本發(fā)明屬于交聯(lián)聚乙烯(Cross Linked Polyethylene，XLPE)電纜絕緣狀態(tài)診斷領域，更具體地，涉及一種用于不同方式XLPE電纜極化-去極化電流測量的抗電磁干擾措施。

背景技術：

相對于傳統(tǒng)油紙絕緣電纜，XLPE電纜內部無油且附屬設備少，敷設過程和運行維護簡單，具有優(yōu)良的機械性能和電氣性能，逐漸廣泛應用于城市配網系統(tǒng)中。因此，開展XLPE電纜絕緣狀態(tài)診斷，確保XLPE電纜安全穩(wěn)定的運行對于供電可靠性意義重大。

由于XLPE電纜敷設環(huán)境復雜，在長期運行過程中會受到電、熱、水分、機械、外界環(huán)境，化學腐蝕等因素的影響，導致XLPE電纜絕緣的微觀結構發(fā)生變化，壽命降低，最終威脅電纜的安全可靠運行。因此，需要從XLPE電纜微觀結構角度對XLPE電纜絕緣進行狀態(tài)診斷，評估其絕緣狀況。

XLPE電纜絕緣在外施直流電壓時，其絕緣材料將會產生電介質極化現象，隨著XLPE電纜絕緣微觀結構的變化，不同類型的電介質極化占據主導，使得流過電纜絕緣的極化電流呈現不同特點。當去掉外施直流電壓后，短接XLPE電纜線芯和金屬屏蔽層時，電纜絕緣內部的缺陷，雜質等在極化過程中束縛的電荷將逐漸對外釋放，不同老化程度的XLPE電纜，其束縛電荷能力不同，這使得短接時的去極化電流呈現不同。因此，通過測量XLPE電纜絕緣的極化和去極化電流能夠對電纜絕緣狀況進行評估。

由于XLPE電纜絕緣具有極高的阻值，這使得流過XLPE電纜絕緣的極化電流和去極化電流通常為10^-6A～10^-12A，微弱的極化和去極化電流使得其在測量過程中，極易受到電場、磁場及沿面泄露電流的干擾，使得測量結果失準，對XLPE電纜絕緣狀況造成誤判。

技術實現要素：

針對現有技術的這一問題，本發(fā)明公開了一種XLPE電纜極化-去極化電流測量的抗電磁干擾方法，由此解決當前不同測量回路下，XLPE電纜極化-去極化電流測量過程中所面臨的電場干擾，磁場干擾和沿面泄露電流干擾，提高了XLPE電纜極化-去極化電流測量的準確性。

本發(fā)明提供了一種XLPE電纜極化-去極化電流測量的抗電磁干擾方法，包括下述步驟：

對XLPE電纜懸浮型測量回路，將XLPE電纜置入法拉第籠中，且將所述法拉第籠與大地連接；

將激勵源高壓輸出通過具有高絕緣的電纜線與XLPE電纜線芯相連接，將電流測量模塊電流入端與XLPE電纜金屬屏蔽層相連接，將電流測量模塊電流出端與大地可靠連接，將激勵源低壓側與大地連接；

將低阻屏蔽環(huán)施加于XLPE電纜兩端的沿面上，并引出接線與大地連接；

將低阻屏蔽線纏繞于測試回路的連接線上，形成閉合的低阻導電環(huán)。

本發(fā)明還提供了一種XLPE電纜極化-去極化電流測量的抗電磁干擾方法，包括下述步驟：

對激勵信號源懸浮測量回路，將激勵信號源置于法拉第籠中，法拉第籠與大地連接；

將激勵源高壓輸出通過具有高絕緣的電纜線穿過法拉第籠與XLPE電纜線芯相連接，將電流測量模塊電流入端與XLPE電纜金屬屏蔽層相連接后與大地連接，將電流測量模塊電流出端與激勵源低壓側連接；

將低阻屏蔽環(huán)施加于XLPE電纜兩端的沿面上，并引出接線，與激勵源低壓側連接；

將低阻屏蔽線纏繞于測試回路的連接線上，形成閉合的低阻導電環(huán)。

本發(fā)明還提供了一種XLPE電纜極化-去極化電流測量的抗電磁干擾方法，包括下述步驟：

對電流測量模塊懸浮型測量回路，將電流測量模塊置入法拉第籠中，法拉第籠與大地連接；

將激勵源高壓輸出通過具有高絕緣的電纜線穿過法拉第籠與電流測量模塊電流入端可靠連接，將電流測量模塊電流出端與XLPE電纜線芯相連接，將XLPE電纜金屬屏蔽層與大地可靠連接，將激勵源低壓側與大地連接；

