处，电缆接头与电缆主体外护套采用搪铅技术链接。受电缆自生重力、地下沉降、电缆拉升等因数影响，电缆搪铅处经常出现搪铅破损。搪铅破损导致电缆接头进水，电缆外护套环流局放，最终导致电缆接头损坏，电缆头炸裂，造成了事故停电，使得人民生活得不到保障，损失大量的经济。
传统的电缆接头搪铅破损检测主要有涡流探伤技术、X射线技术。其中涡流探伤技术因电缆搪铅处外护套一层热缩管，厚度5mm，且电缆搪铅处形状不规则，导致涡流探伤探头与电缆搪铅处接触距离大，且距离变化大，高低不平均，这直接导致了涡流探伤探头的探测不准确。误报率高。并且由于涡流探伤技术需要探头不断移动，对搪铅四周每一个角落需要无死角探测到，这也导致了涡流探伤技术不能实现在线检测设备，只能采用人工巡检比较合适。
X射线技术，检测成本高，且工作时对电缆内橡胶结构产生不可恢复的老化作用，缩短了电缆的寿命，不适用于在线检测。
申请人经过多年来对上述技术的研究和实践，将分布式电容模块外包在电缆接头封铅的绝缘层外，使得分布式电容块与封铅面形成电容，电容值传输给电容检测模块，检测每块电容值的大小，判断处于电容下面封铅是否断裂，并且采用故障识别模块确定故障位置并通过数据通信模块将数据上传到服务器，实现在线采集功能。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种基于分布式电容检测技术的封铅破损检测装置及基于分布式电容检测技术的封铅破损检测方法，设置分布式电容模块、电容检测模块、数据传输模块与故障识别模块，将分布式电容模块外包在电缆接头封铅的绝缘层外，使得分布式电容块与封铅面形成电容，电容值传输给电容检测模块，检测每块电容值的大小，判断处于电容下面封铅是否断裂；检测装置结构简单、实用，检测方法简便；检测结果通过数据传输模块上传数据到服务器，实现在线检测功能。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案。
本发明提供的基于分布式电容检测技术的封铅破损检测装置，用于高压电缆接头铜壳与电缆铠装连接处的电缆搪铅损坏的检测；该封铅破损检测装置包括分布式电容模块、电容检测模块、数据传输模块与故障识别模块；所述分布式电容模块安装在高压电缆接头封铅外的热缩管绝缘层外部，其分布式电容模块块与封铅面形成电容；所述分布式电容模块与电容检测模块连接，其通过将电容值传输给电容检测模块，检测每片电容快的电容值的大小，继而实现封铅断裂判断；所述分布式电容模块、电容检测模块连接数据传输模块与故障识别模块，通过故障识别模块确定故障位置并通过数据传输模块将数据上传至服务器，实现封铅破损检测的在线采集。
优选的是，所述分布式电容模块由多片电容模块组成。
在上述任一技术方案中优选的是，所述电容模块采用柔性pcb制作而成。
在上述任一技术方案中优选的是，所述分布式电容模块与电容检测模块连接，电容检测模块检测每一个单独分布式电容模块与搪铅表面形成的电容值，通过电容值判断电容模块与封铅金属面距离，当距离变远电容值减小，判断为该片电容模块检测到封铅裂缝故障。
在上述任一技术方案中优选的是，所述电容检测模块采用ADC采样芯片完成电容模块与封铅金属表面形成电容的容值检测。
在上述任一技术方案中优选的是，所述电容检测模块采用触摸芯片为核心制作而成。
在上述任一技术方案中优选的是，所述故障识别模块集成有控制器、故障检测电路和通信电路，故障识别模块能够识别分布式电容模块编号，依据编号判断出电缆封铅位置。
在上述任一技术方案中优选的是，所述数据传输模块集成有光纤传输模块、以太网传输模块和无线传输模块，数据传输模块支持光纤/以太网/无线传输数据至服务器，实现在线封铅破损检测。
在上述任一技术方案中优选的是，所述分布式电容模块与电容检测模块组成长条形检测单元，分布式电容模块的每一片电容模块分别连接电容检测模块，电容模块采用柔性pcb制作而成。
在上述任一技术方案中优选的是，所述长条形检测单元组成检测整列，外包于电缆接头封铅外护套，每一片长条形检测单元通过总线与故障识别模块连接，实现分布式电容模块编号id识别。
在上述任一技术方案中优选的是，所述故障识别模块通过长条形检测单元与电容检测单元内部电容模块的位置，判断出故障位置，并与数据传输模块连接，数据传输模块支持光纤/以太网/无线通信方式将数据传输至服务器实现封铅破损在线检测。
