一種配電電纜附件中局部放電的非接觸式帶電檢測(cè)裝置的制造方法
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力設(shè)備絕緣狀態(tài)在線檢測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用領(lǐng)域，特別是適用于土壤中配電電纜附件的局部放電帶電檢測(cè)裝置。
【【背景技術(shù)】】
[0002]由于配電電纜不僅敷設(shè)在電纜溝、排管以及隧道中，還會(huì)直接埋在土壤中，無(wú)論是埋地電纜還是電纜溝中的電纜，敷設(shè)環(huán)境與使用狀態(tài)會(huì)極大的影響電纜的運(yùn)行可靠性，電纜中間接頭是電纜絕緣的薄弱環(huán)節(jié)和運(yùn)行故障多發(fā)部位。因此，近幾年電力企業(yè)嘗試采用基于振蕩波的局部放電測(cè)試技術(shù)以及測(cè)量電纜兩端接地線上局部放電脈沖電流的技術(shù)加強(qiáng)對(duì)配電電纜運(yùn)行狀態(tài)的檢測(cè)和評(píng)估，及時(shí)有效地發(fā)現(xiàn)配電電纜絕緣缺陷，最終實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)及狀態(tài)檢修。我國(guó)電力企業(yè)近幾年的實(shí)踐表明，兩種檢測(cè)技術(shù)都取得了較好的應(yīng)用效果Ο
[0003]然而，以上兩種檢測(cè)技術(shù)在實(shí)踐中遇到了一定的問(wèn)題:由于局部放電在電纜中隨傳播距離快速衰減的特性。對(duì)于2公里以上的長(zhǎng)電纜來(lái)說(shuō)，兩種技術(shù)均不能在電纜兩端有效檢測(cè)長(zhǎng)電纜線路上安裝在線路中部的接頭中的局部放電。
[0004]本實(shí)用新型主要解決了如下難題，1)由于土壤環(huán)境的限制，無(wú)法將局部放電監(jiān)測(cè)裝置直接連接到電纜附件上。但由于電纜接頭的接地屏蔽是采用網(wǎng)狀屏蔽，存在高頻電磁波的泄露，這就為超高頻檢測(cè)提供了可能性；2)在很多環(huán)境條件下，外部電磁干擾會(huì)通過(guò)接地網(wǎng)、接地銅排、電纜接地線向電網(wǎng)傳播。目前的絕緣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)會(huì)拾取到這種類型的高頻干擾信號(hào)，造成絕緣狀態(tài)的誤判；3)電磁波經(jīng)過(guò)電纜和中間接頭的衰減后信號(hào)頻率并不相同，通過(guò)寬頻帶局部放電傳感器可以有效地檢測(cè)到接頭中的局部放電信號(hào)。
【【實(shí)用新型內(nèi)容】】
[0005]本實(shí)用新型提供一種配電電纜附件中局部放電的非接觸式帶電檢測(cè)裝置，具有安全、便攜、高效的特點(diǎn)，創(chuàng)新性地實(shí)現(xiàn)了對(duì)配電電纜附件中局部放電進(jìn)行非接觸式檢測(cè)，提升了相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)水平和彌補(bǔ)了現(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)在電力企業(yè)實(shí)踐中存在的不足，具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0006]本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0007]—種配電電纜附件中局部放電的非接觸式帶電檢測(cè)裝置，所述待測(cè)的配電電纜接頭采用網(wǎng)狀接地屏蔽，所述非接觸式帶電檢測(cè)裝置包括采集待測(cè)配電電纜接頭發(fā)送的高頻電磁波信號(hào)的喇叭天線、與喇叭天線相連的高頻信號(hào)電纜及檢測(cè)主機(jī)。
[0008]所述的高頻段喇叭天線主要由波導(dǎo)管21，喇叭22，pnc接頭23構(gòu)成。
[0009]所述的檢測(cè)主機(jī)主要由接線端子、無(wú)源濾波器、寬動(dòng)態(tài)范圍的運(yùn)算放大及數(shù)據(jù)采樣單元、ARM處理器、顯示屏及外殼組成；所述接線端子、無(wú)源濾波器、寬動(dòng)態(tài)范圍的運(yùn)算放大及數(shù)據(jù)采樣單元、ARM處理器、顯示屏依次連接并固定在外殼內(nèi)。
[0010]所述無(wú)源濾波器包括電容C41、C42、C43、C44、C45、C46、C47，以及電感L41、L42、L43、L44、L45 ;其中，所述電感L41、電感L42、電容C44、電容C45、電容C46、電容C47依次串聯(lián)連接；所述電容C41的一端接地，另一端與電感L41連接，所述電容C42的一端接地，另一端連接在電感L41和電感L42之間，所述電容C43的一端接地，另一端連接在電感L42和電容C44之間，電感L43的一端接地，另一端連接在電容C44和電容C45之間，電感L44的一端接地，另一端連接在電容C45和電容C46之間，電感L45的一端接地，另一端連接在電容C46和電容C47之間。
[0011]所述的喇叭天線機(jī)及檢測(cè)主機(jī)均封裝在外殼中，通過(guò)電纜接線。
