CN208384053U - 一种高压电缆接头局放检测定位仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高压电缆接头局放检测定位仪，包括电容传感器及可安装在壳体内的信号采集装置、信号处理装置；所述信号处理装置通过线路连接有数据显示装置、控制装置及数据存储装置；所述局放电容传感器数量至少为两个且采用多点布局阵列式放置，每一个所述电容传感器分别通过独立的线路与所述信号采集装置电性连接。该高压电缆接头局放检测定位仪局放检测精度较高、定位准确、安全可靠、抗干扰能力较强。

Description

一种高压电缆接头局放检测定位仪

技术领域

本实用新型涉及高压电局放检测技术领域，具体是涉及一种高压电缆接头局放检测定位仪。

背景技术

电力设备绝缘在足够强的电场作用下局部范围内发生的放电。这种放电以仅造成导体间的绝缘局部短(路桥)接而不形成导电通道为限。每一次局部放电对绝缘介质都会有一些影响，轻微的局部放电对电力设备绝缘的影响较小，绝缘强度的下降较慢；而强烈的局部放电，则会使绝缘强度很快下降。这是使高压电力设备绝缘损坏的一个重要因素。因此，设计高压电力设备绝缘时，要考虑在长期工作电压的作用下，不允许绝缘结构内发生较强烈的局部放电。对运行中的设备要加强监测，当局部放电超过一定程度时，应将设备退出运行，进行检修或更换。

高压电缆作为城市供电系统的血脉，为城市的生产生活提供所需电能。一旦电缆出现故障。对城市生活造成的影响不可估量。高压电缆的主要故障位置为高压电缆接头。因此，做好高压电缆接头的局放检测是确保高压电缆稳定工作的要点。高压电缆的局部放问题是引起高压电缆事故的主要因素，多年来一直受到广泛关注。究其原因，一方面主要是由于电缆的绝缘部件存在缺陷，产生局部微量放电。而该放电过程加速了电缆绝缘性能的劣化，最终导致电缆击穿。如何测量电缆的早期局部放电现象，对预防电缆事故具有重要意义。另一方面，由于电力电缆中间接头的电场应力较为集中，是电力电缆绝缘的薄弱环节，更容易产生绝缘故障。据统计，大部分的电缆绝缘击穿问题发生在电缆中间接头部位。

电缆接头局放发生点主要集中在高压电缆硅橡胶上。如果能够定位电缆接头橡胶绝缘层的具体位置。对电缆接头橡胶层的故障问题进行数据化分析。找出电缆接头橡胶层薄弱环节有利于生产出合格率更好的产品。

本专利的申请人在先申请的申请号为201710225831.2的中国发明专利申请公开了一种网状差分式电缆接头局放检测装置及方法，网状差分式电缆接头局放检测装置包括信号检测单元和信号处理单元，所述信号检测单元和信号处理单元设置于电缆接头处；信号检测单元为网状结构，采用多片式分布式布局，形成角度差；信号处理单元采用差分检测原理对信号检测单元传输的多组信号进行处理。利用网状差分式电缆接头局放检测装置在电缆接头电容传感器上使用了差分信号检测方法进行局放信号的检测，电缆接头内置电容传感器上采用了网状结构，这样既增加了检测面积，也减小了电容值，并且在电缆接头硅橡胶层外与铜壳内可以方便安装。该检测装置虽然能够通过电容传感器对高压电缆接头进行局放检测。但是该局放检测方法无法实现对橡胶层的定位功能的。此外，传统的局放检测，无论是使用电磁脉冲法、还是超声波的方法，都是没法实现对橡胶层的定位功能的。此外，该局放检测装置只有局放检测传感器和处理装置，只能实现检测和处理的功能，不能对局放信息进行存储和显示，也不能实现控制功能。

发明内容

为克服上述现有技术中传统的电容式局放检测不具有定位功能的技术缺陷，本实用新型提供一种由多个传感器阵列实现局放定位功能的一种高压电缆接头局放检测定位仪。

为实现上述目的本实用新型的第一个技术方案是：一种高压电缆接头局放检测定位仪，包括局放电容传感器及可安装壳体内的信号采集装置、信号处理装置；所述信号处理装置通过线路连接有数据显示装置、控制装置及数据存储装置；所述局放电容传感器数量至少为两个且采用多点布局阵列式放置包裹在被测高压电缆接头的绝缘层的外部，每一个所述局放电容传感器分别通过独立的线路与所述信号采集装置电性连接。