本发明还提供一种基于分布式电容检测技术的封铅破损检测方法，其采用如上任一项所述的基于分布式电容检测技术的封铅破损检测装置；该基于分布式电容检测技术的封铅破损检测方法包括：将分布式电容模块外包在电缆接头封铅的绝缘层外，分布式电容块与封铅面形成电容，通过将电容值传输给电容检测模块，检测每片电容模块电容值的大小，判断处于电容模块下面的封铅是否断裂，同时通过故障识别模块确定故障位置并通过数据通信模块将检测数据上传到服务器，实现封铅破损在线采集。
在上述任一技术方案中优选的是，所述分布式电容模块由多片电容模块组成，优选电容模块采用柔性pcb制作而成；所述电容检测模块采用ADC采样芯片完成电容模块与封铅金属表面形成电容的容值检测；所述分布式电容模块与电容检测模块连接，电容检测模块检测每一个单独分布式电容模块与搪铅表面形成的电容值，通过电容值判断电容模块与封铅金属面距离，当距离变远电容值减小，判断为该片电容模块检测到封铅裂缝故障；所述故障识别模块识别分布式电容模块编号，依据编号判断出电缆封铅位置；数据传输模块集成有光纤传输模块、以太网传输模块和无线传输模块，数据传输模块支持光纤/以太网/无线传输数据至服务器，实现在线封铅破损检测。
在上述任一技术方案中优选的是，所述分布式电容模块与电容检测模块组成长条形检测单元，分布式电容模块的每一片电容模块分别连接电容检测模块，电容模块采用柔性pcb制作而成；所述长条形检测单元组成检测整列，外包于电缆接头封铅外护套，每一片长条形检测单元通过总线与故障识别模块连接，实现分布式电容模块编号id识别；所述故障识别模块通过长条形检测单元与电容检测单元内部电容模块的位置，判断出故障位置，并与数据传输模块连接，数据传输模块支持光纤/以太网/无线通信方式将数据传输至服务器实现封铅破损在线检测。
与现有技术相比，本发明的上述技术方案具有如下有益效果：
本发明的基于分布式电容检测技术的封铅破损检测装置及方法，能够用于高压电缆接头铜壳与电缆铠装连接处的电缆搪铅损坏的检测，检测装置主要由分布式电容模块、电容检测模块、故障识别和数据传输模块组成，其中分布式电容模块外包在电缆接头封铅的绝缘层外，分布式电容块与封铅面形成电容，通过将电容值传输给电容检测模块，检测每块电容值的大小，判断处于电容下面封铅是否断裂。该检测装置，分布式电容模块与电容检测模块组成长条形检测单元，长条形检测单元通过总线链接到故障识别模块，每一块长条形检测单元都具有id识别；故障识别模块通过长条形检测单元与检测单元内部电容片的位置，判断出故障位置。采用该检测装置及检测方法，通过故障识别模块确定故障位置并通过数据通信模块将数据上传到服务器，实现在线采集功能；数据传输模块与故障识别模块连接，数据传输模块支持光纤、以太网、无线等方式将数据传输至服务器实现在线检测的功能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为按照本发明的基于分布式电容检测技术的封铅破损检测装置的一优选实施例的外型结构示意图；
图2为按照本发明的基于分布式电容检测技术的封铅破损检测方法的一优选实施例的电缆封铅断裂、电容模块检测故障的示意图；
图3为按照本发明的基于分布式电容检测技术的封铅破损检测方法的一优选实施例的长条形检测单元连接故障识别模块判断封铅断裂的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
鉴于传统的电缆接头搪铅破损检测技术检测不准确、不简便、不能实现在线检测，本发明实施例提出一种基于分布式电容检测技术的封铅破损检测装置及基于分布式电容检测技术的封铅破损检测方法，设置分布式电容模块、电容检测模块、数据传输模块与故障识别模块，将分布式电容模块外包在电缆接头封铅的绝缘层外，使得分布式电容块与封铅面形成电容，电容值传输给电容检测模块，检测每块电容值的大小，判断处于电容下面封铅是否断裂；检测装置结构简单、实用，检测方法简便；检测结果通过数据传输模块上传数据到服务器，实现在线检测功能。
以下结合图1至3，说明本实施例所述基于分布式电容检测技术的封铅破损检测装置的结构、技术特点，以及基于分布式电容检测技术的封铅破损检测方法的实现形式。
