專利名稱：一種電力電纜局部放電點(diǎn)精確定位裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種能夠在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)電力電纜局部放電點(diǎn)的空間位置進(jìn)行精確定位的裝置。
背景技術(shù)：
電力電纜是電力系統(tǒng)中最重要的設(shè)備之一，由于所處運(yùn)行環(huán)境惡劣，電力電纜發(fā)生絕緣破壞的例子屢見(jiàn)不鮮。電力電纜造價(jià)較高，一旦發(fā)現(xiàn)存在著絕緣問(wèn)題而得不到及時(shí)排除，將會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響。國(guó)內(nèi)外的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明電力電纜的局部放電現(xiàn)象與其絕緣狀況密切相關(guān)，是定量評(píng)估電纜絕緣狀況的重要指標(biāo)。因此對(duì)電纜絕緣的局部放電進(jìn)行檢測(cè)和精確定位是及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患，確定絕緣薄弱環(huán)節(jié)，提高檢修效率，確保電力電纜安全可靠運(yùn)行的重要手段。目前，電力電纜局部放電點(diǎn)的定位技術(shù)一般指的是預(yù)定位技術(shù)，即通過(guò)局部放電點(diǎn)電氣定位單元(注其它情況下亦稱為電力電纜局部放電點(diǎn)預(yù)定位設(shè)備)通過(guò)檢測(cè)局部放電脈沖在電纜中正向傳播和反向傳播的時(shí)間差，并在已知電纜長(zhǎng)度和高頻脈沖在電纜中傳播速度基礎(chǔ)上得出局部放電點(diǎn)距離局部放電測(cè)量端的距離。但是，由于電力電纜深埋于地底下，敷設(shè)路徑不明，因此工作人員在現(xiàn)場(chǎng)往往不能確定電纜局部放電點(diǎn)的空間位置，導(dǎo)致電纜實(shí)際開(kāi)挖檢測(cè)點(diǎn)與理論局部放電點(diǎn)相差過(guò)大，消耗大量的工作時(shí)間和成本，增加了勞動(dòng)強(qiáng)度。有鑒于此，本發(fā)明人針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)在查找電纜局部放電點(diǎn)實(shí)際空間位置時(shí)的上述缺陷深入研究，遂有本案產(chǎn)生。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種電力電纜局部放電點(diǎn)精確定位裝置，該裝置能在被測(cè)電力電纜中的金屬屏蔽層上耦合出高頻脈沖信號(hào)，該裝置中的局部放電點(diǎn)電氣定位單元通過(guò)檢測(cè)該高頻脈沖信號(hào)在電纜中正向傳播和反向傳播的時(shí)間差以實(shí)施電氣定位，并將此結(jié)果與局部放電點(diǎn)預(yù)定位結(jié)果進(jìn)行比較以確定局部放電點(diǎn)的實(shí)際空間位置。為了達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型的解決方案是一種電力電纜局部放電點(diǎn)精確定位裝置，其中，包括脈沖發(fā)生單元，用于產(chǎn)生高頻脈沖；脈沖耦合單元，與脈沖發(fā)生單元相連并將脈沖發(fā)生單元所產(chǎn)生的高頻脈沖耦合至被測(cè)電力電纜的金屬屏蔽層中；局部放電點(diǎn)電氣定位單兀，其信號(hào)輸入線的一端與被測(cè)電力電纜的金屬屏蔽層相連，一端與大地相連。進(jìn)一步，該脈沖發(fā)生單元包括升壓模塊、充放電模塊、幅值控制模塊、二次升壓及波形陡化模塊以及波形控制模塊，該升壓模塊用于將直流電源輸出的直流電壓轉(zhuǎn)化為脈沖電壓信號(hào)，該充放電模塊與升壓模塊相連并將升壓模塊產(chǎn)生的脈沖電壓信號(hào)按照一定頻率進(jìn)行能量?jī)?chǔ)存和釋放；該幅值控制模塊與充放電模塊相連并根據(jù)其能量存儲(chǔ)程度而控制脈沖發(fā)生單元的脈沖幅值；該二次升壓及波形陡化模塊與充放電模塊相連而對(duì)脈沖電壓信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步升壓并且改變脈沖波形；該波形控制模塊與二次升壓及波形陡化模塊相連而控制整個(gè)脈沖發(fā)生單元的輸出脈沖波形。進(jìn)一步，該脈沖耦合單元繞設(shè)在被測(cè)電力電纜的外護(hù)套上。