优选的是，所述数据存储装置设置在壳体内。

在上述任一方案中优选的是，所述数据显示装置为显示屏。

在上述任一方案中优选的是，所述控制装置为手动按键。

在上述任一方案中优选的是，所述控制装置为触摸屏。

在上述任一方案中优选的是，所述数据存储装置为存储卡。

在上述任一方案中优选的是，所述数据存储装置为闪存。

在上述任一方案中优选的是，述数据存储装置为硬盘。

在上述任一方案中优选的是，所述局放电容传感器采用对称布局设置。

在上述任一方案中优选的是，所述信号采集装置为高速模数转换器。

在上述任一方案中优选的是，所述信号采集装置为局放电容传感器。

在上述任一方案中优选的是，所述局放电容传感器采用柔性电路板制作成。

在上述任一方案中优选的是，所述信号处理装置为单片机或微处理器或现场可编程门阵列(FPGA)。

在上述任一方案中优选的是，信号采集单元使用傅里叶变换对数据进行处理，利用FFT，DFT等方法求出频域信号强度。

在上述任一方案中优选的是，信号采集单元利用采集信号电压伏值计算信号强度。

本实用新型的第二个技术方案是提供一种高压电缆接头局放检测定位方法，包括将每一个信号采集装置通过线路与每一个局放电容传感器连接；

将局放电容传感器采用位置对称布局包裹在高压电缆接头的绝缘层外部；

局放电容传感器处于高压电缆接头的绝缘层与电缆绕包铜网层之间；

局放电容传感器测量高压电缆接头的局部放电量信息并将测得的高压电缆接头部位的局部放电量信息通过线路传递给信号采集装置；

信号采集装置接收所述局放电容传感器测得的局部放电量信息通过线路传递给信号处理装置；

信号处理装置接收所述信号采集装置发送的局部放电量信息进行处理并且将所述局部放电量信息与存储在所述数据存储装置内的阈值进行对比并且显示在数据显示装置上。

优选的是，当任一局放电容传感器测得的放电量大于阈值时，则超过阈值的最大放电量通道为局放通道，实现局放的定位：

与现有技术相比本实用新型的优点在于：该高压电缆接头局放检测定位仪局放检测精度较高、定位准确、安全可靠、抗干扰能力较强。此外，该高压电缆接头局放检测定位仪实现了对高压电缆接头的局放定位并且也克服了由于多个传感器阵列的个体差异及安装差异，会导致每一个传感器的测量值有偏差容易产生误报的技术缺陷。创造性的通过在传感器的布局上面采用了对称布排列方式将两只传感器设为一组，两个相对应的传感器相互抵消传感器个体差异。同时消处来至电缆接头的传导干扰。

附图说明

图1为按照本实用新型的高压电缆混合局放检测仪一优选实施例的主视图。

图2为按照本实用新型的高压电缆混合局放检测仪图1所示实施例的原理图。

图3为按照本实用新型的高压电缆混合局放检测仪图1所示实施例中电容传感器包裹高压电缆接头的立体结构示意图。

图4为按照本实用新型的高压电缆混合局放检测仪图3所示实施例的主视结构示意图。

图5为按照本实用新型的高压电缆混合局放检测仪图4所示实施例的左视结构示意图。

具体实施方式

下面公开了多种不同的实施例所述的主题技术方案的实施方式或实施例。为了简化公开内容，下面描述了各元素和排列的具体实例。当然，这些仅仅为例子而已，并非对本实用新型得保护范围进行限制。

根据一个或多个实施例，所述存储器包括计算机可读记录/存储介质，如随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM)、闪存存储器、光盘、磁盘、固态盘，等等。根据一个或多个实施例，所述控制器由编程为用于执行本文所述的一个或多个操作和/或功能的微处理器来执行。根据一个或多个实施例，所述控制器整个或部分地由专门配置的硬件来执行。

