CN203241505U - 便携式电缆绝缘带电检测及定位仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了便携式电缆绝缘带电检测及定位仪，采用近端和远端两个脉冲电流传感器分别嵌套在电缆两端屏蔽层接地线上获取电缆中局部放电产生的脉冲电流信号，数据服务器与近端局放采集终端采用485通讯总线连接，数据服务器与近端GPRS无线传输装置通过RS232串行总线连接，与近端GPS授时装置采用RS232串行总线连接。远端局放采集终端与远端GPRS无线传输装置通过RS232串行总线连接，与远端GPS授时装置采用RS232总线连接。两个局放采集终端通过GPS授时系统获取时间，同时启动高速数据采集，数据服务器通过两端数据联合判断，避免单一传感器检测误差，同时通过局部放电信号到达电缆两端的时间差来定位局部放电源的位置。
Description
技术领域
本实用新型涉及电缆绝缘检测技术领域，具体涉及到便携式电缆绝缘带电检测及定位仪。
背景技术
目前国内一般采用摇表停电检测电缆绝缘电阻来评估电缆绝缘状况，该方法用于定期停电巡检，无法做到故障定位。另外，国内外有带电检测电缆接头局部放电的技术，这是针对具体点的局部放电检测，没有做到整条电缆的局部放电源定位。国外已经开发了比较成熟的基于振荡波的电缆局部放电检测和定位技术(简称OWTS)，该技术具有检测精度高、定位准确、功能丰富等特点，但是由于该装置必须配备高压发生装置，价格昂贵，比较笨重(一般100kg以上)，且只能停电之后进行检测，无法在带电情况下检测配网电缆绝缘故障，很难大面积推广。
本实用新型首先提出一种带电检测电缆局部放电，并实现不停电精确故障定位的装置。设计的装置体积小，重量轻，使用简单安全，具有先进的技术前瞻性。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本实用新型提供了便携式电缆绝缘带电检测及定位仪。
本实用新型的技术方案是：便携式电缆绝缘带电检测及定位仪，包括数据服务器、两个局放采集终端、两个脉冲电流传感器、两个GPS授时装置和两个GPRS传输装置，所述两个脉冲电流传感器分别套嵌在待测电缆两端的蔽层接地线上获取局部放电产生的脉冲电流信号，所述两个脉冲电流传感器分别连接有一个局放采集终端，两个局放采集终端通过GPS授时装置同步对数据进行采集，分别检测电缆屏蔽层接地线上的脉冲电流，距离数据服务器较近的局放采集终端通过485总线与数据服务器连接，距离数据服务器较远的局放采集终端通过GPRS无线传输装置与数据服务器连接。
本实用新型的进一步改进包括：
所述脉冲电流传感器通过同轴电缆与所述局放采集终端连接。脉冲电流传感器嵌套在电缆屏蔽层接地线上，与高压侧无电气连接，具有很高的安全性。
所述数据服务器与近端即距离数据服务器较近的GPRS无线传输装置通过RS232总线连接，与近端的GPS授时装置采用RS232总线连接。
所述距离数据服务器较远的GPS授时装置和GPRS无线传输装置通过RS232串行总线与距离数据服务器较远的局放采集终端连接。
所述的脉冲电流传感器，检测频段为10MHZ-30MHZ。
当电缆绝缘层发生局部放电时，沿着放电通道将会有过程极短的脉冲电流产生，这些电流脉冲的宽度一般为ns级，产生的脉冲电流会沿着电缆传输。电缆两端的局放采集终端采用GPS授时同时启动采集，通过局部放电信号到达电缆两端的距离来定位局部放电发生的位置。本实用新型通过两个GPS授时装置，可对超过3km的电缆两端同时启动数据采集，时间同步精度不超过0.1微秒，远端局放采集终端通过GPRS无线传输装置利用无线手机基站信号将数据传输到数据服务器上，近端局放采集终端通过485总线将数据传输到数据服务器上，数据服务器对同时采集的两组数据计算分析后，通过脉冲信号到达两个局放采集终端的时间差，可实现故障精确定位。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是局部放电点位置结构示意图。
图中：1-1、近端脉冲电流传感器；1-2、远端脉冲电流传感器；2-1、近端局放采集终端；2-2、远端局放采集终端；3、数据服务器；4、GPS授时装置；5、GPRS无线传输装置；6、485总线；7、同轴电缆；8、屏蔽层接地线。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做详细说明。