采用上述結(jié)構(gòu)后，本實(shí)用新型涉及的精確定位裝置是在現(xiàn)有的電纜局部放電預(yù)定位技術(shù)基礎(chǔ)上工作的，其讓該脈沖發(fā)生單元產(chǎn)生高頻脈沖，并讓脈沖耦合單元將該高頻脈沖耦合至被測(cè)電力電纜的金屬屏蔽層中，如此該裝置中的局部放電點(diǎn)電氣定位單元會(huì)檢測(cè)該脈沖發(fā)生單元發(fā)出的高頻脈沖信號(hào)在電纜中正向傳播和反向傳播的時(shí)間差以實(shí)施耦合點(diǎn)電氣定位，并與局部放電缺陷預(yù)定位測(cè)試結(jié)果進(jìn)行比較，如此確定局部放電點(diǎn)實(shí)際位置與該局部放電點(diǎn)精確定位裝置當(dāng)前耦合點(diǎn)之間的空間位置關(guān)系，經(jīng)過(guò)不斷調(diào)整耦合點(diǎn)空間位置后，直到兩個(gè)測(cè)試結(jié)果重合，如此則準(zhǔn)確找到了局部放電點(diǎn)的實(shí)際空間位置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型使得工作人員在現(xiàn)場(chǎng)能快速查找電纜局部放電點(diǎn)的實(shí)際位置，避免了較長(zhǎng)長(zhǎng)度的電纜溝渠的開(kāi)挖，節(jié)省了大量的工作時(shí)間和成本，減小了勞動(dòng)強(qiáng)度。

[0014]圖I為本實(shí)用新型涉及一種電力電纜局部放電缺陷精確定位輔助儀的工作原理方框圖；[0015]圖2為本實(shí)用新型中脈沖發(fā)生單元的內(nèi)部原理框圖。[0016]圖中[0017]精確定位輔助儀 100[0018]脈沖發(fā)生單元 I升壓模塊11[0019]充放電模塊 12幅值控制模塊13[0020]二次升壓及波形陡化模塊14波形控制模塊15[0021]脈沖耦合單元 2局部放電點(diǎn)電氣定位單元3[0022]被測(cè)電力電纜 200[0023]金屬屏蔽層 210外護(hù)套220。
具體實(shí)施方式
為了進(jìn)一步解釋本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面通過(guò)具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)闡述。如圖I所示，其示出的為本實(shí)用新型涉及的一種電力電纜局部放電點(diǎn)精確定位裝置100在測(cè)試時(shí)的原理圖，該精確定位裝置100包括脈沖發(fā)生單元I、脈沖耦合單元2以及局部放電點(diǎn)電氣定位單元3，其中該脈沖發(fā)生單元1，用于產(chǎn)生高頻脈沖；其具體由工作人員根據(jù)被測(cè)電力電纜200 的長(zhǎng)度和截面積的不同而匹配性進(jìn)行幅值和波形設(shè)置，從而產(chǎn)生不同幅值和波形的高頻脈沖；該脈沖耦合單元2，與脈沖發(fā)生單元I相連并將脈沖發(fā)生單元I所產(chǎn)生的高頻脈沖耦合至被測(cè)電力電纜200的金屬屏蔽層210中，從而讓被測(cè)電力電纜200耦合點(diǎn)所在的金屬屏蔽層210產(chǎn)生具有一定幅值的高頻脈沖；具體的，該脈沖耦合單元2繞設(shè)在被測(cè)電力電纜200的外護(hù)套220上；局部放電點(diǎn)電氣定位單元3，其信號(hào)輸入線的一端與被測(cè)電力電纜200的金屬屏蔽層210相連，一端與大地相連。該局部放電點(diǎn)電氣定位單元3主要用于對(duì)產(chǎn)生于耦合點(diǎn)的直達(dá)脈沖、反射脈沖及二者時(shí)間差進(jìn)行檢測(cè)分析確定脈沖耦合點(diǎn)到測(cè)量近端的距離，并以圖形形式顯示該耦合點(diǎn)的二維空間信息，同時(shí)還將該距離與局部放電點(diǎn)到測(cè)量近端的距離進(jìn)行比較分析。如果局部放電點(diǎn)電氣定位單元3檢測(cè)到該脈沖發(fā)生單元I發(fā)出的高頻脈沖信號(hào)在被測(cè)電力電纜200上耦合點(diǎn)到測(cè)量近端距離小于局部放電點(diǎn)到測(cè)量近端的距離，則工作人員可向測(cè)量遠(yuǎn)端移動(dòng)該裝置，再次選擇一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)耦合高頻信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)；如果局部放電點(diǎn)電氣定位單元3檢測(cè)到該脈沖發(fā)生單元I發(fā)出的高頻脈沖信號(hào)在被測(cè)電力電纜200上耦合點(diǎn)到測(cè)量近端距離大于局部放電點(diǎn)到測(cè)量近端的距離，則工作人員可向測(cè)量近端移動(dòng)該裝置，再次選擇一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)耦合高頻信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，直到局部放電點(diǎn)電氣定位單元3所測(cè)到測(cè)量近端到被測(cè)電力電纜200的高頻信號(hào)耦合點(diǎn)的距離與到局部放電點(diǎn)的距離一致。這樣，本實(shí)用新型能準(zhǔn)確找到了局部放電點(diǎn)的實(shí)際位置，其與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型使得工作人員在現(xiàn)場(chǎng)能快速查找電纜局部放電點(diǎn)的實(shí)際位置，避免了較長(zhǎng)長(zhǎng)度的電纜溝渠的開(kāi)挖，節(jié)省了大量的工作時(shí)間和成本，減小了勞動(dòng)強(qiáng)度。