本实施例所述用于高压电缆接头铜壳与电缆铠装连接处的电缆搪铅损坏检测的基于分布式电容检测技术的封铅破损检测装置，主要包括分布式电容模块、电容检测模块、数据传输模块与故障识别模块；分布式电容模块安装在高压电缆接头封铅外的热缩管绝缘层外部，其分布式电容模块块与封铅面形成电容；分布式电容模块与电容检测模块连接，其通过将电容值传输给电容检测模块，检测每片电容快的电容值的大小，继而实现封铅断裂判断；分布式电容模块、电容检测模块连接数据传输模块与故障识别模块，通过故障识别模块确定故障位置并通过数据传输模块将数据上传至服务器，实现封铅破损检测的在线采集。
在本实施例中，分布式电容模块由多片电容模块组成，其中，电容模块优选采用柔性pcb制作而成。分布式电容模块与电容检测模块连接，电容检测模块检测每一个单独分布式电容模块与搪铅表面形成的电容值，通过电容值判断电容模块与封铅金属面距离，当距离变远电容值减小，判断为该片电容模块检测到封铅裂缝故障。电容检测模块采用ADC采样芯片完成电容模块与封铅金属表面形成电容的容值检测。电容检测模块采用触摸芯片为核心制作而成。故障识别模块集成有控制器、故障检测电路和通信电路，故障识别模块能够识别分布式电容模块编号，依据编号判断出电缆封铅位置。数据传输模块集成有光纤传输模块、以太网传输模块和无线传输模块，数据传输模块支持光纤/以太网/无线传输数据至服务器，实现在线封铅破损检测。
在本实施例中，分布式电容模块与电容检测模块可以组成长条形检测单元，分布式电容模块的每一片电容模块分别连接电容检测模块，电容模块采用柔性pcb制作而成。长条形检测单元组成检测整列，外包于电缆接头封铅外护套，每一片长条形检测单元通过总线与故障识别模块连接，实现分布式电容模块编号id识别。故障识别模块通过长条形检测单元与电容检测单元内部电容模块的位置，判断出故障位置，并与数据传输模块连接，数据传输模块支持光纤/以太网/无线通信方式将数据传输至服务器实现封铅破损在线检测。
本实施例所述基于分布式电容检测技术的封铅破损检测方法，用于高压电缆接头铜壳与电缆铠装连接处的电缆搪铅损坏检测，其采用上述基于分布式电容检测技术的封铅破损检测装置：将分布式电容模块外包在电缆接头封铅的绝缘层外，分布式电容块与封铅面形成电容，通过将电容值传输给电容检测模块，检测每片电容模块电容值的大小，判断处于电容模块下面的封铅是否断裂，同时通过故障识别模块确定故障位置并通过数据通信模块将检测数据上传到服务器，实现封铅破损在线采集。
在具体实施中，由于分布式电容模块由多片电容模块组成且优选电容模块采用柔性pcb制作而成，电容检测模块采用ADC采样芯片完成电容模块与封铅金属表面形成电容的容值检测，所以将分布式电容模块与电容检测模块连接，电容检测模块检测每一个单独分布式电容模块与搪铅表面形成的电容值，通过电容值判断电容模块与封铅金属面距离，当距离变远电容值减小，判断为该片电容模块检测到封铅裂缝故障。在该检测方法中，故障识别模块识别分布式电容模块编号，依据编号判断出电缆封铅位置；数据传输模块集成有光纤传输模块、以太网传输模块和无线传输模块，数据传输模块支持光纤/以太网/无线传输数据至服务器，实现在线封铅破损检测。
在具体实施中，将分布式电容模块与电容检测模块组成长条形检测单元，分布式电容模块的每一片电容模块分别连接电容检测模块，电容模块采用柔性pcb制作而成；长条形检测单元组成检测整列，外包于电缆接头封铅外护套，每一片长条形检测单元通过总线与故障识别模块连接，实现分布式电容模块编号id识别；故障识别模块通过长条形检测单元与电容检测单元内部电容模块的位置，判断出故障位置，并与数据传输模块连接，数据传输模块支持光纤/以太网/无线通信方式将数据传输至服务器实现封铅破损在线检测。
采用本实施例提供的基于分布式电容检测技术的封铅破损检测装置及方法，实现高压电缆接头铜壳与电缆铠装连接处的电缆搪铅损坏的检测，分布式电容模块外包在电缆接头封铅的绝缘层外，分布式电容块与封铅面形成电容，通过将电容值传输给电容检测模块，检测每块电容值的大小，判断处于电容下面封铅是否断裂。通过故障识别模块确定故障位置并通过数据通信模块将数据上传到服务器，实现在线采集功能。如图1所示，分布式电容模块包裹在电缆封铅外，电容检测模块检测每一个单独分布式电容模块与搪铅表面形成的电容值，通过电容值判断电容模块与封铅金属面距离，当距离变远电容值减小，判断为该片电容模块检测到封铅裂缝故障；进一步如图2所示，热缩管绝缘层部位，设置分布式电容模块，电容模块与封铅面形成电容，电缆封铅断裂，电容模块与封铅面形成电容消失，电容模块检测到故障。图3所示为电容检测模块与分布式电容模块组成长条形检测单元，每一片电容模块分别连接到电容检测模块；其中，电容模块采用柔性pcb制作；由多条长条形检测单元将电缆接头封铅外护套完整包裹(如图1)，长条形检测单元通过总线连接到故障识别模块，每一块长条形检测单元都具有id识别，故障识别模块通过长条形检测单元与检测单元内部电容模块的位置，判断出故障位置。采用本实施例提供的基于分布式电容检测技术的封铅破损检测装置及方法，通过数据传输模块与故障识别模块连接，数据传输模块支持光纤、以太网、无线等通信方式将数据传输至服务器实现封铅破损在线检测的功能。
