CN113687199A - 一种应用于电缆局部放电检测的定位设备及定位方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种应用于电缆局部放电检测的定位设备及定位方法，包括：主安装板，其安装设置在配电柜外壳外侧；防护壳，其安装在所述主安装板侧面中间位置；信号分析模块，其固定安装在所述防护壳的上端；承托架，其固定连接在所述防护壳的下端。该应用于电缆局部放电检测的定位设备及定位方法，采用新型的结构设计，使得本装置可以将检测的信号通过功分器分为两组，一组简单对信号分析传递至电子设备中，提醒工作工作人员是否需要进行检测，另一组与局放仪连接，可以精确定位线缆局部放电的位置，同时装置中设置有连接检测线缆防护结构，在不进行检测时，连接线缆的外部被相应防护，保持应急检测时连接线缆的正常连接通电性能。

Description

一种应用于电缆局部放电检测的定位设备及定位方法
技术领域
本发明涉及电缆局部放电检测技术领域，具体为一种应用于电缆局部放电检测的定位设备及定位方法。
背景技术
配电柜中的电路连接结构复杂，线缆密集交叉分布在配电柜的内部，随着使用时间的增加，线缆表皮的绝缘性降低，当线缆表皮破损会出现局部放电的现象，影响配电柜内部电路结构的使用安全，通过安装放电检测结构可以快速检测出线缆局部放电的现象，申请号为CN201620628452.9的基于UHF信号的电力线缆局部放电在线检测仪，通过检测高频信号来确定局部放电位置，但是该检测结构需要工作人员始终配合使用，对于配电柜这种固定使用设备较为不方便。
配电柜一般是固定在某个场所使用，将线缆局部放电检测结构贴合在配电柜的外侧，工作人员需要实地观察才能分析线缆放电情况，使用的智能化程度较低，并且人工检测量较大，如果将检测结构固定安装在配电柜的外部进行检测，在一些工业厂房中配电柜数量较多，每个配电柜外侧均安装局放仪来精确定位线缆放电位置，检测成本较高，并且很多配电柜可能几乎不出现局部放电位置，使用也较为浪费。
所以需要针对上述问题设计一种应用于电缆局部放电检测的定位设备及定位方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种应用于电缆局部放电检测的定位设备及定位方法，以解决上述背景技术中提出配电柜一般是固定在某个场所使用，将线缆局部放电检测结构贴合在配电柜的外侧，工作人员需要实地观察才能分析线缆放电情况，使用的智能化程度较低，并且人工检测量较大，如果将检测结构固定安装在配电柜的外部进行检测，在一些工业厂房中配电柜数量较多，每个配电柜外侧均安装局放仪来精确定位线缆放电位置，检测成本较高，并且很多配电柜可能几乎不出现局部放电位置，使用也较为浪费的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种应用于电缆局部放电检测的定位设备及定位方法，包括：
主安装板，其安装设置在配电柜外壳外侧；
防护壳，其安装在所述主安装板侧面中间位置；
信号分析模块，其固定安装在所述防护壳的上端，所述防护壳的下端固定连接有功分器；
承托架，其固定连接在所述防护壳的下端。
优选的，所述防护壳的内外两侧还设置有：
加固安装片，其对称2个设置在所述防护壳的外部上下两侧，所述加固安装片的内侧固定连接有提醒工作人员放电检测的警报器；
控制器，其固定安装在所述防护壳的内侧，且所述控制器与所述警报器电性连接；
射频宽带天线，其贯穿设置在所述防护壳的内部。
优选的，所述信号分析模块还包括：
射频滤波器，其与所述功分器电性连接；
放大器，其连接在所述射频滤波器的侧面；
检波器，其连接在所述放大器的侧面；
AD模数转换器，其连接在所述检波器的侧面；
无线模块，其连接在所述AD模数转换器的侧面。
优选的，所述承托架上下竖直对应设置有2个，并且所述承托架的内侧还设置有：
顶部限位块，其对称2个固定安装在顶部的所述承托架下端两侧，所述顶部限位块的侧面固定安装有限位防护块；
底部限位块，其固定安装在底部的所述承托架上端中间位置，所述限位块的上端设置有局放仪，以及局放仪的上表面安装有控制所述限位防护块驱动的推杆；
螺纹杆，其固定安装在上下两个所述承托架的侧面，所述螺纹杆的外部安装有调节转筒。
优选的，所述限位防护块包括有：
固定杆；
限位弹簧，其两端分别与所似固定杆和调节杆相互连接，所述调节杆贯穿设置在固定杆的内部；
密封防护罩，其固定安装在所述调节杆的内侧。
优选的，所述局放仪的下端与所述底部限位块卡合连接，所述局放仪的上端与顶部限位块卡合连接。