將低阻屏蔽環(huán)施加于XLPE電纜兩端的沿面上，并引出接線，與激勵源高壓側連接；

將低阻屏蔽線纏繞于測試回路的連接線上，形成閉合的低阻導電環(huán)。

更進一步地，在使用低阻屏蔽線纏繞形成低阻導電環(huán)時，形成的低阻導電環(huán)面積盡可能與測試回路的面積接近，達到盡可能抵消外界磁場的目的。

更進一步地，在使用低阻屏蔽環(huán)施加于XLPE電纜兩端沿面時，所用低阻屏蔽環(huán)為具有良好彈性的柔性低阻帶，通過緊密纏繞，實現與電纜沿面牢固接觸的目的，避免了沿面泄露電流對測量結果的影響。

在本發(fā)明中，使用繞有低阻導電環(huán)的導線，在整個測量回路中形成閉合的低阻導電環(huán)，通過低阻導電環(huán)產生的反向感應磁場抵消外界磁場干擾。使用低阻屏蔽環(huán)，將沿面泄露電流跨接過電流測量模塊，避免了沿面泄露電流對極化-去極化電流測量的干擾。使用法拉第籠，與被屏蔽試品間存在高阻絕緣，避免激勵源高壓側經法拉第籠產生對地泄露電流，影響極化-去極化電流的測量。輸出線具有極高的絕緣強度，保證其在穿越法拉第籠時不會對地造成嚴重泄露，影響極化-去極化電流的測量。

本發(fā)明還提供了一種XLPE電纜極化-去極化電流測量裝置，包括：激勵源、電流測量模塊、低阻屏蔽線、法拉第籠以及設置在所述法拉第籠內部的XLPE電纜、金屬屏蔽層和兩個低阻屏蔽環(huán)；所述激勵源的高壓輸出線穿過所述法拉第籠，且所述高壓輸出線內芯與所述XLPE電纜的線芯連接；從所述金屬屏蔽層接出的引線穿過所述法拉第籠并連接至所述電流測量模塊的輸入端，所述電流測量模塊的輸出端與所述激勵源低壓側均接地；兩個所述低阻屏蔽環(huán)分別設置于所述XLPE電纜的兩端，所述低阻屏蔽環(huán)的引出接線穿過法拉第籠并接地；將所述低阻屏蔽線纏繞于所述激勵源低壓側和所述電流測量模塊接線上，并與所述激勵源高壓輸出線的外芯相接，形成了低阻導電環(huán)。其中，將懸浮的XLPE電纜置于法拉第籠中，屏蔽掉外界電場通過雜散電容耦合進測試回路的干擾電流。

更進一步地，對XLPE電纜端部進行清潔后，使用絕緣支柱將XLPE電纜支撐于所述法拉第籠中。

本發(fā)明還提供了一種XLPE電纜絕緣檢測裝置，包括：激勵源、電流測量模塊、低阻屏蔽線、法拉第籠、XLPE電纜、金屬屏蔽層和兩個低阻屏蔽環(huán)；所述激勵源設置于所述法拉第籠中，且所述激勵源的高壓輸出線穿過所述法拉第籠后所述高壓輸出線的內芯與所述XLPE電纜的線芯連接；所述電纜金屬屏蔽層餓接出引線接地；所述電流測量模塊的輸入端接地，所述電流測量模塊的輸出端穿過所述法拉第籠后與所述激勵源低壓側相連；兩個低阻屏蔽環(huán)分別設置在所述XLPE電纜的兩端，且低阻屏蔽環(huán)的引出接線穿過法拉第籠后與激勵源低壓側連接；所述低阻屏蔽線纏繞于所述激勵源低壓側出線和所述電流測量模塊接線上，并與所述激勵源高壓輸出線的外芯相接，形成低阻導電環(huán)。其中，將懸浮的激勵源置于法拉第籠中，屏蔽掉外界電場通過雜散電容耦合進測試回路的干擾電流，同時避免外界電場對激勵源的干擾，提高激勵源輸出精度。

