本實(shí)用新型涉及高壓電纜附件檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高壓電纜附件局部放電起始電壓的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

高壓電纜及其附件已廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)系統(tǒng)，其絕緣水平也備受關(guān)注。為了判斷高壓電纜附件的絕緣性能是否良好，目前較為普遍的做法是，采用在線或者離線的方式檢測(cè)高壓電纜附件的局部放電水平，通過高壓電纜附件的局部放電水平來判斷其絕緣性能是否良好。

現(xiàn)有技術(shù)中，高壓電纜附件一般都安裝于高壓電纜中，即高壓電纜附件串接于高壓電纜中，且高壓電纜附件均連接有接地電纜。目前，對(duì)高壓電纜附件局部放電的測(cè)試主要采用調(diào)壓器配合頻譜儀或數(shù)字示波器等局部放電顯示設(shè)備，由人工監(jiān)視局部放電起始電壓。具體地，通過試驗(yàn)人員手動(dòng)調(diào)節(jié)調(diào)壓器來緩慢升高試驗(yàn)電壓，通過局部放電顯示設(shè)備來觀察是否發(fā)生局部放電，當(dāng)人眼觀察到發(fā)生局部放電時(shí)記錄下局部放電時(shí)刻的試驗(yàn)電壓。現(xiàn)有技術(shù)中還有通過觀察PRPD(Phase Resolved Partial Discharge，相位分辨的局部放電)譜圖、放電量(pC值或dB值)或者波形譜圖等方式來判斷局部放電檢測(cè)結(jié)果，主要通過測(cè)量單元對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行調(diào)理和采集，再通過USB通信方式傳送至工控計(jì)算機(jī)，然后通過軟件對(duì)局部放電信號(hào)進(jìn)行放電譜圖的各種特征量的提取，并與已制備好的典型接頭施工缺陷造成的局部放電譜圖進(jìn)行對(duì)比，從而判斷現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的電纜接頭是否有缺陷，對(duì)電纜的絕緣情況進(jìn)行監(jiān)控。

但是，由于局部放電的發(fā)生往往具有瞬時(shí)性，人眼并不能準(zhǔn)確觀察到局部放電的初始發(fā)生狀態(tài)，同時(shí)，試驗(yàn)人員手動(dòng)調(diào)節(jié)調(diào)壓器，升壓速度不易掌控，被試高壓電纜附件的PDIV(Partial Discharge Inception Voltage，局部放電起始電壓)測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確性和有效性較差，從而影響對(duì)高壓電纜附件絕緣性能的判斷。通過觀察PRPD譜圖、放電量(pC值或dB值)、波形譜圖等方式來判斷局部放電檢測(cè)結(jié)果的方式，忽略了局部放電最關(guān)鍵的表征參數(shù)：局部放電起始電壓PDIV，不能從PDIV的角度分析高壓電纜附件的絕緣性能。所以，特別需要一種能夠準(zhǔn)確測(cè)試高壓電纜附件局部放電起始電壓的裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服相關(guān)技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型提供一種高壓電纜附件局部放電起始電壓的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。

一種高壓電纜附件局部放電起始電壓的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，應(yīng)用于高壓電纜附件，所述高壓電纜附件連接于高壓電纜中，所述高壓電纜中含有纜芯，所述高壓電纜附件上連接有接地電纜，其特征在于，所述自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)包括：依次連接的工控機(jī)、交流電源、升壓裝置、高頻信號(hào)傳感器和高速數(shù)據(jù)采集器。

所述工控機(jī)通過串行數(shù)據(jù)總線與所述交流電源連接，所述交流電源通過低壓導(dǎo)線與所述升壓裝置連接，所述升壓裝置通過高壓導(dǎo)線與高壓電纜的纜芯連接，所述高頻信號(hào)傳感器為環(huán)形且套在高壓電纜附件的接地電纜上，所述高頻信號(hào)傳感器通過信號(hào)傳輸電纜與所述高速數(shù)據(jù)采集器連接，所述高速數(shù)據(jù)采集器通過高速數(shù)據(jù)總線與所述工控機(jī)連接。

優(yōu)選地，所述工控機(jī)包括處理器、存儲(chǔ)器、顯示器和鍵盤。

優(yōu)選地，所述交流電源為程控交流電源。

優(yōu)選地，所述高速數(shù)據(jù)采集器為數(shù)字示波器。

本實(shí)用新型的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：

本實(shí)用新型中的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)包括依次連接的工控機(jī)、交流電源、升壓裝置、高頻信號(hào)傳感器和高速數(shù)據(jù)采集器。所述工控機(jī)的一端通過串行數(shù)據(jù)總線與所述交流電源連接，所述交流電源通過低壓導(dǎo)線與所述升壓裝置連接，所述升壓裝置通過高壓導(dǎo)線與高壓電纜的纜芯連接，所述高頻信號(hào)傳感器為環(huán)形且套在高壓電纜附件的接地電纜上，所述高頻信號(hào)傳感器通過信號(hào)傳輸電纜與所述高速數(shù)據(jù)采集器連接，所述高速數(shù)據(jù)采集器通過高速數(shù)據(jù)總線與所述工控機(jī)連接。該自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)中工控機(jī)通過對(duì)交流電源進(jìn)行自動(dòng)控制，采用升壓裝置實(shí)現(xiàn)高壓電纜的升壓操作，同時(shí)，高頻信號(hào)傳感器利用電磁感應(yīng)原理耦合采集高壓電纜附件的局部放電信號(hào)，并將此局部放電信號(hào)通過信號(hào)傳輸電纜傳送至高速數(shù)據(jù)采集器，高速數(shù)據(jù)采集器通過高速數(shù)據(jù)總線將此局部放電信號(hào)傳輸至工控機(jī)，通過工控機(jī)的顯示器可同步直觀展示局部放電信號(hào)強(qiáng)度和測(cè)試電壓幅值，該自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，測(cè)試結(jié)果更加準(zhǔn)確。