优选的，所述调节转筒分别与上下两侧的所述螺纹杆组成螺纹连接结构，上下两侧的所述螺纹杆螺旋方向相反。
优选的，所述密封防护罩卡合限定在连接线缆的外侧，所述密封防护罩通过所述调节杆与所述固定杆组成伸缩结构，并且所述调节杆通过限位弹簧与所述固定杆内侧组成弹性结构，所述密封防护罩下端的斜率与推杆上端的斜率相同。
优选的，所述一种应用于电缆局部放电检测的定位设备及定位方法，定位方法包括：
步骤一：通过所述主安装板将该检测装置安装在配电柜外壳的外部，当配电柜中的线缆出现局部放电现象时，射频宽带天线感应检测到放电信号，通过所述功分器将信号分为两组传递；
步骤二：所述功分器将信号传递给信号分析模块，信号逐步在射频滤波器、放大器、检波器、AD模数转换器中传递传利分析，形成相应的放电波频图，并且通过无线模块将数据传递至工作人员的电子设备中；
步骤三：通过电子设备上传递的信息进行放电分析，如果是小波频的线缆放电现象，工作人员可以不及时处理，如果放电现象较为严重，工作人员需要及时进行线缆检测，将局放仪与功分器相互连接，通过局放仪定位检测配电柜中线缆局部放电的位置，并且对线缆结构进行维修处理。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该应用于电缆局部放电检测的定位设备及定位方法，采用新型的结构设计，使得本装置可以将检测的信号通过功分器分为两组，一组简单对信号分析传递至电子设备中，提醒工作工作人员是否需要进行检测，另一组与局放仪连接，可以精确定位线缆局部放电的位置；
1.功分器分别与信号分析模块和局放仪相互连接，功分器将检测的高频信号分为两组传递，依次通过信号分析模块中的射频滤波器、放大器、检波器、AD模数转换器简单对高频信号分析，并且通过无线模块将分析的数据传输至连接的电子设备中，工作人员可以根据放电的情况判断是否需要去现场检测处理，智能化程度较高，降低工作人员的工作量，另一组信号与局放仪连接，当工作人员去现场检测时将局放仪安装在承托架上，通过局放仪通过连接高频信号具体检测分析出线缆局部放电的位置，帮助工作人员检测线路，工作人员可以及时对放电的线缆进行维修处理；
2.螺纹连接设置的螺纹杆，以及伸缩结构设置的密封防护罩，由于局放仪不检测时不安装在该检测装置上，功分器输出的另一组线缆连接头直接暴露在外部，长时间下来影响线缆连接头的正常导电功能，该装置在连接线缆的外部设置有防护结构，检测时将局放仪安装在承托架内部，转动调节转筒通过螺纹传动结构调节上下两侧承托架之间的间距，使得局放仪上端与顶部限位块卡合连接，同时推杆推动伸缩结构的密封防护罩结构向两侧移动，局放仪上端的连接头与连接线缆对应衔接，线路连通，局放仪分析放电高频信号。
附图说明
图1为本发明正面结构示意图；
图2为本发明图1中A-A处剖视结构示意图；
图3为本发明局放仪与顶部限位块分离状态结构示意图；
图4为本发明局放仪与顶部限位块卡合状态结构示意图；
图5为本发明线缆防护块俯视结构示意图；
图6为本发明工作流程结构示意图。
图中：1、主安装板；2、防护壳；3、信号分析模块；301、射频滤波器；302、放大器；303、检波器；304、AD模数转换器；305、无线模块；4、功分器；5、承托架；6、加固安装片；7、警报器；8、控制器；9、射频宽带天线；10、顶部限位块；11、线缆防护块；11-1、固定杆；11-2、限位弹簧；11-3、调节杆；11-4、密封防护罩；12、底部限位块；13、局放仪；14、推杆；15、螺纹杆；16、调节转筒。
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。
请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种应用于电缆局部放电检测的定位设备及定位方法，包括：
主安装板1，其安装设置在配电柜外壳外侧；
防护壳2，其安装在主安装板1侧面中间位置；
信号分析模块3，其固定安装在防护壳2的上端，防护壳2的下端固定连接有功分器4；
承托架5，其固定连接在防护壳2的下端。
本例中述防护壳2的内外两侧还设置有：
加固安装片6，其对称2个设置在防护壳2的外部上下两侧，加固安装片6的内侧固定连接有提醒工作人员放电检测的警报器7，工作人员可以远程通过控制器8控制警报器7运行，提醒值班的工作人员对该处的配电柜进行放电检测；
控制器8，其固定安装在防护壳2的内侧，且控制器8与警报器7电性连接；