实施例1：

如图1‐5所示，一种高压电缆接头局放检测定位仪，包括壳体1 级安装在壳体1内的信号采集装置3、信号处理装置4及数据存储装置4。信号采集装置3和信号处理装置4处于壳体1内的上部位置，且相互水平排列。所述壳体采用防水结构设计。在本实施例中，信号处理装置4为单片机。数据存储装置4为存储卡。所述存储卡处于壳体1内的下部位置。控制装置5为手动按键。数据显示装置2为显示屏。所述单片机通过线路分别与置于壳体1内的所述存储卡、所述按键、所述显示屏电性连接。所述显示屏可拆卸的粘结在壳体1上。壳体1为矩形结构，壳体1的的长度为10‐20厘米之间，高度约为0.5‐厘米之间。宽度约为5‐10厘米之间。局放电容传感器7通过线路与所述单片机电性连接。在本实施例中，局放电容传感器7的数量为 10个，每两个局放电容传感器7为一组，共计五组。每组的局放电容传感器7依次顺序的轴向分布在所述高压电缆接头8上。每两个局放电容传感器7相互对应地或对称地包裹在被测高压电缆接头8的绝缘层9的外部并且处于高压电缆接头8的包铜网层10内。具体是，局放电容传感器7处于所述高压电缆接头8的绝缘层9和包铜网层 10之间。在本实施例中，局放电容传感器7采用柔性电路板制成。采用柔性电路板制成的局放电容传感器可弯曲地贴合在被测高压电缆接头的绝缘层外部，测量精度较高。

实施例2：

如图1‐5所示，一种高压电缆接头局放检测定位仪，包括局放电容传感器7及分别固定安装在壳体1内的信号采集装置3、信号处理装置4；所述信号处理装置4通过线路连接有数据显示装置2、控制装置5及数据存储装置6；所述局放电容传感器7数量至少为两个且采用多点布局阵列式设置包裹在被测高压电缆接头的绝缘层的外部，每一个所述局放电容传感器7分别通过独立的线路与所述信号采集装置3电性连接。在本实施例中，所述数据存储装置6设置在壳体内 1。数据存储装置6为所述数据存储装置6为闪存。在本实施例中，局放电容传感器7采用对称布局设置。具体是，局放电容传感器7的数量为四个，每两个局放电容传感器7为一组，共计两组。每组的局放电容传感器7依次顺序的分布在所述高压电缆接头8上。每两个局放电容传感器7相互对应地或对称地包裹在被测高压电缆接头8的绝缘层9的外部并且处于高压电缆接头8的包铜网层10内。局放电容传感器7处于所述高压电缆接头8的绝缘层9和包铜网层10之间。

实施例3：

如图1‐5所示，一种高压电缆接头局放检测定位仪，包括壳体1 级安装在壳体1内的信号采集装置3、信号处理装置4及数据存储装置4。在本实施例中，信号处理装置4为微处理器。数据存储装置4 为硬盘。所述硬盘处于壳体1内的下部位置。控制装置5为手动按键。数据显示装置2为可触摸式液晶显示屏。所述微处理器通过线路分别与置于壳体1内的所述硬盘、所述手动按键、所述可触摸式液晶显示屏电性连接。所述可触摸式液晶显示屏可拆卸的粘结在壳体1上。局放电容传感器7通过线路与所述微处理器电性连接。在本实施例中，局放电容传感器7的数量为八个，每两个局放电容传感器7为一组，共计4组。每组的局放电容传感器7依次顺序的轴向分布在所述高压电缆接头8上。每两个局放电容传感器7相互对应地或对称地包裹在被测高压电缆接头8的绝缘层9的外部并且处于高压电缆接头8的包铜网层10内。具体是，局放电容传感器7处于所述高压电缆接头8 的绝缘层9和包铜网层10之间。

实施例4：

1.如图1‐5所示，一种高压电缆接头局放检测定位仪，包括局放电容传感器7及分别固定安装在壳体1内的信号采集装置3、信号处理装置4；所述信号处理装置4通过线路连接有数据显示装置2、控制装置5及数据存储装置6；在本实施例中，所述所述信号采集装置3为高速模数转换器。所述局放电容传感器7数量至少为一组，每组包括两个局放电容传感器7。每组局放电容传感器7采用对称布局设置。在本实施例中，每两个局放电容传感器7为一组，共计三组。每组的局放电容传感器7依次顺序的分布在所述高压电缆接头8上。每两个局放电容传感器7相互对应地或对称地包裹在被测高压电缆接头8的绝缘层9的外部并且处于高压电缆接头8的包铜网层10内。局放电容传感器7处于所述高压电缆接头8的绝缘层9和包铜网层10之间。在本实施例中，所述信号处理装置为现场可编程门阵列(FPGA)。

