TWI407121B - 運用於高壓電纜放電音射檢測之裝置 - Google Patents

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運用於高壓電纜放電音射檢測之裝置
本發明係有關於一種運用於高壓電纜放電音射檢測之裝置，尤其是指一種有助於量測高壓電纜是否具有不正常放電之產生，以針對該不正常放電進行檢修而減少無預警停電事件之裝置。
按，台電公司於地下配電系統中所採用之25kV高壓電纜係需要大量之終端處理頭與電纜直線接頭，而地下配電系統之異常事件中，電纜之故障佔了一定之比例，其中之大部分故障發生在電纜之終端處理頭與電纜直線接頭，但電纜、終端處理頭與電纜直線接頭在出廠前皆已進行相當完整之測試，故合理研判大部分之瑕疵係發生在現場施工或運轉中之不正常外力所導致者，請參照第五圖所示，若是電纜(6)之遮蔽層(61)去除後，未將應力錐(62)套設妥當以致於PE絕緣層(63)與應力錐(62)之間有缺陷並造成電位分布不均勻的情形下，將造成PE絕緣層(63)之絕緣破壞，請一併參照第六圖以及第七圖所示，該電纜(6)之PE絕緣層(63)與應力錐(62)間係形成有間隙(7)之缺陷，將於該處發生表面閃絡放電，請一併參照第八圖以及第九圖所示，該電纜(6)之PE絕緣層(63)與應力錐(62)間係形成有污染傷痕(8)之缺陷，將於該處發生放電之電痕，請一併參照第十圖所示，當PE絕緣層(63)與應力錐(62)之間有上述之任一種缺陷時，將導致於電纜(6)之部分電位梯度過高而長時間的局部放電並造成破壞。
而用以檢測、評估電力電纜絕緣壽命之方法眾多，其中之部分放電檢測法確實能提供在電纜初期劣化指標上之一項重要參考指標，因為部分放電是絕緣老化及破壞之主要因素之一，故測量部分放電應為高壓電力設備試驗的重要項目之一，若能即時監測部分放電，則可以對高壓電力設備的初期破壞提供可預期的檢修依據，減少無預警停電事件。
上述之部分放電檢測法主要分為電氣檢測法與非電氣檢測法，而非電氣檢測法運用在部分放電之線上檢測中係以超音波檢測法最具代表性，其中又以接觸式超音波檢測法極具發展價值，一般係將接觸式超音波檢測法稱為音射[acoustic emission,AE]檢測法，其係於電纜之表面直接貼合設置有一音射感測器[acoustic emission sensor,AE sensor]，卻因為電纜之表面為圓形而音射感測器之陶瓷感測面則呈平面狀，導致於音射感測器僅能單點檢測而造成原始之音波訊號失真、音波在電纜上之傳遞特性偏差，最大的影響則是音波將嚴重的衰減。
是故，本發明鑑於上述之缺點，以提供一種運用於高壓電纜放電音射檢測之裝置，該裝置係一設於高壓電纜與音射感測器間之導波環，可將高壓電纜上由於部分放電所發生之音射傳遞至音射感測器，以供量測高壓電纜是否具有不正常放電之產生，即可針對該不正常放電進行檢修而減少無預警之停電事件。
本發明之運用於高壓電纜放電音射檢測之裝置較佳實施例的特徵在於，其主要係具有一導波環，以供套設於一高壓電纜之銜接處附近而傳遞該高壓電纜上由於部分放電所發生之音射[acoustic emission,AE]至一音射感測器[acoustic emission sensor,AE sensor]。
根據本發明之運用於高壓電纜放電音射檢測之裝置較佳實施例，該導波環係可為非導磁材料之鋁合金所製成，由於鋁的衰減係數小而可降低音射之衰減量。
為令本發明所運用之技術內容、發明目的及其達成之功效有更完整且清楚的揭露，茲於下詳細說明之，並請一併參閱所揭之圖式及圖號：首先，請參照第一圖以及第二圖所示，係本發明運用於高壓電纜放電音射檢測之裝置其一較佳實施例之示意圖，其係具有一導波環(1)，導波環(1)係可為非導磁材料之鋁合金所製成，以供套設於一高壓電纜(2)之銜接處附近而傳遞該高壓電纜(2)上由於部分放電所發生之音射[acoustic emission,AE]，同時由於鋁的衰減係數小而可降低音射之衰減量，並於導波環(1)之外側形成有一連接面(11)，以供裝設一音射感測器[acoustic emission sensor,AE sensor](3)，且連接面(11)係可與音射感測器(3)之陶瓷感測面完全貼合，有助於導波環(1)與音射感測器(3)間之音波傳遞，而導波環(1)上係可一體成型有一電纜接頭(12)，以供接設於該高壓電纜(2)之銜接處而連接另一高壓電纜(2)或其他設備。
於實施檢測時，請參閱第一圖以及第二圖，可定期的使用音射感測器(3)量測高壓電纜(2)之音射狀況，若是音射之次數[也就是部分放電之次數]變多時即表示高壓電纜(2)之該銜接處具有不正常放電之產生，即可針對該銜接處之不正常放電進行檢修而減少無預警之停電事件，而由於音射感測器(3)之陶瓷感測面可係完全貼合於導波環(1)之連接面(11)，以提供音波傳遞的良好通道，且導波環(1)係可完整的包覆於高壓電纜(2)之外側，以強化音波訊號之檢測效果，並由於導波環(1)係可為非導磁材料之鋁合金所製成，以降低音射之衰減量，所以音射感測器(3)透過導波環(1)測量音射不僅是不會造成音射之衰減，反而可提升音射訊號之量測效能，以提升高壓電纜(2)上損壞之辨識力與準確度。
請再參照第三圖以及第四圖所示，係本發明運用於高壓電纜放電音射檢測之裝置其二較佳實施例之示意圖，其與其一較佳實施例的差異處係在於該導波環(4)包括有相對應之數夾掣件(41)，而各夾掣件(41)對應開設有數固定孔(411)，並於一夾掣件(41)之各固定孔(411)中分別設置有一固定件(412)，且將各固定件(412)分別固設於另一夾掣件(41)之相對應固定孔(411)中，藉此將導波環(4)夾設於一高壓電纜(2)之銜接處附近而傳遞音射，再於導波環(4)之外側形成有一連接面(42)，以供裝設一音射感測器(3)，且連接面(42)係可與音射感測器(3)之陶瓷感測面完全貼合而助於音波傳遞，並於該高壓電纜(2)之銜接處接設有一電纜接頭(5)，以供連接另一高壓電纜(2)或其他設備，然而前述之實施例或圖式並非限定本發明之產品態樣、導波環結構或材質，任何所屬技術領域中具有通常知識者之適當變化或修飾，皆應視為不脫離本發明之專利範疇。
由上述之實施說明可知，本發明與現有結構相較之下，本發明具有以下之優點：
1.本發明係於高壓電纜套設有一導波環，導波環上則裝設一音射感測器，可將高壓電纜上由於部分放電所發生之音射傳遞至音射感測器，以供量測高壓電纜是否具有不正常放電之產生，即可針對該不正常放電進行檢修而減少無預警之停電事件。
2.本發明之導波環外側形成有一連接面，可與音射感測器之陶瓷感測面完全貼合，以提供導波環與音射感測器間音波傳遞的良好通道。
3.本發明之導波環係可為非導磁材料之鋁合金所製成，以降低音射之衰減量，所以音射感測器透過導波環測量音射不僅是不會造成音射之衰減，反而可提升音射訊號之量測效能，以提升高壓電纜上損壞之辨識力與準確度。
綜上所述，本發明實施例確能達到所預期之使用功效，又其所揭露之具體構造，不僅未曾見諸於同類產品中，亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求，爰依法提出發明專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。
 ＜本發明＞
(1)．．．導波環
(11)．．．連接面
(12)．．．電纜接頭
(2)．．．高壓電纜
(3)．．．音射感測器
(4)．．．導波環
(41)．．．夾掣件
(411)．．．固定孔
(412)．．．固定件
(42)．．．連接面
(5)．．．電纜接頭
＜現有＞
(6)．．．電纜
(61)．．．遮蔽層
(62)．．．應力錐
(63)．．．PE絕緣層
(7)．．．間隙
(8)．．．污染傷痕
第一圖：本發明其一實施例之側視圖
第二圖：本發明其二實施例之剖視圖
第三圖：本發明其二實施例之側視圖
第四圖：本發明其二實施例之剖視圖
第五圖：現有之電纜剖視圖
第六圖：現有之電纜其一缺陷示意圖
第七圖：現有之電纜其一放電狀態圖
第八圖：現有之電纜其二缺陷示意圖
第九圖：現有之電纜其二放電狀態圖
第十圖：現有之電纜電位梯度過高狀態圖
(1)．．．導波環
(11)．．．連接面
(2)．．．高壓電纜
(3)．．．音射感測器

