CN204008983U - 扇形脉冲簇激励型10kV交联聚乙烯电缆残留电荷检测装置 - Google Patents
扇形脉冲簇激励型10kV交联聚乙烯电缆残留电荷检测装置 Download PDFInfo
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Landscapes
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Abstract
本实用新型涉及一种扇形脉冲簇激励型10kV交联聚乙烯电缆残留电荷检测装置，其主要特点是：包括直流电源、扇形脉冲簇发生器、微电压计、检测主机、显示器和开关控制器，检测主机与直流电源、扇形脉冲簇发生器、开关控制器及微电压计相连接，所述的直流电源输出端口和扇形脉冲簇发生器输出端口经开关控制器连接至10kV交联聚乙烯电缆线芯上，微电压计经检测阻抗连接至扇形脉冲簇发生器与大地之间，开关控制器和直流电源接地端连接大地。本实用新型实现水树老化程度的自动化检测功能，通过扇形脉冲簇对残留电荷的激励作用，使残留电荷释放过程更加迅速，进而可实现采集效率的优化，具有准确可靠、响应速度快、便于操作的特点。
Description
技术领域
本实用新型属于交联聚乙烯电力电缆领域，尤其是一种扇形脉冲簇激励型10kV交联聚乙烯电缆残留电荷检测装置。
背景技术
交联聚乙烯电力电缆的故障发展过程通常需要较长的时间，而长期老化的结果最终会导致电缆击穿。国际上，日本有关部门曾对1963年到1979年的6.6kV电压等级交联聚乙烯电力电缆的事故原因进行了较为全面的调查分析，结果发现：1970年以前敷设的电缆事故较多，而附件中的故障总体分布比较均匀，从使用时间看，运行8年后电缆事故激增，从事故种类看，水树、自然老化和浸水可占总事故比例的50％。因此，可以看出，若去除由于终端、接头不良等早期故障和外力破坏事故，水树枝老化是引发电缆事故的主要原因。1968年，直埋式交联聚乙烯电缆绝缘中发现“水树枝”，此后人们一直没有停止过水树枝引发、生长机理、结构特性的相关研究。可见水树枝的引发和不断生长是交联聚乙烯电力电缆绝缘老化的最重要原因之一，针对交联聚乙烯电缆开展水树枝老化检测与评估，对于保障电力系统安全具有重要意义，如何对交联聚乙烯电缆进行水树枝老化检测是目前迫切需要解决的问题。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、快速准确且使用方便的扇形脉冲簇激励型10kV交联聚乙烯电缆残留电荷检测装置。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种扇形脉冲簇激励型10kV交联聚乙烯电缆残留电荷检测装置，包括直流电源、扇形脉冲簇发生器、微电压计、检测主机、显示器和开关控制器，所述的检测主机与直流电源、扇形脉冲簇发生器、开关控制器及微电压计相连接，所述的直流电源输出端口和扇形脉冲簇发生器输出端口经开关控制器连接至10kV交联聚乙烯电缆线芯上，所述的微电压计经检测阻抗连接至扇形脉冲簇发生器与大地之间，所述的开关控制器和直流电源接地端连接大地。
而且，所述的检测主机通过RS232总线与直流电源、扇形脉冲簇发生器和开关控制器相连接，所述的检测主机通过GPIB总线与微电压计相连接。
而且，所述的显示器为触摸屏显示器。
本实用新型的优点和积极效果是：
本实用新型利用交联聚乙烯电缆水树枝的非线性电阻特性，通过直流电源、开关控制器和扇形脉冲簇发生器与10kV电缆线芯相连，通过直流电源进行电荷注入、开关控制器接地进行感应电荷释放、扇形脉冲簇用于残留电荷激励，微电压计经检测阻抗采集泄漏电荷量，检测主机获得10kV交联聚乙烯电缆因水树老化而致的残留电荷，从而实现水树老化程度的检测功能，由于扇形脉冲簇对残留电荷的激励作用，使残留电荷释放过程更加迅速，进而可实现采集效率的优化，具有准确可靠、响应速度快、便于操作的特点。
附图说明
图1是本实用新型的电路方框图；
图中，1：直流电源；2：扇形脉冲簇发生器；3：检测阻抗；4：微电压计；5：检测主机；6：触摸屏显示器；7：开关控制器；8：10kV交联聚乙烯电缆线芯；9：RS232总线；10：GPIB总线；
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述：