本發(fā)明還提供了一種XLPE電纜絕緣檢測裝置，包括：激勵源、電流測量模塊、低阻屏蔽線、法拉第籠、XLPE電纜、金屬屏蔽層和兩個低阻屏蔽環(huán)；所述電流測量模塊設置在所述法拉第籠中，所述激勵源高壓輸出線穿過法拉第籠后所述高壓輸出線的內芯與所述電流測量模塊的輸入端相接，所述電流測量模塊的輸出端穿過所述法拉第籠與所述XLPE電纜的線芯相連接；所述電纜金屬屏蔽層的接出引線接地，所述激勵源低壓側接出引線接地；兩個低阻屏蔽環(huán)分別設置在所述XLPE電纜的兩端，低阻屏蔽環(huán)的引出接線穿過所述法拉第籠與所述電流測量模塊電流輸入端連接；所述低阻屏蔽線纏繞于所述激勵源低壓側出線和電流測量模塊接線上，并與激勵源高壓輸出線的外芯相接，形成低阻導電環(huán)。其中，將懸浮的電流測量模塊置于法拉第籠中，屏蔽掉外界電場通過雜散電容耦合進測試回路的干擾電流，同時避免外界電場對電流測量模塊的供電回路、AD轉換回路等器件的影響，提高電流測量模塊測量的準確度。

更進一步地，在不同的測量方式中，將XLPE電纜，激勵源，電流測量模塊置入法拉第籠時，在法拉第籠內使用絕緣支柱將各模塊懸浮，實現各模塊與法拉第籠之間的物理隔離，保證良好絕緣。

更進一步地，在使用低阻屏蔽線纏繞形成低阻導電環(huán)時，形成的低阻導電環(huán)面積盡可能與測試回路的面積接近，達到盡可能抵消外界磁場的目的。

更進一步地，在使用低阻屏蔽環(huán)施加于XLPE電纜兩端沿面時，所用低阻屏蔽環(huán)為具有良好彈性的柔性低阻帶，通過緊密纏繞，實現與電纜沿面牢固接觸的目的，避免了沿面泄露電流對測量結果的影響。

總體而言，通過本發(fā)明所公開的以上技術方案，能夠取得下列的有益效果：

(1)對XLPE電纜懸浮測量方式，通過將XLPE電纜置于法拉第籠中，通過靜電平衡原理，在法拉第籠外層電荷移動，與外部電場相平衡，法拉第籠內部形成一個沒有電場的等位體，達到隔離外界電場的作用，避免了外界電場通過雜散電容在XLPE電纜試品上產生感應電流，影響測量結果；

(2)對激勵源懸浮測量方式，通過將激勵源置于法拉第籠中，使得激勵源內部電子器件與外界電場隔離，避免了外界電場通過分布電容對激勵源內部電子器件的干擾，提高了激勵源的輸出精度；

(3)對電流測量模塊懸浮測量方式，通過將電流測量模塊置于法拉第籠中，使得電流測量模塊處于法拉第籠內部沒有電場的等位體種，避免了外界電場通過分布電容對電流測量模塊中供電回路，AD轉換芯片等電子芯片的影響，提高了電流測量模塊的測量精度；

(4)法拉第籠內各模塊在置于與法拉第籠時，使用具有高絕緣的聚四氟乙烯作為絕緣支柱進行支撐，保證法拉第籠內各模塊與法拉第籠之間具有良好的絕緣，避免了激勵源高壓側通過法拉第籠產生對地的泄露電流，影響測量結果；

(5)通過低阻屏蔽線形成的低阻導電環(huán)，當測量回路外部存在交變磁場時，在該低阻導電環(huán)上產生相應的感應電流，該感應電流形成與外部磁場方向相反的磁場，與外部交變磁場相抵消，降低了外部磁場對測量結果的影響；

(6)通過低阻屏蔽環(huán)，使測量過程中沿面泄露電流不流經電流測量模塊，避免了泄露電流對測量結果的影響。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例提供的XLPE電纜懸浮測量方式的結構示意圖。

圖2是本發(fā)明實施例提供的激勵源懸浮測量方式的結構示意圖。

圖3是本發(fā)明實施例提供的電流測量模塊懸浮測量方式的結構示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。

本發(fā)明公開的一種XLPE電纜絕緣檢測裝置的抗電磁干擾方法，分為三個部分：XLPE電纜懸浮測量方式，激勵源懸浮測量方式和電流測量模塊懸浮測量方式。

本發(fā)明提出的XLPE電纜懸浮測量方式，首先將XLPE電纜使用絕緣支柱支撐于法拉第籠中，隨后將法拉第籠牢靠接地；然后將激勵源高壓輸出通過電纜線穿過法拉第籠與電纜線芯相接，將電流測量模塊電流入端與XLPE電纜金屬屏蔽層相連接，將電流測量模塊電流出端與大地可靠連接，將激勵源低壓側與大地可靠連接。接著將低阻屏蔽環(huán)施加于XLPE電纜兩端的沿面上，并引出接線，與大地可靠連接。最后將低阻屏蔽線纏繞于測試回路的連接線上，形成閉合的低阻導電環(huán)。