实施例5：

如图1‐5所示，一种高压电缆接头局放检测定位仪，包括壳体1 级安装在壳体1内的信号采集装置3、信号处理装置4及数据存储装置4。在本实施例中，信号处理装置4为微处理器。数据存储装置4 为硬盘。所述硬盘处于壳体1内的下部位置。控制装置5可触摸式液晶显示屏。数据显示装置2为也为所述可触摸式液晶显示屏。所述微处理器通过线路分别与置于壳体1内的所述硬盘、所述可触摸式液晶显示屏电性连接。所述可触摸式液晶显示屏可拆卸的粘结在壳体1上。局放电容传感器7通过线路与所述微处理器电性连接。在本实施例中，所述信号采集装置3为多通道信号采集器。局放电容传感器7的数量为二十个，每四个局放电容传感器7为一组，共计五组。五组局放电容传感器7依次顺序排列的包裹在被测高压电缆接头8上。每组四个局放电容传感器7间隔对称的包裹在高压电缆接头8上且与包裹在高压电缆接头8外部的绝缘层9接触。局放电容传感器7处于所述高压电缆接头8的绝缘层9和包铜网层10之间。

实施例6：

如图1‐5所示，一种高压电缆接头局放检测定位方法，包括将每一个信号采集装置3通过线路与每一个局放电容传感器7连接；

将局放电容传感器7采用位置对称布局包裹在高压电缆接头8的绝缘层9外部；

局放电容传感器7处于高压电缆接头8的绝缘层9与电缆绕包铜网层10之间；

局放电容传感器7测量高压电缆接头8的局部放电量信息并将测得的高压电缆接头8部位的局部放电量信息通过线路传递给信号采集装置3；

信号采集装置3接收所述局放电容传感器7测得的局部放电量信息通过线路传递给信号处理装置4；

信号处理装置4接收所述信号采集装置3发送的局部放电量信息进行处理并且将所述局部放电量信息与存储在所述数据存储装置6 内的阈值进行对比并且显示在数据显示装置2上。

当任一局放电容传感器7测得的放电量大于阈值时，则超过阈值的最大放电量通道为局放通道，实现局放的定位：

以上所述仅是本实用新型的优选实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

阅读了本说明书后，本领域技术人员不难看出，本实用新型由现有技术的结合构成，这些构成本实用新型的各部分的现有技术有些在此给予了详细描述，有些则出于说明书简明考虑并未事无巨细地赘述，但本领域技术人员阅读了说明书后便知所云。而且本领域技术人员也不难看出，为构成本实用新型而对这些现有技术的结合是饱含大量创造性劳动，是发明人多年理论分析和大量实验的结晶。本领域技术人员同样可以从说明书中看出，这里所披露的每个技术方案以及各个特征的任意组合都属于本实用新型的一部分。

Claims (13)

1.一种高压电缆接头局放检测定位仪，包括局放电容传感器及可安装在壳体内的信号采集装置、信号处理装置；其特征在于：所述信号处理装置通过线路连接有数据显示装置、控制装置及数据存储装置；所述局放电容传感器数量至少为两个且采用多点布局阵列式放置包裹在被测高压电缆接头的绝缘层的外部，每一个所述局放电容传感器分别通过独立的线路与所述信号采集装置电性连接。

2.如权利要求1所述的高压电缆接头局放检测定位仪，其特征在于：所述数据存储装置设置在壳体内。

3.如权利要求1或2所述的高压电缆接头局放检测定位仪，其特征在于：所述数据显示装置为显示屏。

4.如权利要求1或2所述的高压电缆接头局放检测定位仪，其特征在于：所述控制装置为手动按键。

5.如权利要求1或2所述的高压电缆接头局放检测定位仪，其特征在于：所述控制装置为触摸屏。

6.如权利要求1或2所述的高压电缆接头局放检测定位仪，其特征在于：所述数据存储装置为存储卡。

7.如权利要求1或2所述的高压电缆接头局放检测定位仪，其特征在于：所述数据存储装置为闪存。

8.如权利要求1或2所述的高压电缆接头局放检测定位仪，其特征在于：述数据存储装置为硬盘。

9.如权利要求1所述的高压电缆接头局放检测定位仪，其特征在于：所述局放电容传感器采用对称布局设置。

10.如权利要求1或2所述的高压电缆接头局放检测定位仪，其特征在于：所述信号采集装置为高速模数转换器。

11.如权利要求1或2所述的高压电缆接头局放检测定位仪，其特征在于：所述信号采集装置为局放电容传感器。

12.如权利要求9所述的高压电缆接头局放检测定位仪，其特征在于：所述局放电容传感器采用柔性电路板制作成。

13.如权利要求1所述的高压电缆接头局放检测定位仪，其特征在于：所述信号处理装置为单片机或微处理器或现场可编程门阵列。