CN210720637U - 电缆接头局放监测传感器及电缆接头局放监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电缆接头局放监测传感器，包括一对探测电极，探测电极包括绝缘带、导电层和半导电层，半导电层附着在绝缘带上，导电层埋设在绝缘带中且与半导电层接触，设于导电带上的信号引出线引出至绝缘带外。本实用新型还公开了一种采用上述监测传感器的电缆接头局放监测系统。本实用新型通过局放监测传感器感应获取电缆运行过程中因缺陷所产生的局部放电信号，经局放采集器采集分析，及时了解设备的绝缘状况，确定绝缘故障的产生原因及严重程度，有效预防电缆运行过程中的故障隐患，保证线路安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力设备技术领域，尤其涉及一种电缆接头局放监测传感器及电缆接头局放监测系统。
背景技术
随着电力系统的飞速发展以及旧城改造工程的进行，电力电缆在电力网络中的应用愈发广泛。由于电缆绝缘的老化变质、过热、机械损伤等，使得电缆在运行中绝缘裂化发生故障，局部放电检测一直是电缆绝缘非破坏性电气检验的主要项目，越来越被看做是一种有效的绝缘诊断方法。
现有局放监测传感器多采用高频电流传感器监测局放信号，高频电流传感器由于体积庞大，无法安装于电缆接头铜保护壳内，只能安装在电缆接头铜保护壳外部接地线上,外置传感器接触外部环境因此容易受潮受损；外置传感器离电缆线芯较远，检测到局放信号较弱；且传感器不仅仅捕捉内部信号，也捕捉外部干扰，往往外部干扰信号远大于内部局放信号，从而无法准确有效地监测电缆局部放电。
专利201821257835.5公开了一种双极植入式电缆接头局放传感器，该专利所述局放传感器仅适用于由铜带绕包作为金属屏蔽层的低电压等级电缆局放监测，且该双极植入式电缆接头局放传感器设置在靠近电力电缆接头的外半导电层外，容易遭受外力的破坏而受损，两个电极集成在一个基体结构中，增加了传感器的厚度以及制作难度。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的问题之一。为此，本实用新型的目的之一在于提供一种电缆接头局放监测传感器及电缆接头局放监测系统。
为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案：
电缆接头局放监测传感器，包括一对探测电极，所述探测电极包括绝缘带、导电层和半导电层，所述半导电层附着在所述绝缘带上，所述导电层埋设在所述绝缘带中且与所述半导电层接触，设于所述导电带上的信号引出线引出至所述绝缘带外。
本申请通过一对探测电极形成电容结构，以实现对电缆接头局放电压的电容耦合，将局放信号摄取测量。
导电层置于绝缘带中，导电层上面附有一层半导电附层，半导电层直接接触电缆接头表面，使得局放监测传感器与电缆接头更贴合，让导电层感应获取接头内部局放信号更加灵敏。
电缆接头局放监测系统，包括采样电路模块、局放采集器和局放监测传感器；
所述传感器和采样电路模块设置在所述电缆接头外且位于接头铜保护壳内，所述采样电路模块电性连接至所述局放采集器；
所述传感器包括设置在所述电缆接头不同位置的一对探测电极；
所述探测电极包括绝缘带、导电层和半导电层，所述半导电层附着在所述绝缘带上且与所述电缆接头的外表面接触，所述导电层埋设在所述绝缘带中且与所述半导电层接触，设于所述导电带上的信号引出线引出至所述绝缘带外并连接至所述采样电路模块。
进一步的，所述绝缘带绕包于所述电缆接头外。
进一步的，所述绝缘带相对的两端分别设有卡扣和卡扣孔，所述卡扣扣合于所述卡扣孔中将所述绝缘带绕包于所述电缆接头外。
进一步的，所述绝缘带相对的两端设置有方便搭扣的台阶。
本实用新型电缆接头局放传感器安装在电缆接头上，与电缆金属屏蔽层无关，适用于各个电压等级的电缆接头局放监测，且局放传感器安装在接头铜保护壳内部，保护传感器免于遭受外力破坏而受损，同时，本电缆接头局放监测系统在电缆接头制作安装的过程中一起安装完成，不影响电缆接头的安装工艺，不破坏电缆的屏蔽结构。