射频宽带天线9，其贯穿设置在防护壳2的内部，射频宽带天线9可以检测出配电柜中线缆放电的高频信号，并且通过功分器4将信号分为两组向外传出；
信号分析模块3还包括：
射频滤波器301，其与功分器4电性连接；
放大器302，其连接在射频滤波器301的侧面；
检波器303，其连接在放大器302的侧面；
AD模数转换器304，其连接在检波器303的侧面；
无线模块305，其连接在AD模数转换器304的侧面，放电高频信号进入信号分析模块3中时，通过内部的设置结构依次传递，简易分析放电情况并且形成放电图谱，最终通过无线模块305将检测信号远程传递给电子设备；
承托架5上下竖直对应设置有2个，并且承托架5的内侧还设置有：
顶部限位块10，其对称2个固定安装在顶部的承托架5下端两侧，顶部限位块10的侧面固定安装有限位防护块11；
底部限位块12，其固定安装在底部的承托架5上端中间位置，底部限位块12的上端设置有局放仪13，以及局放仪13的上表面安装有控制限位防护块11驱动的推杆14，局放仪13卡合安装在底部限位块12上，可以定位其检测放置位置，便于局放仪13与连接线缆对接连通；
螺纹杆15，其固定安装在上下两个承托架5的侧面，螺纹杆15的外部安装有调节转筒16，通过调节转筒16可以螺纹杆15可以调节上下两个承托架5之间的间距，控制局放仪13对应安装；
限位防护块11包括有：
固定杆11-1；
限位弹簧11-2，其两端分别与所似固定杆11-1和调节杆11-3相互连接，调节杆11-3贯穿设置在固定杆11-1的内部；
密封防护罩11-4，其固定安装在调节杆11-3的内侧；
局放仪13的下端与底部限位块12卡合连接，局放仪13的上端与顶部限位块10卡合连接；
调节转筒16分别与上下两侧的螺纹杆15组成螺纹连接结构，上下两侧的螺纹杆15螺旋方向相反，转动调节转筒16通过螺纹传动结构控制两侧的螺纹杆15同步伸缩调节，控制上下承托架5之间的间距；
密封防护罩11-4卡合限定在连接线缆的外侧，密封防护罩11-4通过调节杆11-3与固定杆11-1组成伸缩结构，并且调节杆11-3通过限位弹簧11-2与固定杆11-1内侧组成弹性结构，密封防护罩11-4下端的斜率与推杆14上端的斜率相同，该部分结构形成连接线缆防护结构，在不检测时可以对连接线缆的外部进行防护，保持连接线缆在检测时正常通电性能；
一种应用于电缆局部放电检测的定位设备及定位方法，定位方法包括：
步骤一：通过主安装板1将该检测装置安装在配电柜外壳的外部，当配电柜中的线缆出现局部放电现象时，射频宽带天线9感应检测到放电信号，通过功分器4将信号分为两组传递；
步骤二：功分器4将信号传递给信号分析模块3，信号逐步在射频滤波器301、放大器302、检波器303、AD模数转换器304中传递传利分析，形成相应的放电波频图，并且通过无线模块305将数据传递至工作人员的电子设备中；
步骤三：通过电子设备上传递的信息进行放电分析，如果是小波频的线缆放电现象，工作人员可以不及时处理，如果放电现象较为严重，工作人员需要及时进行线缆检测，将局放仪13与功分器4相互连接，通过局放仪13定位检测配电柜中线缆局部放电的位置，并且对线缆结构进行维修处理。
工作原理：使用本装置时，首先根据图1-3和图6中所示的结构，通过固定螺栓和加固安装片6将主安装板1安装在配电箱外壳的外部，配电柜内部线缆结构在长时间使用的状态下，部分线缆表皮绝缘性降低出现放电现象，放电信号被射频宽带天线9检测到，射频宽带天线9将高频信号通过功分器4分为两组向外传输，一组信号传输至信号分析模块3中，高频信号依次经过射频滤波器301、放大器302、检波器303以及AD模数转换器304简单进行信号分析处理，并且最终通过无线模块305将检测信号向外远程传递至电子设备中，工作人员可以远程及时了解到配电柜中线缆的放电情况，如果放电微弱则工作人员可以缓慢安排时间进行详细检测处理，如果线缆情况较为严重，则工作人员需要及时来到现场进行检测处理，也可以远程通过控制器8控制警报器7运行，警报器7提醒值班的工作人员及时在现场进行放电检测和维修，工作人员将局放仪13安装在承托架5的内部，局放仪13上的连接头与连接线缆对应衔接，局放仪13接收到功分器4传输的另一组数据，对配电柜中线缆的放电位置进行具体检测定位，检测后工作人员及时对放电的线缆进行维修处理，该装置适用于多组配电柜房检测使用，只需要一个局放仪13可以检测多个配电柜线缆局部防线现象，降低检测成本；
