CN204086455U - 电缆线路局部放电检测模拟装置 - Google Patents

Abstract

一种用于电缆线路局部放电检测的模拟装置，主要涉及电缆线路局放测试的技术领域。它的连接方法是：用通讯同轴电缆、“T”型接头、“一”型接头、BNC分叉线对模拟电缆终端、电缆中间接头连接，在电缆中间接头的铠装接续位置用BNC分叉线和通信同轴电缆将其与电缆铠装交叉互联换位箱或电缆铠装直接接地箱连接起来。传感器可以安装在模拟线路的任意位置上，连接局放测试系统，模拟局放信号发生器可以从任意位置向模拟电缆注入脉冲信号而模拟该点发生的局部放电，从而可以进行一系列相关局部放电检测和局部放电定位的模拟测试项目。

Description

电缆线路局部放电检测模拟装置

技术领域：

    本实用新型涉及电缆线路局放测试技术领域，具体涉及电缆线路局部放电检测模拟装置。

背景技术：

1、电缆线路局放检测的重要性

在现今的电缆线路中，由于电缆接头都是在现场安装的，难免会存在缺陷。而这种来自于电缆接头及其附件的电缆绝缘缺陷，严重的话可能会引起电缆线路的中间接头或其接地箱的爆炸，造成不可挽回的损失。当前越来越多的国内供电企业采用局放带电检测技术对运行中的电缆线路进行诊断检验，了解运行中电缆及附件的绝缘状况，及时发现潜在的缺陷隐患，保障电力电缆线路安全可靠运行。

2、电缆线路局部放电检测模拟装置的作用

随着城市化的进行，电力电缆在城市中传输电力的应用越来越普及，电缆在长期运行过程中，由于各种各样的原因引起的故障时有发生，当前国内外越来越多地采用局放带电检测技术对运行中的电缆线路进行诊断检验，了解运行中电缆及附件的绝缘状况，及时发现潜在缺陷隐患，保障电力电缆线路安全可靠运行。

电力电缆局放测试是一项技术性很强的工作，其难点在于实际电缆线路发生局放的概率较小，仅仅依靠现场发现的局放案例，难以在短时期内培养出一批合格的局放测试人员。并且在运行中的电缆线路中进行模拟局放信号的直接注入是绝对不允许的，而使用本实用新型则可以在不带电的情况下利用模拟局放信号发生器进行模拟PD信号的注入，显得安全且清晰。

3、既有的电缆故障测试教学模型

既有的教学模型主要由“笔记本电脑、电缆故障测试系统”、同轴通讯电缆、变阻器构成。通过调节变阻器阻值的大小来模拟各种短路、开路、低阻故障，观测故障测试仪的波形变化。这种教学模型只能模拟电缆线路不同状态下，电缆故障波形的变化，并且波形处理及显示均只能在电脑上完成。缺少局放测试方法的模拟，内容少而空洞，实在难以成为电缆故障测试教学模型的典范。并且此模型要求培训人员在带电的情况下进行操作，具有一定的危险性。

4、既有的电缆故障测试教学模型的局限性

①电缆线路带电检测中不能做的测试内容，可以借助模拟局放信号发生器（PG）在不带电可以在此模型中进行，如直接注入法校正。

②不能完全模拟电力电缆线路局放检测及定位测试现场，缺乏对各种局放测试方法的模拟。

③欠缺对电缆局放行波特性的探讨，为提高现场局放检测及定位测试的有效性和成功率提供强有力的理论依据。

④欠缺对电力电缆局放定位方法的训练，根据现场的不同情况从容选择较佳的局放定位测试方法。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供电缆线路局部放电检测模拟装置，它可以进行近十种与局放测试相关的测试项目，借助模拟局放信号发生器（PG），使得测试项目均可以在不带电的状态下进行，其安全性能得到极大的提升。

