專利名稱：一種高壓電纜鑒別的測試方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高壓電纜鑒別的測試方法及其裝置，屬于電纜測試設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于城市改造的原因，現(xiàn)在的高壓電纜大都敷設(shè)在專用電纜溝中，但溝道里經(jīng)常會并行多條電纜，這對電纜的查找和識別帶來巨大的困難?，F(xiàn)階段常用的電纜鑒別方法對超高壓單芯電纜及高電壓等級的多芯高壓電纜效果不佳，很難準(zhǔn)確判斷出所測試的電纜。由于超高壓電纜及其他高電壓等級電纜在發(fā)生故障或檢修時，很難在電纜溝中準(zhǔn)確找到所要測試電纜，必須進行電纜相別的鑒別。在傳統(tǒng)的鑒別過程中，由于運行電纜感應(yīng)電壓的影響，一方面感應(yīng)電壓回擊測試儀器，容易造成儀器內(nèi)部損壞；另一方面，感應(yīng)電壓的信號強 度要超過測試儀器提供的檢測信號的強度，容易造成誤判斷。因此，設(shè)計一種高壓電纜鑒別的測試方法及裝置越加必要。高壓電纜鑒別的測試方法及其裝置是一種對高壓電纜進行相位鑒別的新方法和專用儀器。它由信號發(fā)生器和接收裝置兩部分組成，可以簡單、快捷、準(zhǔn)確查找到被測試電纜，能夠在電纜溝道中快速找到被測電纜，降低工作量，提高工作效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是設(shè)計一種能夠在強感應(yīng)電下快速進行高壓電纜鑒別的測試方法及其裝置，可以簡單、快捷、準(zhǔn)確查找到被測試電纜，降低工作量，提高工作效率。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提供了一種高壓電纜鑒別的測試方法，包括以下步驟
a.把被測試目標(biāo)電纜的金屬芯線(或金屬護層)在測試末端與電纜公共地之間通過短路線連接；
b.在測試端，向被測試目標(biāo)電纜的金屬芯線(對應(yīng)于a步驟中的測試末端)與大地之間瞬間施加一個周期性的高壓放電信號，使被測試電纜與大地之間形成放電回路；
c.在電纜溝道中使用柔性線圈對每條電纜進行測試，信號接收裝置采集每條電纜上的信號，進行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換，在顯示器上顯示采集到的信號波形，再根據(jù)波形的極性、信號幅值和放電時間間隔的特征信息，自動判別是否為目標(biāo)電纜，并顯示判斷結(jié)果。所述b步驟的瞬間施加信號是采用5kV/10 μ F進行儲能放電，高壓電壓為3kV，高電壓脈沖電壓遠大于線芯感應(yīng)電壓，可有效克服線芯中工頻感應(yīng)電壓的影響，將信號容易的施加于電纜上。信號的周期為6s至15s之間設(shè)定。所述c步驟的柔性線圈的周長達Im,直徑為30cm。所述c步驟中，若放電波形極性為正，且放電時間間隔為b步驟施加的信號周期，則接收器判斷為是目標(biāo)電纜，顯示器顯示“ V”;若放電波形極性為負，或幅值小于設(shè)定閾值，或放電間隔不為設(shè)定的周期，則判斷為不是目標(biāo)電纜，顯示器顯示“ X ”。
本發(fā)明另一方面提供一種高壓電纜鑒別的裝置，其包括電子式高頻高壓信號發(fā)生器和信號接收裝置。所述電子式高頻高壓信號發(fā)生器包括電子式高頻高壓直流發(fā)生模塊、脈沖電容器、放電單元、低壓控制電路及可充電大容量鋰電池；電池的輸出端連接至電子式高頻高壓發(fā)生模塊，以及連接到脈沖電容器，為脈沖電容器充電；電子式高頻高壓直流發(fā)生模塊的低壓側(cè)連接控制開關(guān)和脈沖電壓指示表，電子式高頻高壓發(fā)生模塊的高壓輸出端通過脈沖電容器連接到放電單元，低壓控制電路分別連接所述電子式高頻高壓直流發(fā)生模塊和放電單元，通過低壓控制電路來操作放電單元，把儲存在脈沖電容器上的能量釋放到被測目標(biāo)電纜上。所述信號接收裝置包括信號處理單元和顯示器，所述信號處理單元的輸入端連接柔性線圈；所述柔性線圈采集電纜上的信號，接至信號處理單元，最終采集到的信號波形顯示于顯示器上，信號接收裝置根據(jù)所顯示波形的極性、信號幅值和放電時間間隔判斷出是