参照图1，本实用新型便携式电缆绝缘带电检测及定位仪，包括数据服务器3、两个局放采集终端、两个脉冲电流传感器、两个GPS授时装置4和两个GPRS传输装置5，所述两个脉冲电流传感器分别套嵌在待测电缆两端的蔽层接地线8上获取局部放电产生的脉冲电流信号，所述两个脉冲电流传感器分别连接有一个局放采集终端，
所述两个局放采集终端通过GPS授时装置4同步对数据进行采集，分别检测电缆屏蔽层接地线8上的脉冲电流，距离数据服务器3较近的远端局放采集终端2-1通过485总线6与数据服务器3连接，距离数据服务器3较远的远端局放采集终端2-2通过GPRS无线传输装置5与数据服务器3连接。
所述两个脉冲电流传感器通过同轴电缆与所述局放采集终端连接。两个脉冲电流传感器嵌套在电缆屏蔽层接地线8上，与高压侧无电气连接，具有很高的安全性。
进一步的，所述数据服务器3与近端即距离数据服务器3较近的GPRS无线传输装置5通过RS232串行总线连接，与近端GPS授时装置4采用RS232串行总线连接。
所述距离数据服务器3较远的GPS授时装置4和GPRS无线传输装置5通过RS232串行总线与距离数据服务器3较远的局放采集终端连接。
所述的脉冲电流传感器，检测频段优选10MHZ-30MHZ。
开始测量时，数据服务器3先通过GPRS无线通讯装置5对远端局放采集终端2-2发布采集的命令，给出同时采集的精准时刻。然后数据服务器3通过GPS授时装置4获取精确时间，等待采集时刻来临之后，通过485总线6给近端局放采集终端2-1发布采集命令，近端局放采集终端2-1立即开始采集；另外，远端局放采集终端2-2通过GPS授时装置4获取精确时间，等待采集时刻来临之后，也立即开始采集，通过这种方式实现两个采集终端同步启动采集。采集一段数据之后，远端局放采集终端2-2通过GPRS无线传输装置5利用无线手机基站信号将数据传输到数据服务器3上，近端局放采集终端2-1通过485总线6将数据传输到数据服务器3上，数据服务器3对同时采集的两组数据计算分析后，通过脉冲信号到达两个局放采集终端的时间差，可实现故障精确定位。
局部放电点的定位可具体分析为以下式，假设局部放电点在整条电缆上，如图2所示：
假设电缆长度为L(已知，可以测量出)，L＝S1+S2；
局部电流在电缆中的传播速度为v，
近端脉冲电流传感器1-1接收到放电信号的时间和远端脉冲电流传感器1-2接收到放电信号的时间差为：Δt＝S2/v-S1/v；
我们通过求解方程组，L、V已知，时间差Δt我们可以通过后台软件幅值变化程度测量判断出，因此：
L＝S1+S2(1)
Δt＝S2/v-S1/v(2)
可以求解出S1，S2，则可判断出局部放电点的位置，进而对发生局放的电缆进行定位。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.便携式电缆绝缘带电检测及定位仪，其特征在于，包括数据服务器、两个局放采集终端、两个脉冲电流传感器、两个GPS授时装置和两个GPRS无线传输装置，所述两个脉冲电流传感器分别套嵌在待测电缆两端的蔽层接地线上获取局部放电产生的脉冲电流信号，所述两个脉冲电流传感器分别连接有一个局放采集终端，两个局放采集终端通过GPS授时装置同步对数据进行采集，分别检测电缆屏蔽层接地线上的脉冲电流，距离数据服务器较近的局放采集终端通过485总线与数据服务器连接，距离数据服务器较远的局放采集终端通过GPRS无线传输装置与数据服务器连接。
2.根据权利要求1所述的便携式电缆绝缘带电检测及定位仪，其特征在于，所述脉冲电流传感器通过同轴电缆与所述局放采集终端连接。
3.根据权利要求1所述的便携式电缆绝缘带电检测及定位仪，其特征在于，所述数据服务器与近端即距离数据服务器较近的GPRS无线传输装置通过RS232串行总线连接，与近端GPS授时装置采用RS232串行总线连接。
4.根据权利要求1所述的便携式电缆绝缘带电检测及定位仪，其特征在于，所述距离数据服务器较远的GPS授时装置和GPRS无线传输装置通过RS232串行总线与距离数据服务器较远的局放采集终端连接。
5.根据权利要求1所述的便携式电缆绝缘带电检测及定位仪，其特征在于，所述距离数据服务器较远的局放采集终端通过GPRS无线传输装置利用无线手机基站信号将数据传输到数据服务器上，所述与数据服务器较近的数据采集终端通过485总线将数据传输到数据服务器上，数据服务器对同时采集的两组数据计算分析后，通过脉冲信号到达两个局放采集终端的时间差，实现故障精确定位。
6.根据权利要求1所述的便携式电缆绝缘带电检测及定位仪，其特征在于，所述的脉冲电流传感器，检测频段为10MHZ-30MHZ。
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