随后，根据图1和图3-5中所示的结构，日常局放仪13不安装在承托架5中，密封防护罩11-4设置防护在连接线缆的外部，对连接线缆进行防护，保持连接线缆的正常通电连接能力，检测时，将局放仪13卡合安装在底部限位块12上，转动调节转筒16通过螺纹传动作用调节上下两个承托架5之间的间距，使得局放仪13上端与顶部限位块10卡合连接，局放仪13在上移的过程中，通过推杆14的倾斜面推动密封防护罩11-4下端的倾斜面，密封防护罩11-4控制调节杆11-3向固定杆11-1中收缩，并且固定杆11-1中的限位弹簧11-2被拉伸（后期在取下局放仪13时，在限位弹簧11-2的弹性作用下，调节杆11-3自动向外弹出），此时密封防护罩11-4向两侧打开，局放仪13据需向上移动，其上端的连接头与密封防护罩11-4中防护的连接线缆对接通电，局放仪13接收到功分器4传输的信号，该部分结构可以对长时间不连接的线缆连接头进行防护，保持其检测时正常通电传输功能。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种应用于电缆局部放电检测的定位设备，其特征在于，包括：
主安装板，其安装设置在配电柜外壳外侧；
防护壳，其安装在所述主安装板侧面中间位置；
信号分析模块，其固定安装在所述防护壳的上端，所述防护壳的下端固定连接有功分器；
承托架，其固定连接在所述防护壳的下端。
2.根据权利要求1所述的一种应用于电缆局部放电检测的定位设备，其特征在于，所述防护壳的内外两侧还设置有：
加固安装片，其对称2个设置在所述防护壳的外部上下两侧，所述加固安装片的内侧固定连接有提醒工作人员放电检测的警报器；
控制器，其固定安装在所述防护壳的内侧，且所述控制器与所述警报器电性连接；
射频宽带天线，其贯穿设置在所述防护壳的内部。
3.根据权利要求1所述的一种应用于电缆局部放电检测的定位设备，其特征在于，所述信号分析模块还包括：
射频滤波器，其与所述功分器电性连接；
放大器，其连接在所述射频滤波器的侧面；
检波器，其连接在所述放大器的侧面；
AD模数转换器，其连接在所述检波器的侧面；
无线模块，其连接在所述AD模数转换器的侧面。
4.根据权利要求1所述的一种应用于电缆局部放电检测的定位设备，其特征在于，所述承托架上下竖直对应设置有2个，并且所述承托架的内侧还设置有：
顶部限位块，其对称2个固定安装在顶部的所述承托架下端两侧，所述顶部限位块的侧面固定安装有限位防护块；
底部限位块，其固定安装在底部的所述承托架上端中间位置，所述限位块的上端设置有局放仪，以及局放仪的上表面安装有控制所述限位防护块驱动的推杆；
螺纹杆，其固定安装在上下两个所述承托架的侧面，所述螺纹杆的外部安装有调节转筒。
5.根据权利要求4所述的一种应用于电缆局部放电检测的定位设备，其特征在于，所述限位防护块包括有：
固定杆；
限位弹簧，其两端分别与所似固定杆和调节杆相互连接，所述调节杆贯穿设置在固定杆的内部；
密封防护罩，其固定安装在所述调节杆的内侧。
6.根据权利要求4所述的一种应用于电缆局部放电检测的定位设备，其特征在于，所述局放仪的下端与所述底部限位块卡合连接，所述局放仪的上端与顶部限位块卡合连接。
7.根据权利要求4所述的一种应用于电缆局部放电检测的定位设备，其特征在于，所述调节转筒分别与上下两侧的所述螺纹杆组成螺纹连接结构，上下两侧的所述螺纹杆螺旋方向相反。
8.根据权利要求5所述的一种应用于电缆局部放电检测的定位设备，其特征在于，所述密封防护罩卡合限定在连接线缆的外侧，所述密封防护罩通过所述调节杆与所述固定杆组成伸缩结构，并且所述调节杆通过限位弹簧与所述固定杆内侧组成弹性结构，所述密封防护罩下端的斜率与推杆上端的斜率相同。
9.根据权利要求1所述的一种应用于电缆局部放电检测的定位设备的定位方法包括：
步骤一：通过所述主安装板将该检测装置安装在配电柜外壳的外部，当配电柜中的线缆出现局部放电现象时，射频宽带天线感应检测到放电信号，通过所述功分器将信号分为两组传递；
步骤二：所述功分器将信号传递给信号分析模块，信号逐步在射频滤波器、放大器、检波器、AD模数转换器中传递传利分析，形成相应的放电波频图，并且通过无线模块将数据传递至工作人员的电子设备中；
步骤三：通过电子设备上传递的信息进行放电分析，如果是小波频的线缆放电现象，工作人员可以不及时处理，如果放电现象较为严重，工作人员需要及时进行线缆检测，将局放仪与功分器相互连接，通过局放仪定位检测配电柜中线缆局部放电的位置，并且对线缆结构进行维修处理。
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