否為被測目標(biāo)電纜并予以顯示。所述脈沖電容器為5kV/10yF，沖擊電壓為3kV，強感應(yīng)電壓數(shù)倍以上，以克服強感應(yīng)電的影響，確保將直流脈沖加于電纜。所述信號處理單元中包括有中心頻率為2kHz的帶通濾波器，用于排除50Hz工頻電流和其他高頻電流干擾的影響，將放電脈沖信號提取出來。所述信號接收裝置若判斷當(dāng)前測試電纜是目標(biāo)電纜，則顯示器顯示“ V”;若判斷當(dāng)前測試電纜不是目標(biāo)電纜，則顯示器顯示“ X ”。本發(fā)明的優(yōu)點是采用本發(fā)明所述的一種高壓電纜鑒別的測試方法及其裝置，可以有效保護測試儀器不會被感應(yīng)電壓擊穿損壞；也可以避免由于感應(yīng)電壓太高而造成的誤判斷，可快速、準(zhǔn)確地找到被測電纜；裝置采用電池供電，可以適應(yīng)較復(fù)雜的工作環(huán)境，不必受裝置供電的影響；該測試方法鑒別準(zhǔn)確率高，儀器操作簡單、便攜；節(jié)省大量的人力、物力和財力。


圖I是本發(fā)明的工作原理示意圖。圖2是電子式高頻高壓信號發(fā)生器的原理框圖。圖3是信號接收裝置的實現(xiàn)框圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。如圖I所示，本發(fā)明的基本原理為把被測試電纜的金屬芯線(或金屬護層)在測試末端與電纜公共地之間通過短路線連接；在測試端，向被測試電纜的金屬芯線(對應(yīng)于a中的測試末端)與大地之間瞬間施加一個周期性的高壓放電信號，使被測試電纜與大地之間形成放電回路；在電纜溝道中使用柔性線圈對每條電纜進行測試，采集每條電纜上的信號，查看采集到的信號波形，信號接收裝置根據(jù)采集信號智能判斷是否為被測電纜，自動得出鑒別結(jié)果。瞬間施加信號是采用5kV/10 μ F脈沖電容器進行儲能放電，高壓電壓為3kV，周期性信號的周期可調(diào)為6至15秒，柔性線圈的周長達lm，直徑為30cm。本發(fā)明所述的高壓電纜鑒別的測試裝置包括電子式高頻高壓信號發(fā)生器和信號接收裝置。如圖2所示，所述電子式高頻高壓信號發(fā)生器包括電子式高頻高壓直流發(fā)生模塊、脈沖電容器、兩個放電單元、低壓控制電路及可充電大容量鋰電池；電池的輸出端連接至電子式高頻高壓發(fā)生模塊，·以及連接到脈沖電容器，為脈沖電容器充電；電子式高頻高壓直流發(fā)生模塊的低壓側(cè)連接控制開關(guān)和脈沖電壓指示表，電子式高頻高壓發(fā)生模塊的高壓輸出端通過脈沖電容器連接到放電單元，耐壓可達5kV;低壓控制電路分別連接所述電子式高頻高壓直流發(fā)生模塊和放電單元，通過低壓控制電路來操作放電單元，一個放電單元把儲存在脈沖電容器上的能量釋放到被測目標(biāo)電纜上，脈沖電壓可達3kV;另一放電單元(可省略)連接在所述電子式高頻高壓信號發(fā)生器輸出端和地之間，在電子式高頻高壓信號發(fā)生器工作時，對地形成一保護間隙，當(dāng)感應(yīng)電壓大于4kV時，間隙被擊穿，對地放電，保護電子式高頻高壓信號發(fā)生器；當(dāng)電子式高頻高壓信號發(fā)生器電源關(guān)閉和意外斷電時，該放電單元對地短路。如圖3所示，所述信號接收裝置包括信號處理單元和顯示器，所述信號處理單元的輸入端連接柔性線圈；所述柔性線圈采集電纜上的信號，接至信號處理單元，最終采集到的信號波形顯示于顯示器上，信號接收裝置根據(jù)所顯示波形的極性、信號幅值和放電時間間隔判斷出是否為被測目標(biāo)電纜并予以顯示。信號接收裝置若判斷當(dāng)前測試電纜是目標(biāo)電纜，液晶顯示器顯示“ V ” ；若當(dāng)前判斷測試電纜不是目標(biāo)電纜，液晶顯示器顯示“ X ”。下面通過對所述高壓電纜鑒別的測試方法的說明來介紹所述高壓電纜鑒別的測試裝置的工作過程，所述方法包括以下步驟