为了解决背景技术所存在的问题，本实用新型是采用以下技术方案：它包含电缆铠装直接接地箱模型电缆1模型电缆、电缆铠装交叉互联换位箱模型电缆2模型电缆、模拟电缆终端模型电缆3模型电缆、电缆中间接头模型电缆4模型电缆、通讯同轴电缆模型电缆5模型电缆、“T”型接头模型电缆6模型电缆、“一”型接头模型电缆7模型电缆、BNC分叉线模型电缆8模型电缆、局放测试系统模型电缆9模型电缆、模型电缆模型电缆14模型电缆，每根模型电缆模型电缆14模型电缆由两组电缆中间接头模型电缆4模型电缆、三组通讯同轴电缆模型电缆5模型电缆、四组“T”型接头模型电缆6模型电缆、六组“一”型接头模型电缆7模型电缆、四组BNC分叉线模型电缆8模型电缆连接而成，电缆中间接头模型电缆4模型电缆的两端分别通过BNC分叉线模型电缆8模型电缆、“一”型接头模型电缆7模型电缆、“T”型接头模型电缆6模型电缆的串联将三组通讯同轴电缆模型电缆5模型电缆以串联方式连接，所述的电缆中间接头模型电缆4模型电缆中间连接有高频电压传感器模型电缆10模型电缆，模型电缆模型电缆14模型电缆右侧的电缆中间接头模型电缆4模型电缆铠装接续位置用BNC分叉线模型电缆8模型电缆和通讯同轴电缆模型电缆5模型电缆与电缆铠装交叉互联换位箱模型电缆2模型电缆连接；模型电缆模型电缆14模型电缆的右端用BNC分叉线模型电缆8模型电缆、“T”型接头模型电缆6模型电缆和通讯同轴电缆模型电缆5模型电缆与模拟电缆终端模型电缆3模型电缆连接。

所述的模拟电缆终端3包含高频电压传感器10、模拟避雷器11、高频电流互感器12，模拟电缆终端3的上端左侧连接高频电压传感器10，模拟电缆终端3的上端右侧连接有模拟避雷器11、高频电流互感器12，模拟电缆终端3的下端连接同轴电缆5。

“T”型接头模型电缆6模型电缆、BNC分叉线模型电缆8模型电缆与模拟局放信号发生器模型电缆13模型电缆连接, 可对本模拟装置注入模拟局放信号。

本实用新型具有以下有益效果：所述的模拟装置可以进行近十种与局放测试相关的测试项目，其中包括电缆局放行波特性的探讨、电缆终端及中间接头的局放检测方法、电缆绝缘接头薄膜电极法、电缆局放测试校正方法、单端检测局放行波回波时间定位法、双端检测局放行波时间差定位法。

    所述的模拟装置另外一个显著的优势就是，借助模拟局放信号发生器（PG），上述所有的测试项目均可以在不带电的状态下进行，其安全性能得到极大的提升。所述模拟装置的特征在于模拟电缆线路各部位的接续均采用“T”型接头或“一”型接头进行连接，在不改变线路同轴结构同时，提高了模拟装置安装的便捷性。传感器可以安装在模拟线路的任意位置上，连接局放测试系统，模拟局放信号发生器可以从任意位置向模拟电缆注入脉冲信号而模拟该点发生的局部放电，从而可以进行一系列相关局部放电检测和局部放电定位的模拟测试项目。