如圖2所示，作為本實(shí)用新型中脈沖發(fā)生單元的一種具體實(shí)施方案，該脈沖發(fā)生單元包括升壓模塊11、充放電模塊12、幅值控制模塊13、二次升壓及波形陡化模塊14、以及波形控制模塊15，其中該升壓模塊11，用于將直流電源輸出的直流電壓轉(zhuǎn)化為脈沖電壓信號(hào)，該脈沖電壓信號(hào)的幅值相較于直流電壓有較大提高；該充放電模塊12,與升壓模塊11相連并將升壓模塊11產(chǎn)生的脈沖電壓信號(hào)按照一定頻率進(jìn)行能量?jī)?chǔ)存和釋放，該頻率也決定了整個(gè)脈沖發(fā)生單元的脈沖重復(fù)率；在實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)，脈沖發(fā)生單元脈沖重復(fù)率不可過(guò)大，避免引起定位脈沖波形混淆；該幅值控制模塊13，與充放電模塊12相連并根據(jù)其能量存儲(chǔ)程度而控制脈沖發(fā)生單元的脈沖幅值；該二次升壓及波形陡化模塊14，與充放電模塊12相連而對(duì)脈沖電壓信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步升壓并且改變脈沖波形；在實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)，脈沖波形的上升時(shí)間和脈沖寬度不宜過(guò)大，避免引起較大的定位誤差。該波形控制模塊15，與二次升壓及波形陡化模塊14相連而控制整個(gè)脈沖發(fā)生單元的輸出脈沖波形。上述實(shí)施例和圖式并非限定本實(shí)用新型的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對(duì)其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本實(shí)用新型的專利范疇。
權(quán)利要求1.一種電力電纜局部放電點(diǎn)精確定位裝置,其特征在于,包括脈沖發(fā)生單元，用于產(chǎn)生高頻脈沖；脈沖耦合單元，與脈沖發(fā)生單元相連并將脈沖發(fā)生單元所產(chǎn)生的高頻脈沖耦合至被測(cè)電力電纜的金屬屏蔽層中；局部放電點(diǎn)電氣定位單元，其信號(hào)輸入線的一端與被測(cè)電力電纜的金屬屏蔽層相連， 一端與大地相連。
2.如權(quán)利要求I所述的一種電力電纜局部放電點(diǎn)精確定位裝置，其特征在于，該脈沖發(fā)生單元包括升壓模塊、充放電模塊、幅值控制模塊、二次升壓及波形陡化模塊以及波形控制模塊，該升壓模塊用于將直流電源輸出的直流電壓轉(zhuǎn)化為脈沖電壓信號(hào)，該充放電模塊與升壓模塊相連并將升壓模塊產(chǎn)生的脈沖電壓信號(hào)按照一定頻率進(jìn)行能量?jī)?chǔ)存和釋放；該幅值控制模塊與充放電模塊相連并根據(jù)其能量存儲(chǔ)程度而控制脈沖發(fā)生單元的脈沖幅值; 該二次升壓及波形陡化模塊與充放電模塊相連而對(duì)脈沖電壓信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步升壓并且改變脈沖波形；該波形控制模塊與二次升壓及波形陡化模塊相連而控制整個(gè)脈沖發(fā)生單元的輸出脈沖波形。
3.如權(quán)利要求I所述的一種電力電纜局部放電點(diǎn)精確定位裝置，其特征在于，該脈沖耦合單元繞設(shè)在被測(cè)電力電纜的外護(hù)套上。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種電力電纜局部放電點(diǎn)精確定位裝置，包括脈沖發(fā)生單元、脈沖耦合單元和局部放電點(diǎn)電氣定位單元，脈沖發(fā)生單元用于產(chǎn)生高頻脈沖；脈沖耦合單元與脈沖發(fā)生單元相連并將脈沖發(fā)生單元所產(chǎn)生的高頻脈沖耦合至被測(cè)電力電纜的金屬屏蔽層中；局部放電點(diǎn)電氣定位單元，其信號(hào)輸入線的一端與被測(cè)電力電纜的金屬屏蔽層相連，一端與大地相連。其通過(guò)局部放電點(diǎn)電氣定位單元對(duì)耦合點(diǎn)實(shí)施電氣定位，該定位結(jié)果與局部放電點(diǎn)預(yù)定位結(jié)果進(jìn)行比較以確定局部放電點(diǎn)的實(shí)際空間位置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型使得工作人員在現(xiàn)場(chǎng)能快速查找電纜局部放電點(diǎn)的實(shí)際位置，避免了較長(zhǎng)長(zhǎng)度的電纜溝渠的開(kāi)挖，節(jié)省了大量的工作時(shí)間和成本，減小了勞動(dòng)強(qiáng)度。
文檔編號(hào)G01R31/12GK202351374SQ20112049203
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2011年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月1日
發(fā)明者余能武, 吳篤貴, 江金濃, 翁道磊 申請(qǐng)人:廈門(mén)紅相電力設(shè)備股份有限公司