專利名稱：一種對電纜局部放電在線檢測的傳感系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電力故障探測領域，尤其是涉及一種對電纜局部放電在線檢測的傳感系統(tǒng)。
背景技術：
電力電纜線路以其占用通道資源小、供電可靠性高、維護工作量少等優(yōu)點，越來越廣泛地應用于城市電網(wǎng)，并有逐步取代架空輸、配電線路的趨勢。特別是在上海、北京、廣州、深圳、青島等經(jīng)濟發(fā)達城市和地區(qū)，電纜化率已高達90%以上。由此可見，電力電纜的安全可靠運行直接關系到城市電網(wǎng)供電可靠性，以及社會的穩(wěn)定、經(jīng)濟發(fā)展和人們生活質量。電纜本體或附件絕緣中存在某一點或多點的缺陷，如微孔、雜質、半導電層表面突起或凹陷等，使得該點局部電場畸變。當畸變電場強度超過絕緣介質的擊穿場強時，該點發(fā)·生局部擊穿放電現(xiàn)象，所產(chǎn)生的放電脈沖電流信號沿電纜線路傳播。此外，局部擊穿放電現(xiàn)象還會以聲、光、熱等形式表現(xiàn)出來。由于電纜電容量很大，以往對電纜進行交流耐壓試驗很困難。但通過電感補償，采取諧振的方法，在現(xiàn)場對電纜主絕緣進行交流耐壓試驗已經(jīng)比較方便了。由于在交流試驗電壓下，電纜主絕緣的電壓分布與運行電壓下的相一致，且同時可以進行介質損耗因數(shù)和局部放電測量，對于發(fā)現(xiàn)局部大型缺陷有著不可替代的作用，因而成為診斷電纜絕緣狀態(tài)的重要現(xiàn)場試驗。根據(jù)國外相關研究，在U/U0 ( 3的情況下(U為試驗電壓)，O. IHz和50Hz對電纜主絕緣內(nèi)的水樹枝增長及局部放電脈沖重復頻率影響不大。但沒有試驗電壓頻率高于50Hz下的研究數(shù)據(jù)，因此，當采用諧振耐壓裝置進行試驗時，頻率暫定不超過300Hz，且需要進行專門研究并積累試驗經(jīng)驗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種具有更高靈敏度的對電纜局部放電在線檢測的傳感系統(tǒng)。本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)一種對電纜局部放電在線檢測的傳感系統(tǒng)，該傳感系統(tǒng)包括傳感器單元、濾波單元、信號調(diào)理單元及信號顯示單元，所述的傳感器單元安裝在被測電纜的兩端及電纜接頭處，傳感器單元經(jīng)同軸電纜與濾波單元連接，所述的濾波單元、信號調(diào)理單元及信號顯示單元依次連接，濾波單元將傳感器單元檢測到的電流信號經(jīng)過濾波處理后輸出到信號調(diào)理單元中，信號調(diào)理單元將信號調(diào)理放大后傳遞給信號顯示單元中輸出顯示。所述的傳感器單元包括電感型帶狀傳感器、高頻電流傳感器、聲發(fā)射傳感器、金屬膜電極傳感器、電容型帶狀傳感器及超高頻傳感器，所述的電感型帶狀傳感器及高頻電流傳感器設在被測電纜的一端，所述的聲發(fā)射傳感器、金屬膜電極傳感器及電容型帶狀傳感器設置在被測電纜的電纜接頭處，所述的超高頻傳感器設在被測電纜的另一端。所述的電感型帶狀傳感器包括第一絕緣層、第二絕緣層和第一金屬箔電極，所述的第一絕緣層緊貼在被測電纜的本體，第一絕緣層的外部設置第一金屬箔電極，第一金屬箔電極的外部設置第二絕緣層。所述的電容型帶狀傳感器包括第三絕緣層、第二金屬箔電極、半導電層及金屬屏蔽層，所述的第三絕緣層緊貼在被測電纜的本體，第三絕緣層的外部設置第二金屬箔電極，所述的半導電層及金屬屏蔽層依次設置在金屬箔電極的外側。所述的傳感器單元還包括方向耦合器，該方向耦合器設置在被測電纜的電纜接頭處。所述的被測電纜的兩端套設有屏蔽護套。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明采用的電感耦合法和電容耦合法不影響電纜本體的絕緣性能，特別適用于電纜附件的局放檢測，比常規(guī)局放測量有更高的靈敏度，能耦合到電纜接頭75pC的放電脈沖信號，并且使用時不需要改變電纜本體，現(xiàn)場安裝方便。


圖I為本發(fā)明的結構示意圖；圖2為傳感器單元安裝時的結構示意圖。圖中，I為被測電纜、11為電纜接頭、12為屏蔽護套、2為傳感器單元、21為電感型帶狀傳感器、22為高頻電流傳感器、23為聲發(fā)射傳感器、24為金屬膜電極傳感器、25為電容型帶狀傳感器、26為超高頻傳感器、27為方向耦合器、3為濾波單元、4為信號調(diào)理單元、5為信號顯示單元。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。實施例一種對電纜局部放電在線檢測的傳感系統(tǒng)，其結構如圖1-2所示，該傳感系統(tǒng)包括傳感器單元2、濾波單元3、信號調(diào)理單元4及信號顯示單元5，傳感器單元2安裝在被測電纜I的兩端及電纜接頭11處，在被測電纜I的兩端套設有屏蔽護套12。