本实用新型可以实现对电缆接头局放的实时在线监测，能够及时发现电缆的绝缘状况，预防事故的发生。
当电缆接头发生局部放电时，一对探测电极中的导电层耦合感应输出非零电势差，测量得到脉冲电流信号，通过导电层上设置的信号引出点，分别经信号引出线将信号给采样电路模块，采样电路模块进行采样转换后经信号传输线发送到局放采集器。
本实用新型局放监测传感器和采样电路模块均内置于接头铜保护壳中，这样既保护传感器不受到外力破坏和外界环境的腐蚀损伤，同时也屏蔽了大部分外界的干扰信号，能更加准确的判断局放信号和绝缘故障类型。
本实用新型能够有效检测电缆接头处的局放信号，并且局放监测传感器内置于接头铜保护壳里，避免了外界环境的潮湿以及外力破坏损伤传感器，延长了传感器的使用寿命；传感器直接贴附于电缆接头上，更贴近于局放产生的部位，测量精准；同时传感器因内置于接头铜保护壳内，传感器表面又有绝缘层做电气绝缘，这样既保护传感器不受到外力破坏和外界环境的腐蚀损伤，同时也屏蔽了大部分外界的干扰信号，能更加准确的判断局放信号和绝缘故障类型。
本实用新型所述的局放监测传感器主体采用绝缘材料浇注成型，生产便捷，成本低，且传感器无半导体器件，与电缆附件同寿命。传感器在电缆接头制作安装时一起安装，不改变电缆接头的安装工艺，不影响电缆及电缆接头的电气和绝缘性能，安装简单方便。
附图说明
图1为本实用新型中探测电极的结构示意图；
图2为本实用新型中探测电极的剖视图；
图3为本实用新型中探测电极卷绕后的结构示意；
图4为图3中A处放大示意图；
图5为本实用新型中电缆接头局放监测系统安装示意图；
图6为本实用新型中电缆接头局放监测系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参见图1-图5，一种电缆接头局放监测传感器，包括一对探测电极1，探测电极1包括绝缘带101、导电层102、半导电层103和信号引出线104，半导电层103附着在绝缘带101的上表面上，在绝缘带101内位于半导电层103的下方设有导电层102，信号引出线104焊接在导电层102上并引出至绝缘带101外。
参见图5，监测传感器使用时，两个探测电极1布置在电缆接头2的不同位置处，绝缘带101绕包在电缆接头2上，导电层102置于绝缘带101中，导电层102上面附有一层半导电层103，半导电层103直接接触电缆接头2表面。
本实施例通过一对探测电极1形成电容结构，以实现对电缆接头2局放电压的电容耦合，将局放信号摄取测量。导电层102置于绝缘带101中，导电层102上面附有一层半导电附层103，半导电层103直接接触电缆接头2表面，导电层102感应获取接头内部局放信号更加灵敏，相比专利201821257835.5中的传感器，本实施例检测传感器结构比较简单，两个探测电极分离设置，不仅尽可以降低传感器的厚度，而且也易于制作。
参见图1、图2和图3，为方便探测电极固定在电缆接头2上，在绝缘带101相对的两端分别设有卡扣105和卡扣孔106，探测电极1安装时，整个探测电极1沿着电缆接头周向包裹在电缆接头外并将卡扣105扣合在卡扣孔103中，将探测电极1包裹套置在电缆接头2外，探测电极安装非常方便，不易从电缆接头2上掉落。为方便连接，在绝缘带101两端设置有台阶，便于两端面贴合，卡扣105和卡扣孔106设置于台阶面上且成排布置，绝缘带101总长度取决于电缆接头横截面的大小，绝缘带101贴合在电缆接头上并覆盖半导电附层103，实现绝缘隔离。
参见图5和图6，一种电缆接头局放监测系统，包括采样电路模块3、局放采集器4和上述局放监测传感器，传感器和采样电路模块4设置在电缆接头2外且位于接头铜保护壳5内，一对探测电极1设置在电缆接头2的不同位置处，当电缆接头2发生局部放电时，导电层耦合感应输出非零电势差，测量得到脉冲电流信号。通过导电层102上设置的信号引出点，分别经信号引出线104将信号给采样电路模块3，采样电路模块3进行采样转换后经信号传输线6发送到局放采集器4。
本实施例中，局放采集器4和采样电路模块3为电子市场直接采购，其具体结构为现有技术，在此不再赘述。至于局放采集器4、采样电路模块3和监测传感器组成的控制电路，同样为电学领域常规设计，不是本申请改进的重点，在此也不再赘述。