[0012]所述外殼采用環(huán)氧樹脂絕緣材料。
[0013]所述寬動(dòng)態(tài)范圍的運(yùn)算放大及數(shù)據(jù)采樣單元的放大倍數(shù)至少40dB。
[0014]所述喇叭天線和檢測(cè)主機(jī)的絕緣水平為10kV。
[0015]采用以上的設(shè)計(jì)后，本實(shí)用新型至少具有如下優(yōu)點(diǎn):在本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)中，由于待測(cè)的配電電纜接頭采用網(wǎng)狀的接地屏蔽結(jié)構(gòu)，因此，存在高頻電磁波的泄露，泄露的高頻電磁波信號(hào)被喇叭天線捕獲到后，通過(guò)高頻電纜傳到檢測(cè)主機(jī)，從而監(jiān)測(cè)到局放現(xiàn)象。
【【附圖說(shuō)明】】
[0016]上述僅是本是實(shí)用新型方案的概述，為了能夠更清楚了解本實(shí)用新型的技術(shù)手段，以下結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0017]圖1是本實(shí)用新型一種配電電纜附件中局部放電的非接觸式帶電檢測(cè)裝置的組成示意圖。
[0018]圖2是本實(shí)用新型一種配電電纜附件中局部放電的非接觸式帶電檢測(cè)裝置所用喇叭天線的基本結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3是本實(shí)用新型一種配電電纜附件中局部放電的非接觸式帶電檢測(cè)裝置所用檢測(cè)主機(jī)的基本組成示意圖。
[0020]圖4是本實(shí)用新型一種配電電纜附件中局部放電的非接觸式帶電檢測(cè)裝置所用無(wú)源濾波器的拓?fù)涫疽鈭D。
【【具體實(shí)施方式】】
[0021]如圖1所示，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種配電電纜接頭局部放電檢測(cè)裝置，主要包括高頻段喇叭天線11、高頻信號(hào)電纜12及及檢測(cè)主機(jī)13。該檢測(cè)裝置主要通過(guò)高頻段的喇叭天線接收電纜及其附件發(fā)生局部放電時(shí)所激發(fā)的頻率高達(dá)GHz的高頻信號(hào)，進(jìn)而通過(guò)將檢測(cè)到的高頻信號(hào)通過(guò)高頻信號(hào)電纜傳輸至檢測(cè)主機(jī)，從而達(dá)到監(jiān)測(cè)電纜中是否發(fā)生局部放電的作用。
[0022]如圖2所示，高頻段喇叭天線主要由波導(dǎo)管21，喇叭22，pnc接頭23構(gòu)成。
[0023]高頻信號(hào)電纜13長(zhǎng)度為2m。
[0024]如圖3是本實(shí)用新型一種配電電纜接頭局部放電檢測(cè)裝置所用檢測(cè)主機(jī)的基本組成示意圖。檢測(cè)主機(jī)14主要由接線端子31、無(wú)源濾波器32、寬動(dòng)態(tài)范圍的運(yùn)算放大及數(shù)據(jù)采樣單元33、ARM處理器34、顯示屏35及外殼36組成。所述接線端子31、無(wú)源濾波器32、寬動(dòng)態(tài)范圍的運(yùn)算放大及數(shù)據(jù)采樣單元33、ARM處理器34、顯示屏35依次連接并固定在外殼36內(nèi)；所述寬動(dòng)態(tài)范圍的運(yùn)算放大及數(shù)據(jù)采樣單元33的放大倍數(shù)至少40dB，采樣率 100Mb/so
[0025]如圖4所示，本實(shí)用新型一種配電電纜接頭局部放電檢測(cè)裝置所用無(wú)源濾波器的拓?fù)涫疽鈭D。所述無(wú)源濾波器包括電容C41、C42、C43、C44、C45、C46、C47，以及電感L41、L42、L43、L44、L45。其中，所述電感L41、電感L42、電容C44、電容C45、電容C46、電容C47依次串聯(lián)連接；所述電容C41的一端接地，另一端與電感L41連接，所述電容C42的一端接地，另一端連接在電感L41和電感L42之間，所述電容C43的一端接地，另一端連接在電感L42和電容C44之間，電感L43的一端接地，另一端連接在電容C44和電容C45之間，電感L44的一端接地，另一端連接在電容C45和電容C46之間，電感L45的一端接地，另一端連接在電容C46和電容C47之間。
[0026]高頻段喇機(jī)天線外殼、主機(jī)外殼均采用2mm厚的環(huán)氧樹脂絕緣材料。
[0027]所述檢測(cè)主機(jī)通過(guò)提取由高頻段圓形貼片天線測(cè)到的脈沖信號(hào)，判斷電纜接頭中是否存在局部放電，提高了監(jiān)測(cè)效果和工作效率。
[0028]本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0029]1、本實(shí)用新型中的傳感器外殼、主機(jī)外殼具有10kV的絕緣水平，因此檢測(cè)人員可以非常安全地操作該儀器；
[0030]2、本實(shí)用新型中的傳感器具有體積小，重量輕等優(yōu)點(diǎn)，為現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)提供了便利。