Claims (7)

  1. 一種運用於高壓電纜放電音射檢測之裝置，係為一導波環，以套設於高壓電纜而提供高壓電纜與音射感測器〔acoustic emission sensor,AE sensor〕間音波傳遞之通道，該導波環包括有相對應之數夾掣件，且各夾掣件對應開設有固定孔，固定孔中設有固定件而固設各夾掣件。
  2. 一種運用於高壓電纜放電音射檢測之裝置，係具有導波環，以套設於高壓電纜而提供高壓電纜與音射感測器〔acoustic emission sensor,AE sensor〕間音波傳遞之通道，並於導波環之一端設有電纜接頭。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述運用於高壓電纜放電音射檢測之裝置，其中，該導波環上形成有連接面，連接面係與該音射感測器上所設之感測面相對應。
  4. 如申請專利範圍第3項所述運用於高壓電纜放電音射檢測之裝置，其中，該導波環係非導磁材料所製成。
  5. 如申請專利範圍第4項所述運用於高壓電纜放電音射檢測之裝置，其中，該非導磁材料為鋁合金。
  6. 如申請專利範圍第1或2項所述運用於高壓電纜放電音射檢測之裝置，其中，該導波環係非導磁材料所製成。
  7. 如申請專利範圍第6項所述運用於高壓電纜放電音射檢測之裝置，其中，該非導磁材料為鋁合金。
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