如图5和图6所示，电缆接头局放监测系统检测时，探测电极1在电缆接头2上设置左右两个，当电缆接头发生局部放电时，导电层102耦合感应输出非零电势差，测量得到脉冲电流信号。通过导电层102上设置的信号引出点，分别经信号引出线104将信号给采样电路模块3，采样电路模块3进行采样转换后经信号传输线发送到局放采集器4。局放监测传感器和采样电路模块3均内置于接头铜保护壳5中，这样既保护传感器不受到外力破坏和外界环境的腐蚀损伤，同时也屏蔽了大部分外界的干扰信号，能更加准确的判断局放信号和绝缘故障类型。
综上所述，本实用新型通过制作一个基于电容耦合原理的传感器，能够有效检测电缆接头处的局放信号，并且局放监测传感器内置于接头铜保护壳5里，避免了外界环境的潮湿以及外力破坏损伤传感器，延长了传感器的使用寿命；同时直接贴合于电缆接头上，测量精准，抗干扰能力强。
探测电极1制作时，在模具的模腔最下层倒入少许半导电材料，待冷却后形成一层薄片状的半导电层103，然后将薄片状的导电层102置于半导电层103之上，然后将绝缘橡胶熔融后灌入模腔中，绝缘橡胶冷却后形成绝缘带101，使得导电层102和半导电层103一体附着在绝缘带101上，生产便捷，成本低，传感器内部无半导体器件，与电缆附件同寿命，导电层可以采用铜合金或铝合金薄片。传感器在电缆接头制作安装时一起安装，不改变电缆接头的安装工艺，不影响电缆及电缆接头的电气和绝缘性能，安装简单方便。
上述实施例仅仅是清楚地说明本实用新型所作的举例，而非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里也无需也无法对所有的实施例予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
Claims (7)
1.电缆接头局放监测传感器，其特征在于：包括一对探测电极，所述探测电极包括绝缘带、导电层和半导电层，所述半导电层附着在所述绝缘带上，所述导电层埋设在所述绝缘带中且与所述半导电层接触，设于所述导电层上的信号引出线引出至所述绝缘带外。
2.根据权利要求1所述的监测传感器，其特征在于：所述绝缘带相对的两端分别设有卡扣和与所述卡扣相配合的卡扣孔。
3.根据权利要求2所述的监测传感器，其特征在于：所述绝缘带相对的两端设置有方便搭扣的台阶。
4.电缆接头局放监测系统，包括局放监测传感器、采样电路模块和局放采集器，其特征在于：所述传感器和采样电路模块设置在所述电缆接头外且位于接头铜保护壳内，所述传感器包括设置在所述电缆接头不同位置的一对探测电极；
所述探测电极包括绝缘带、导电层和半导电层，所述半导电层附着在所述绝缘带上且与所述电缆接头的外表面接触，所述导电层埋设在所述绝缘带中且与所述半导电层接触，设于所述导电层上的信号引出线引出至所述绝缘带外并连接至所述采样电路模块，所述采样电路模块通过信号传输线连接至所述局放采集器。
5.根据权利要求4所述的监测系统，其特征在于：所述绝缘带绕包于所述电缆接头外。
6.根据权利要求5所述的监测系统，其特征在于：所述绝缘带相对的两端分别设有卡扣和卡扣孔，所述卡扣扣合于所述卡扣孔中将所述绝缘带绕包于所述电缆接头外。
7.根据权利要求6所述的监测系统，其特征在于：所述绝缘带相对的两端设置有方便搭扣的台阶。
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Cited By (2)
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| CN111880065A (zh) * | 2020-07-16 | 2020-11-03 | 广东电网有限责任公司 | 一种内置式金属箔电极传感器及其制备方法 |
| CN112363100A (zh) * | 2020-11-11 | 2021-02-12 | 贵州电网有限责任公司 | 一种状态监测传感器故障检测装置 |
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