傳感器單元2經(jīng)同軸電纜與濾波單元3連接，濾波單元3、信號調(diào)理單元4及信號顯示單元5依次連接，濾波單元3將傳感器單元2檢測到的電流信號經(jīng)過濾波處理后輸出到信號調(diào)理單元4中，信號調(diào)理單元4將信號調(diào)理放大后傳遞給信號顯示單元5中輸出顯示。傳感器單元2包括電感型帶狀傳感器21、高頻電流傳感器22、聲發(fā)射傳感器23、金屬膜電極傳感器24、電容型帶狀傳感器25及超高頻傳感器26，其中，電感型帶狀傳感器21及高頻電流傳感器22設在被測電纜I的一端，聲發(fā)射傳感器23、金屬膜電極傳感器24及電容型帶狀傳感器25設置在被測電纜I的電纜接頭11處，超高頻傳感器26設在被測電纜I的另一端。另外，傳感器單元2還包括方向耦合器27，該方向耦合器27設置在被測電纜的電纜接頭11處。使用的電感型帶狀傳感器21包括第一絕緣層、第二絕緣層和第一金屬箔電極，第一絕緣層緊貼在被測電纜的本體，第一絕緣層的外部設置第一金屬箔電極，第一金屬箔電極的外部設置第二絕緣層。電容型帶狀傳感器25包括第三絕緣層、第二金屬箔電極、半導電層及金屬屏蔽層，第三絕緣層緊貼在被測電纜的本體，第三絕緣層的外部設置第二金屬箔電極，半導電層及金屬屏蔽層依次設置在金屬箔電極的外側。電感耦合法和電容耦合法不影響電纜本體的絕緣性能，特別適用于電纜附件的局 放檢測，比常規(guī)局放測量有更高的靈敏度。但是由于高頻信號衰減比低頻嚴重，且中間接頭為電纜線路絕緣最薄弱環(huán)節(jié)，故在線檢測需安裝多個傳感器且盡量靠近電纜中間接頭，而且傳感器制作時須結合接頭安裝同時進行電感耦合法傳感器。
權利要求
1.一種對電纜局部放電在線檢測的傳感系統(tǒng)，其特征在于，該傳感系統(tǒng)包括傳感器單元、濾波單元、信號調(diào)理單元及信號顯示單元，所述的傳感器單元安裝在被測電纜的兩端及電纜接頭處，傳感器單元經(jīng)同軸電纜與濾波單元連接，所述的濾波單元、信號調(diào)理單元及信號顯示單元依次連接，濾波單元將傳感器單元檢測到的電流信號 經(jīng)過濾波處理后輸出到信號調(diào)理單元中，信號調(diào)理單元將信號調(diào)理放大后傳遞給信號顯示單元中輸出顯示。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種對電纜局部放電在線檢測的傳感系統(tǒng)，其特征在于，所述的傳感器單元包括電感型帶狀傳感器、高頻電流傳感器、聲發(fā)射傳感器、金屬膜電極傳感器、電容型帶狀傳感器及超高頻傳感器，所述的電感型帶狀傳感器及高頻電流傳感器設在被測電纜的一端，所述的聲發(fā)射傳感器、金屬膜電極傳感器及電容型帶狀傳感器設置在被測電纜的電纜接頭處，所述的超高頻傳感器設在被測電纜的另一端。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種對電纜局部放電在線檢測的傳感系統(tǒng)，其特征在于，所述的電感型帶狀傳感器包括第一絕緣層、第二絕緣層和第一金屬箔電極，所述的第一絕緣層緊貼在被測電纜的本體，第一絕緣層的外部設置第一金屬箔電極，第一金屬箔電極的外部設置第二絕緣層。
4.根據(jù)權利要求2所述的一種對電纜局部放電在線檢測的傳感系統(tǒng)，其特征在于，所述的電容型帶狀傳感器包括第三絕緣層、第二金屬箔電極、半導電層及金屬屏蔽層，所述的第三絕緣層緊貼在被測電纜的本體，第三絕緣層的外部設置第二金屬箔電極，所述的半導電層及金屬屏蔽層依次設置在金屬箔電極的外側。
5.根據(jù)權利要求2或3或4所述的一種對電纜局部放電在線檢測的傳感系統(tǒng)，其特征在于，所述的傳感器單元還包括方向耦合器，該方向耦合器設置在被測電纜的電纜接頭處。
6.根據(jù)權利要求I所述的一種對電纜局部放電在線檢測的傳感系統(tǒng)，其特征在于，所述的被測電纜的兩端套設有屏蔽護套。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種對電纜局部放電在線檢測的傳感系統(tǒng)，包括傳感器單元、濾波單元、信號調(diào)理單元及信號顯示單元，傳感器單元安裝在被測電纜的兩端及電纜接頭處，傳感器單元經(jīng)同軸電纜與濾波單元連接，濾波單元、信號調(diào)理單元及信號顯示單元依次連接，濾波單元將傳感器單元檢測到的電流信號經(jīng)過濾波處理后輸出到信號調(diào)理單元中，信號調(diào)理單元將信號調(diào)理放大后傳遞給信號顯示單元中輸出顯示。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明不影響電纜本體的絕緣性能，特別適用于電纜附件的局放檢測，比常規(guī)局放測量有更高的靈敏度，能耦合到電纜接頭75pC的放電脈沖信號，并且使用時不需要改變電纜本體，現(xiàn)場安裝方便。
文檔編號G01R31/12GK102879717SQ20121036471
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月26日 優(yōu)先權日2012年9月26日
發(fā)明者李紅雷, 賀林 申請人:上海市電力公司, 華東電力試驗研究院有限公司, 國家電網(wǎng)公司