附图说明：

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型模拟电缆终端3结构示意图；

图3是本实用新型电缆铠装直接接地箱1结构示意图；

图4是本实用新型电缆铠装交叉互联换位箱2结构示意图；

具体实施方式：

参看图1，本具体实施方式采用以下技术方案：它包含电缆铠装直接接地箱模型电缆1模型电缆、电缆铠装交叉互联换位箱模型电缆2模型电缆、模拟电缆终端模型电缆3模型电缆、电缆中间接头模型电缆4模型电缆、通讯同轴电缆模型电缆5模型电缆、“T”型接头模型电缆6模型电缆、“一”型接头模型电缆7模型电缆、BNC分叉线模型电缆8模型电缆、局放测试系统模型电缆9模型电缆、模型电缆模型电缆14模型电缆，每根模型电缆模型电缆14模型电缆由两组电缆中间接头模型电缆4模型电缆、三组通讯同轴电缆模型电缆5模型电缆、四组“T”型接头模型电缆6模型电缆、六组“一”型接头模型电缆7模型电缆、四组BNC分叉线模型电缆8模型电缆连接而成，电缆中间接头模型电缆4模型电缆的两端分别通过BNC分叉线模型电缆8模型电缆、“一”型接头模型电缆7模型电缆、“T”型接头模型电缆6模型电缆的串联将三组通讯同轴电缆模型电缆5模型电缆以串联方式连接，所述的电缆中间接头模型电缆4模型电缆中间连接有高频电压传感器模型电缆10模型电缆，模型电缆模型电缆14模型电缆右侧的电缆中间接头模型电缆4模型电缆铠装接续位置用BNC分叉线模型电缆8模型电缆和通讯同轴电缆模型电缆5模型电缆与电缆铠装交叉互联换位箱模型电缆2模型电缆连接；模型电缆模型电缆14模型电缆的右端用BNC分叉线模型电缆8模型电缆、“T”型接头模型电缆6模型电缆和通讯同轴电缆模型电缆5模型电缆与模拟电缆终端模型电缆3模型电缆连接。

所述的模拟电缆终端3包含高频电压传感器10、模拟避雷器11、高频电流互感器12，模拟电缆终端3的上端左侧连接高频电压传感器10，模拟电缆终端3的上端右侧连接有模拟避雷器11、高频电流互感器12，模拟电缆终端3的下端连接同轴电缆5。

“T”型接头模型电缆6模型电缆、BNC分叉线模型电缆8模型电缆与模拟局放信号发生器模型电缆13模型电缆连接, 可对本模拟装置注入模拟局放信号。

本具体实施方式中所使用的同轴电缆与实际线路中的电力电缆对比，两者的结构相同，都是由线芯、绝缘屏蔽层及护套构成；但是同轴电缆携带方便，占用面积小，适合各种场合培训。两者相同点都是应用行波法测试局放点，仅仅是波速和特性阻抗不同，但对于局放检测的效果相同，在波形显示方面采用同轴电缆测试的波形清晰明了，干扰杂波较少，代替电缆进行局放测试教学效果较好。

本具体实施方式可以模拟在线路的任何地方都可以模拟局放发生，能够模拟出真实的模拟故障信号的频率，幅值，同时这个脉冲信号发送携带方面，不需要外接电源，移动方便，能够实时显示PD量。并且通过PG间接注入模拟故障信号来估算直接直接注入法所产生的故障信号。

本具体实施方式可应用于局放检测方法对比的试验项目中。电缆线路的局放测试主要是在中间接头或终端中进行的，而中间接头可以通过在运行状态下允许开门的交叉互联箱和直接接地箱进行测试，或者条件允许的情况下直接在中间接头两端的电缆外护套上安装薄膜电极检测器进行测试。

电缆终端：如图2所示，本实用新型可分别在模拟电缆终端上的4个不同位置进行检测。其位置分别为PDD传感器通过电容臂连接到电缆铠装与模拟绝缘法兰两侧（测试点A）；HFCT跨接在薄膜电极与铁架间的电容臂上（测试点B）；HFCT跨接在电缆铠装与EB-G外壳之间的模拟避雷器上（测试点C）； HFCT直接跨接在电缆铠装接地线上（测试点D）。注入100pC模拟局放信号，对比各测试点所检测的波形及幅值，总结归纳最佳的电缆终端局放检测方法。

电缆铠装直接接地箱：如图3所示，本实用新型可分别在接地中间接头及其接地箱的4个不同位置进行检测。其位置分别为HFCT跨接在接地箱的铝条上A，HFCT跨接在接地箱与电缆中间接头连接线的本体上B，HFCT安装在接地同轴线的分支线上C, PDD传感器安装在电缆中间接头两内侧的薄膜电极上D。。

电缆铠装交叉互联换位箱：如图4所示，本实用新型可分别在接地中间接头及其互联换位箱的5个不同位置进行检测。其位置分别为在在互联箱的上下端安装电容臂，HFCT跨接在接电容臂上A，HFCT跨接在互联箱的铝条上B，HFCT跨接在互联箱与电缆中间接头连接线的本体上C，HFCT安装在接地同轴线的分支线上D, PDD传感器安装在电缆中间接头两内侧的薄膜电极上E。