I) 把被測試電纜的金屬芯線在電纜末端與護層、大地之間通過短路線連接。2) 在測試端，把電子式高頻高壓信號發(fā)生器的輸出線的“電纜”測試夾連接到被測試電纜的金屬芯線，輸出線的“接地”測試夾連接到護層，護層要良好接地。3) 打開電子式高頻高壓信號發(fā)生器的開關(guān)，設(shè)定放電周期，周期可在6s至15s間設(shè)定。按下合閘按鈕，發(fā)生器輸出高壓，對被測電纜放電，在被測電纜與大地之間每間隔放電周期施加一次3kV的高壓放電信號，使被測試電纜與大地、護層之間形成放電回路。4) 在挖開的電纜溝道中，找到并排的多條電纜，使其稍微離開地面，有積水的需要抽干水。5) 把柔性線圈和信號接收裝置連接起來，使用柔性線圈測量每一條電纜上的放電信號，如果被測電纜，在每隔固定放電周期放電時，在信號接收裝置上顯示幅值較大的正方向脈沖，顯示的信號周期為步驟3中設(shè)定放電周期時，儀器判斷為目標(biāo)電纜，在液晶右上角顯示“V”符號；否則，儀器判定不是目標(biāo)電纜，則會顯示“ X ”符號，且液晶顯示的放電波形幅值較小。該測試方法設(shè)計的測試裝置適合單芯電纜以及大多數(shù)的多芯高壓電纜。 下面是一個高壓電纜鑒別的實施例。所鑒別高壓電纜參數(shù)如下。型號YJV_6/10kV ;截面185mm2 ;敷設(shè)方式隧道方式；并排電纜5條。I、接線。
電纜的A相在末端與護層、大地短接，把電子式高頻高壓信號發(fā)生器的“電纜”輸出端連接到A相的測試端，信號發(fā)生器的“接地”端連接到護層，護層必須良好接地；柔性線圈的信號插頭插到信號接收裝置的插座上。2、測試。打開電子式高頻高壓信號發(fā)生器的開關(guān)，開始對電纜進行周期放電，設(shè)定放電周期為6s。在需要鑒別的隧道位置，有5條電纜并排走向，其余4條電纜均為帶電運行。使用柔性線圈分別測試5條電纜，在其中4條電纜上有輕微的放電波形，幅值較小，放電波形極性為負，信號接收裝置液晶顯示為“ X ”，即不是被測電纜；在一條電纜上測試時，接收裝置顯示的波形幅值較大，且顯示兩次的放電間隔為6s，放電波形極性為正，裝置液晶顯示為“V”，即為測試電纜。從以上實例可以看出，本發(fā)明可以準(zhǔn)確快速地找到被鑒別電纜，完全符合實際工
作的需要。
權(quán)利要求
1.一種高壓電纜鑒別的測試方法，其特征在于，包括以下步驟 a.把被測試目標(biāo)電纜的金屬芯線或金屬護層在測試末端與電纜公共地之間通過短路線連接； b.在測試端，向被測試目標(biāo)電纜的金屬芯線與大地之間瞬間施加一個周期性的高壓放電信號，使被測試電纜與大地之間形成放電回路； c.在電纜溝道中使用柔性線圈對每條電纜進行測試，信號接收裝置采集每條電纜上的信號，進行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換，在顯示器上顯示采集到的信號波形，再根據(jù)波形的極性、信號幅值和放電時間間隔的特征信息，自動判別是否為目標(biāo)電纜，并顯示判斷結(jié)果。
2.如權(quán)利要求I所述高壓電纜鑒別的測試方法，其特征在于所述b步驟瞬間施加的信號是采用5kV/10 μ F進行儲能放電。
3.如權(quán)利要求I所述高壓電纜鑒別的測試方法，其特征在于所述b步驟的高壓電壓為 3kV。