以上所述仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非是对本发明的范围进行限定；以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围；在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的任何修改、等同替换、改进等，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于分布式电容检测技术的封铅破损检测装置，用于高压电缆接头铜壳与电缆铠装连接处的电缆搪铅损坏的检测，其特征在于，所述封铅破损检测装置包括分布式电容模块、电容检测模块、数据传输模块与故障识别模块；所述分布式电容模块安装在高压电缆接头封铅外的热缩管绝缘层外部，其分布式电容模块块与封铅面形成电容；所述分布式电容模块与电容检测模块连接，其通过将电容值传输给电容检测模块，检测每片电容快的电容值的大小，继而实现封铅断裂判断；所述分布式电容模块、电容检测模块连接数据传输模块与故障识别模块，通过故障识别模块确定故障位置并通过数据传输模块将数据上传至服务器，实现封铅破损检测的在线采集。
2.如权利要求1所述的基于分布式电容检测技术的封铅破损检测装置，其特征在于，所述分布式电容模块由多片电容模块组成，所述电容模块采用柔性pcb制作而成。
3.如权利要求2所述的基于分布式电容检测技术的封铅破损检测装置，其特征在于，所述分布式电容模块与电容检测模块连接，电容检测模块检测每一个单独分布式电容模块与搪铅表面形成的电容值，通过电容值判断电容模块与封铅金属面距离，当距离变远电容值减小，判断为该片电容模块检测到封铅裂缝故障。
4.如权利要求3所述的基于分布式电容检测技术的封铅破损检测装置，其特征在于，所述电容检测模块采用ADC采样芯片完成电容模块与封铅金属表面形成电容的容值检测，或则采用触摸芯片为核心制作。
5.如权利要求4所述的基于分布式电容检测技术的封铅破损检测装置，其特征在于，所述故障识别模块集成有控制器、故障检测电路和通信电路，故障识别模块识别分布式电容模块编号，依据编号判断出电缆封铅位置。
6.如权利要求5所述的基于分布式电容检测技术的封铅破损检测装置，其特征在于，所述数据传输模块集成有光纤传输模块、以太网传输模块和无线传输模块，数据传输模块支持光纤/以太网/无线传输数据至服务器，实现在线封铅破损检测。
7.如权利要求1所述的基于分布式电容检测技术的封铅破损检测装置，其特征在于，所述分布式电容模块与电容检测模块组成长条形检测单元，分布式电容模块的每一片电容模块分别连接电容检测模块，电容模块采用柔性pcb制作而成。
8.如权利要求7所述的基于分布式电容检测技术的封铅破损检测装置，其特征在于，所述长条形检测单元组成检测整列，外包于电缆接头封铅外护套，每一片长条形检测单元通过总线与故障识别模块连接，实现分布式电容模块编号id识别。
9.如权利要求8所述的基于分布式电容检测技术的封铅破损检测装置，其特征在于，所述故障识别模块通过长条形检测单元与电容检测单元内部电容模块的位置，判断出故障位置，并与数据传输模块连接，数据传输模块支持光纤/以太网/无线通信方式将数据传输至服务器实现封铅破损在线检测。
10.一种基于分布式电容检测技术的封铅破损检测方法，采用如权利要求1至9任一项所述的基于分布式电容检测技术的封铅破损检测装置，其特征在于，该检测方法包括：将分布式电容模块外包在电缆接头封铅的绝缘层外，分布式电容块与封铅面形成电容，通过将电容值传输给电容检测模块，检测每片电容模块电容值的大小，判断处于电容模块下面的封铅是否断裂，同时通过故障识别模块确定故障位置并通过数据通信模块将检测数据上传到服务器，实现封铅破损在线采集。
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