电缆局放测试校正：如图3-4所示，本实用新型可在中间接头的位置进行检测，分别通过线芯与铠装之间注入（直接注入法）和通过电缆中间接头两端薄膜电极注入（间接注入法）注入信号，PDD通过短接线连接到电缆红箭接头来两内侧的薄膜电极上检测信号。

本具体实施方式可应用于金属薄膜电极法的试验项目中。中间接头的校正方法是将局放模拟信号通过一对耦合电容注入到电缆接头绝缘环两侧的金属屏蔽上。

电缆线路局放测试时，由于电缆处于带电运行状态，如要进行测试系统校正，就要求首先不影响电缆线路的运行，又要保证测试人员的安全，再就是要能够有效的注入模拟局放信号。显然，在电缆线路的现场时不可能实现直接注入法的操作。薄膜电极法应用于现场电缆局放测试，就是通过间接注入模拟PD信号手段，进行局放测试系统检测值的校正，也可以将其实际检测到的PD信号进行比较分析，推算实际PD信号的真实水平而在一定程度上实现PD的定量评价。

本具体实施方式具有以下有益效果：所述的模拟装置可以进行近十种与局放测试相关的测试项目，其中包括电缆局放行波特性的探讨、电缆终端及中间接头的局放检测方法、电缆绝缘接头薄膜电极法、电缆局放测试校正方法、单端检测局放行波回波时间定位法、双端检测局放行波时间差定位法。

所述的模拟装置另外一个显著的优势就是，借助模拟局放信号发生器（PG），上述所有的测试项目均可以在不带电的状态下进行，其安全性能得到极大的提升。所述模拟装置的特征在于模拟电缆线路各部位的接续均采用“T”型接头或“一”型接头进行连接，在不改变线路同轴结构同时，提高了模拟装置安装的便捷性。传感器可以安装在模拟线路的任意位置上，连接局放测试系统，模拟局放信号发生器可以从任意位置向模拟电缆注入脉冲信号而模拟该点发生的局部放电，从而可以进行一系列相关局部放电检测和局部放电定位的模拟测试项目。

Claims (3)

1.电缆线路局部放电检测模拟装置，其特征在于它包含电缆铠装直接接地箱(1)、电缆铠装交叉互联换位箱(2)、模拟电缆终端(3)、电缆中间接头(4)、通讯同轴电缆(5)、“T”型接头(6)、“一”型接头(7)、BNC分叉线(8)、局放测试系统(9)、模型电缆(14)，每根模型电缆(14)由两组电缆中间接头(4)、三组通讯同轴电缆(5)、四组“T”型接头(6)、六组“一”型接头(7)、四组BNC分叉线(8)连接而成，电缆中间接头(4)的两端分别通过BNC分叉线(8)、“一”型接头(7)、“T”型接头(6)的串联将三组通讯同轴电缆(5)以串联方式连接，所述的电缆中间接头(4)中间连接有高频电压传感器(10)，模型电缆(14)右侧的电缆中间接头(4)铠装接续位置用BNC分叉线(8)和通讯同轴电缆(5)与电缆铠装互联换位箱(2)连接；模型电缆(14)的右端用BNC分叉线(8)、“T”型接头(6)和通讯同轴电缆(5)与模拟电缆终端(3)连接。

2.根据权利要求1所述的电缆线路局部放电检测模拟装置，其特征在于所述的模拟电缆终端(3)包含高频电压传感器(10)、模拟避雷器(11)、高频电流互感器(12)，模拟电缆终端(3)的上端左侧连接高频电压传感器(10)，模拟电缆终端(3)的上端右侧连接有模拟避雷器(11)、高频电流互感器(12)，模拟电缆终端(3)的下端连接通讯同轴电缆(5)。

3.根据权利要求1所述的电缆线路局部放电检测模拟装置，其特征在于所述的“T”型接头(6)、BNC分叉线(8)与模拟局放信号发生器(13)连接。