4.如權(quán)利要求I所述高壓電纜鑒別的測試方法，其特征在于所述b步驟的信號的周期在6s至15s之間設(shè)定。
5.如權(quán)利要求I所述高壓電纜鑒別的測試方法，其特征在于所述c步驟的柔性線圈的周長達lm。
6.如權(quán)利要求I所述高壓電纜鑒別的測試方法，其特征在于c步驟中，若放電波形極性為正，且放電時間間隔為b步驟施加的信號周期，則接收器判斷為是目標(biāo)電纜；若放電波形極性為負，或幅值小于設(shè)定閾值，或放電間隔不為設(shè)定的周期，則判斷為不是目標(biāo)電纜。
7.一種高壓電纜鑒別的測試裝置，其特征在于包括電子式高頻高壓信號發(fā)生器和信號接收裝置，所述電子式高頻高壓信號發(fā)生器包括電子式高頻高壓直流發(fā)生模塊、脈沖電容器、放電單元、低壓控制電路及可充電大容量鋰電池；電池的輸出端連接至電子式高頻高壓發(fā)生模塊，以及連接到脈沖電容器，為脈沖電容器充電；電子式高頻高壓直流發(fā)生模塊的低壓側(cè)連接控制開關(guān)和脈沖電壓指示表，電子式高頻高壓發(fā)生模塊的高壓輸出端通過脈沖電容器連接到放電單元，低壓控制電路分別連接所述電子式高頻高壓直流發(fā)生模塊和放電單元，通過低壓控制電路來操作放電單元，把儲存在脈沖電容器上的能量釋放到被測目標(biāo)電纜上；所述信號接收裝置包括信號處理單元和顯示器，所述信號處理單元的輸入端連接柔性線圈；所述柔性線圈采集電纜上的信號，接至信號處理單元，最終采集到的信號波形顯示于顯示器上，信號接收裝置根據(jù)所顯示波形的極性、信號幅值和放電時間間隔判斷出是否為被測目標(biāo)電纜并予以顯示。
8.如權(quán)利要求7所述高壓電纜鑒別的測試裝置，其特征在于所述脈沖電容器為5kV/10y F，沖擊電壓為3kV，強感應(yīng)電壓2倍或以上，以克服強感應(yīng)電的影響，確保將直流脈沖加于電纜。
9.如權(quán)利要求7所述高壓電纜鑒別的測試裝置，其特征在于所述信號處理單元中包括有中心頻率為2kHz的帶通濾波器，用于排除50Hz工頻電流和其他高頻電流干擾的影響，將放電脈沖信號提取出來。
10.如權(quán)利要求7所述高壓電纜鑒別的測試裝置，其特征在于所述信號接收裝置若判斷當(dāng)前測試電纜是目標(biāo)電纜，則顯示器顯示“V”;若判斷當(dāng)前測試電纜不是目標(biāo)電纜，則顯示器顯示“X”。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種高壓電纜鑒別的測試方法及其裝置，該裝置包括電子式高頻高壓信號發(fā)生器和信號接收裝置。電子式高頻高壓信號發(fā)生器包括電子式高頻高壓直流發(fā)生模塊、脈沖電容器、放電單元、電池、低壓控制電路；信號接收裝置連接柔性線圈，由信號處理單元、顯示器組成。裝置工作時，電子式高頻高壓信號發(fā)生器的高壓輸出端分別連接到被測電纜的金屬導(dǎo)體和大地之間，并周期對電纜放電；使用柔性線圈采集溝道中每條電纜上的放電信號，傳至信號處理單元，根據(jù)顯示波形判斷是否為被測電纜，自動得出鑒別結(jié)果。該裝置可以有效鑒別出所要標(biāo)識的電纜；電池供電，對運行環(huán)境要求低，方便攜帶及使用；有效抵制感應(yīng)電壓對被測電纜的影響，操作安全方便。
文檔編號G01R31/02GK102955099SQ20121045021
公開日2013年3月6日 申請日期2012年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月12日
發(fā)明者張志堅, 浦仕亮, 徐凱, 謝敏生, 周紅權(quán), 吳典, 朱潔明, 丁越翔 申請人:江蘇省電力公司無錫供電公司, 國家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司