一种扇形脉冲簇激励型10kV交联聚乙烯电缆残留电荷检测装置，如图1所示，包括直流电源1、扇形脉冲簇发生器2、微电压计4、检测主机5、触摸屏显示器6和开关控制器7，所述的检测主机与触摸屏显示器相连接，该检测主机还通过RS232总线9与直流电源、扇形脉冲簇发生器和开关控制器相连接，该检测主机通过GPIB总线10与微电压计相连接，所述的直流电源输出端口经开关控制器连接至10kV交联聚乙烯电缆线芯8上，所述的扇形脉冲簇发生器输出端口经开关控制器连接至10kV交联聚乙烯电缆线芯上，所述的微电压计经检测阻抗3连接至扇形脉冲簇发生器与大地之间，所述的开关控制器和直流电源接地端连接大地。
在本检测装置中，所述的直流电源用于向电缆绝缘注入电荷，其电压幅值、极性可由检测主机通过RS232总线控制调节，最大输出±20kV。所述的开关控制器用于释放感应电荷，该开关控制器由检测主机通过RS232总线控制，控制其闭合和开断时间。所述的扇形脉冲簇发生器扇形脉冲簇发生器用于激励和释放残留电荷，其由检测主机通过RS232总线控制控制产生扇形脉冲簇，控制其脉冲簇幅值、极性，最大电压幅值可达±20kV，脉冲重复频率达到150Hz。所述的微电压计通过检测阻抗采集释放的泄漏电流，其由检测主机通过GPIB总线控制。所述的检测主机用于对测量的泄漏电流进行积分，获得残留电荷量，并通过比较残留电荷量的大小，分析水树老化程度，所述的触摸屏显示器与用于检测参数的设置、采集、结果处理。
本实用新型使用方法为：将直流电源、开关控制器和扇形脉冲簇发生器与10kV交联聚乙烯电缆线芯相连，将微电压计经检测阻抗连接至扇形脉冲簇发生器回路，将检测主机及触摸屏显示器分别与以上各部件相连接。检测主机通过触摸屏显示器设置直流电源、扇形脉冲簇发生器、微电压计和开关控制器的参数，如直流电压极性、幅值，扇形脉冲簇频率、幅值，开关控制器动作次序及时间，设置结果显示、分析及保存。开关控制器动作次序为直流电源首先接通时间t1，之后断开；再将接地线接通时间t2，之后断开；再将扇形脉冲簇发生器接通时间t3，同时检测流经检测阻抗的电流，之后断开。
当直流电压作用时，载流子通过电缆线芯注入到水树深处及交联聚乙烯绝缘的浅陷阱处。通过开关控制器动作，使浅陷阱中的载流子泄入大地，残留在水树中的电荷即残留电荷。通过施加扇形脉冲簇激发水树端部的载流子脱陷，形成电流并由微电压计经检测阻抗进行测量，通过GPIB总线送入检测主机后，检测主机通过积分计算每个扇形脉冲簇施加时释放的电荷总量，通过电荷总量分析水树枝老化的程度。
需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。
Claims (3)
1.一种扇形脉冲簇激励型10kV交联聚乙烯电缆残留电荷检测装置，其特征在于：包括直流电源、扇形脉冲簇发生器、微电压计、检测主机、显示器和开关控制器，所述的检测主机与直流电源、扇形脉冲簇发生器、开关控制器及微电压计相连接，所述的直流电源输出端口和扇形脉冲簇发生器输出端口经开关控制器连接至10kV交联聚乙烯电缆线芯上，所述的微电压计经检测阻抗连接至扇形脉冲簇发生器与大地之间，所述的开关控制器和直流电源接地端连接大地。
2.根据权利要求1所述的扇形脉冲簇激励型10kV交联聚乙烯电缆残留电荷检测装置，其特征在于：所述的检测主机通过RS232总线与直流电源、扇形脉冲簇发生器和开关控制器相连接，所述的检测主机通过GPIB总线与微电压计相连接。
3.根据权利要求1或2所述的扇形脉冲簇激励型10kV交联聚乙烯电缆残留电荷检测装置，其特征在于：所述的显示器为触摸屏显示器。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104535870A (zh) * | 2015-01-12 | 2015-04-22 | 国家电网公司 | 一种10kV交联聚乙烯电力电缆水树枝老化检测方法 |
| CN109507485A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-03-22 | 重庆大学 | 一种液体电介质电导率测量系统 |
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2014
- 2014-09-02 CN CN201420502049.2U patent/CN204008983U/zh not_active Expired - Lifetime
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