本發(fā)明提出的激勵源懸浮測量方式，首先將激勵源使用絕緣支柱支撐于法拉第籠中，隨后將法拉第籠牢靠接地；然后將激勵源高壓輸出通過電纜線穿過法拉第籠與電纜線芯相接，將XLPE電纜金屬屏蔽層與電流測量模塊相連接，并可靠連接于大地；將電流測量模塊電流出端與激勵源低壓側可靠連接。接著將低阻屏蔽環(huán)施加于XLPE電纜兩端的沿面上，并引出接線，與激勵源低壓側連接。最后將低阻屏蔽線纏繞于測試回路的連接線上，形成閉合的低阻導電環(huán)。

本發(fā)明提出的電流測量模塊懸浮測量方式，首先將電流測量模塊使用絕緣支柱支撐于法拉第籠中，隨后將法拉第籠牢靠接地；然后將激勵源高壓輸出通過電纜線穿過法拉第籠與電流測量模塊電流入端相接，將電流測量模塊電流出端與XLPE電纜線芯相連接，將XLPE電纜金屬屏蔽層和激勵源低壓側與大地可靠連接。接著將低阻屏蔽環(huán)施加于XLPE電纜兩端的沿面上，并引出接線，與大地可靠連接。最后將低阻屏蔽線纏繞于測試回路的連接線上，形成閉合的低阻導電環(huán)。

本發(fā)明提出的激勵源高壓側輸出電纜線，為具有高絕緣的雙芯電纜線，內芯為將高壓輸出的導線，外芯用于組成低阻屏蔽環(huán)的一部分。高絕緣保證電纜線在穿過法拉第籠時，線芯與法拉第籠保持良好絕緣，避免經法拉第籠產生的對地泄露電流。

本發(fā)明提出的低阻屏蔽環(huán)，在不同的接線方式下，將電纜端部防泄漏導體環(huán)將沿面泄露電流跨接過電流測量模塊，避免了沿面泄露電流對測量結果的影響。

本發(fā)明提出的使用低阻屏蔽線纏繞而成的低阻導電環(huán)，形成了與整個測量回路面積相近的閉合回路，在測量過程中，產生反向感應磁場抵消外界磁場的干擾。

為了更進一步的說明本發(fā)明實施例提供的用于現場測量XLPE電纜極化-去極化電流的方法，現結合附圖及具體實例詳述如下：

如圖1所示，在使用超細纖維紙對XLPE電纜端部進行清潔后，使用絕緣支柱將XLPE電纜支撐于法拉第籠中；然后將激勵源高壓輸出線穿過法拉第籠，輸出線內芯與電纜線芯相接；從電纜金屬屏蔽層接出引線穿過法拉第籠接至電流測量模塊入端，電流測量模塊輸出端與激勵源低壓側共同可靠接地；將低阻屏蔽環(huán)牢靠接于電纜兩端后，引出接線穿過法拉第籠接至大地；使用低阻屏蔽線纏繞于激勵源低壓側出線和電流測量模塊接線上，并與激勵源高壓輸出線的外芯相接，形成低阻導電環(huán)，完成測量回路的接線。

如圖2所示，在使用超細纖維紙對XLPE電纜端部進行清潔后，使用絕緣支柱將激勵源支撐于法拉第籠中；然后將激勵源高壓輸出線穿過法拉第籠，輸出線內芯與電纜線芯相接；從電纜金屬屏蔽層接出引線可靠接地；將電流測量模塊輸入端與大地可靠連接，輸出端穿過法拉第籠與激勵源低壓側相連接；低阻屏蔽環(huán)牢靠接于電纜兩端后，引出接線穿過法拉第籠與激勵源低壓側連接；使用低阻屏蔽線纏繞于激勵源低壓側出線和電流測量模塊接線上，并與激勵源高壓輸出線的外芯相接，形成低阻導電環(huán)，完成測量回路的接線。

如圖3所示，在使用超細纖維紙對XLPE電纜端部進行清潔后，使用絕緣支柱將電流測量模塊支撐于法拉第籠中；然后將激勵源高壓輸出線穿過法拉第籠，輸出線內芯與電流測量模塊輸入端相接；將電流測量模塊輸出端穿過法拉第籠與電纜線芯相連接；從電纜金屬屏蔽層接出引線與大地可靠連接，激勵源低壓側接出引線與大地可靠相連；低阻屏蔽環(huán)牢靠接于電纜兩端后，引出接線穿過法拉第籠與電流測量模塊電流輸入端連接；使用低阻屏蔽線纏繞于激勵源低壓側出線和電流測量模塊接線上，并與激勵源高壓輸出線的外芯相接，形成低阻導電環(huán)，完成測量回路的接線。

本領域的技術人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。