[0031]3、使用本實(shí)用新型裝置進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)，操作人員只需將高頻段喇叭天線傳感器靠近土壤中的電纜接頭，通過(guò)傳感器檢測(cè)信號(hào)的對(duì)比分析可以判斷電纜接頭內(nèi)部是否存在局部放電，并得知局部放電的大小。
[0032]可見(jiàn)，本實(shí)用新型一種配電電纜附件中局部放電的非接觸式帶電檢測(cè)裝置，創(chuàng)新性地實(shí)現(xiàn)了非接觸式檢測(cè)埋地配電電纜附件中中的局部放電，同時(shí)具有使用安全、便攜、高效的特點(diǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種配電電纜附件中局部放電的非接觸式帶電檢測(cè)裝置，所述待測(cè)的配電電纜接頭采用網(wǎng)狀接地屏蔽，其特征在于:所述非接觸式帶電檢測(cè)裝置包括采集待測(cè)配電電纜接頭發(fā)送的高頻電磁波信號(hào)的喇叭天線(11)、與喇叭天線(11)相連的高頻信號(hào)電纜(12)及檢測(cè)主機(jī)(13)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配電電纜附件中局部放電的非接觸式帶電檢測(cè)裝置，其特征在于:所述喇叭天線(11)主要由波導(dǎo)管(21)，喇叭(22)，pnc接頭(23)構(gòu)成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種配電電纜附件中局部放電的非接觸式帶電檢測(cè)裝置，其特征在于:所述的檢測(cè)主機(jī)主要由接線端子(31)、無(wú)源濾波器(32)、寬動(dòng)態(tài)范圍的運(yùn)算放大及數(shù)據(jù)采樣單元(33)、ARM處理器(34)、顯示屏(35)及外殼(36)組成；所述接線端子(31)、無(wú)源濾波器(32)、寬動(dòng)態(tài)范圍的運(yùn)算放大及數(shù)據(jù)采樣單元(33)、ARM處理器(34)、顯示屏(35)依次連接并固定在外殼(36)內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種配電電纜附件中局部放電的非接觸式帶電檢測(cè)裝置，其特征在于:所述無(wú)源濾波器包括電容C41、C42、C43、C44、C45、C46、C47，以及電感L41、L42、L43、L44、L45 ;其中，所述電感L41、電感L42、電容C44、電容C45、電容C46、電容C47依次串聯(lián)連接；所述電容C41的一端接地，另一端與電感L41連接，所述電容C42的一端接地，另一端連接在電感L41和電感L42之間，所述電容C43的一端接地，另一端連接在電感L42和電容C44之間，電感L43的一端接地，另一端連接在電容C44和電容C45之間，電感L44的一端接地，另一端連接在電容C45和電容C46之間，電感L45的一端接地，另一端連接在電容C46和電容C47之間。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種配電電纜附件中局部放電的非接觸式帶電檢測(cè)裝置，其特征在于:所述外殼(36)采用環(huán)氧樹脂絕緣材料。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種配電電纜附件中局部放電的非接觸式帶電檢測(cè)裝置，其特征在于:所述寬動(dòng)態(tài)范圍的運(yùn)算放大及數(shù)據(jù)采樣單元(33)的放大倍數(shù)至少40dB。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種配電電纜附件中局部放電的非接觸式帶電檢測(cè)裝置，其特征在于:所述喇叭天線和檢測(cè)主機(jī)的絕緣水平為10kV。
【專利摘要】本實(shí)用新型是關(guān)于一種配電電纜附件中局部放電的非接觸式帶電檢測(cè)裝置，該裝置主要包括下述單元：局部放電檢測(cè)接收裝置、信號(hào)電纜以及信號(hào)調(diào)理和顯示單元。其中，局部放電檢測(cè)接收裝置采用高頻段喇叭天線，并且與信號(hào)調(diào)理和顯示單元通過(guò)信號(hào)電纜連接。本實(shí)用新型帶電檢測(cè)裝置創(chuàng)新性地開(kāi)發(fā)了一種檢測(cè)設(shè)備，能夠以非接觸的方式對(duì)土壤的配電電纜接頭中局部放電的測(cè)量。本實(shí)用新型裝置具有使用靈活、便攜、高效的特點(diǎn)，為配電電纜接頭的帶電檢測(cè)提供了得力的工具，適合電力企業(yè)開(kāi)展運(yùn)行中接頭狀態(tài)的帶電巡檢以及提高對(duì)配電電纜接頭絕緣狀況的診斷水平。
【IPC分類】G01R31/12
【公開(kāi)號(hào)】CN204964685
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520499450
【發(fā)明人】陳西平, 孫振權(quán), 孫毅衛(wèi), 劉斌, 楊宇琦, 何維晟, 李洪杰
【申請(qǐng)人】陜西省地方電力（集團(tuán)）有限公司, 西安交通大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年7月10日