應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本實(shí)用新型。

附圖說明

此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，示出了符合本實(shí)用新型的實(shí)施例，并與說明書一起用于解釋本實(shí)用新型的原理。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種高壓電纜附件PDIV自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種高壓電纜附件PDIV自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的工作流程圖。

符號(hào)表示：

1-高壓電纜、2-高壓電纜附件、3-纜芯、4-高頻信號(hào)傳感器、5-接地電纜、6-信號(hào)傳輸電纜、7-高速數(shù)據(jù)采集器、8-高速數(shù)據(jù)總線、9-工控機(jī)、10-串行數(shù)據(jù)總線、11-交流電源、12-升壓裝置、13-低壓導(dǎo)線、14-高壓導(dǎo)線。

具體實(shí)施方式

這里將詳細(xì)地對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時(shí)，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實(shí)施例中所描述的實(shí)施方式并不代表與本實(shí)用新型相一致的所有實(shí)施方式。相反，它們僅是與如所附權(quán)利要求書中所詳述的、本實(shí)用新型的一些方面相一致的裝置和方法的例子。

參見圖1，圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種高壓電纜附件PDIV自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)用新型實(shí)施例中高壓電纜附件PDIV自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)主要包括：工控機(jī)9、交流電源11、升壓裝置12、高頻信號(hào)傳感器4和高速數(shù)據(jù)采集器7五個(gè)部分，五個(gè)部分依次連接形成閉環(huán)通路。工控機(jī)9通過串行數(shù)據(jù)總線10與交流電源11連接，交流電源11通過低壓導(dǎo)線13與升壓裝置12連接，升壓裝置12通過高壓導(dǎo)線14與高壓電纜1的纜芯3連接，高頻信號(hào)傳感器4為環(huán)形且套在高壓電纜附件2的接地電纜5上，高頻信號(hào)傳感器4通過信號(hào)傳輸電纜6與高速數(shù)據(jù)采集器7連接，高速數(shù)據(jù)采集器7通過高速數(shù)據(jù)總線8與工控機(jī)9連接。

其中，工控機(jī)9包括處理器、存儲(chǔ)器、顯示器和鍵盤，鍵盤用于輸入控制命令，處理器能夠按照控制命令實(shí)現(xiàn)對(duì)交流電源11的自動(dòng)控制以及判斷是否發(fā)生局部放電現(xiàn)象，存儲(chǔ)器對(duì)局部放電現(xiàn)象進(jìn)行記錄，最終通過顯示器將局部放電信號(hào)強(qiáng)度和測(cè)試電壓幅值進(jìn)行輸出。

交流電源11選擇程控交流電源，程控交流電源是高精度的智能化功率源，能精確細(xì)分升壓速率和準(zhǔn)確輸出交流電壓，可以根據(jù)檢測(cè)工況通過應(yīng)用程序?qū)敵鲭妷哼M(jìn)行控制，從而輸出不同幅值的交流電壓，直到高壓電纜附件2發(fā)生局部放電現(xiàn)象，采用程控交流電源能夠?qū)崿F(xiàn)交流電源的靈活控制。

電磁感應(yīng)原理是指，穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，閉合電路就有電流產(chǎn)生。電路中的耦合是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的電路元件的輸入與輸出之間緊密配合、相互影響，并通過相互作用將前一級(jí)輸出的信號(hào)傳送至后一級(jí)。本實(shí)施例中。高頻信號(hào)傳感器4設(shè)置為環(huán)形且套接在高壓電纜附件2的接地電纜5上，當(dāng)然也可以安裝在交叉電纜互聯(lián)線上。高壓電纜1或高壓電纜附件2發(fā)生局部放電時(shí)，接地電纜5上會(huì)產(chǎn)生高頻脈沖電流信號(hào),利用電磁感應(yīng)原理，高頻信號(hào)傳感器4耦合出接地電纜5上的高頻脈沖電流信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換成高頻脈沖電壓信號(hào)，再經(jīng)信號(hào)傳輸電纜6將此高頻脈沖電壓信號(hào)傳輸至高速數(shù)據(jù)采集器。此處高頻脈沖電流信號(hào)和高頻脈沖電壓信號(hào)均為模擬量信號(hào)。本實(shí)用新型提供的高頻信號(hào)傳感器4能夠響應(yīng)陡脈沖電流信號(hào)，具有較高的靈敏度，并在相當(dāng)寬的頻段內(nèi)都有良好的頻率響應(yīng)特性，有利于提高該自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)試精度。

高速數(shù)據(jù)采集器7為寬頻帶、高采樣率的數(shù)字示波器，數(shù)字示波器能夠?qū)Ω哳l脈沖電流信號(hào)完成模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換和采集。具體地，數(shù)字示波器將來自信號(hào)傳輸電纜6的模擬量高頻脈沖電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量高頻脈沖電壓信號(hào)，數(shù)字示波器測(cè)量數(shù)字量高頻脈沖電壓信號(hào)的幅值并記錄其波形數(shù)據(jù)，然后通過高速數(shù)據(jù)總線8將此幅值和波形數(shù)據(jù)傳輸給工控機(jī)9。

工控機(jī)9接收來自高速數(shù)據(jù)總線8的數(shù)字量高頻脈沖電壓信號(hào)的幅值和波形數(shù)據(jù)，判斷該數(shù)字量高頻脈沖電壓信號(hào)的幅值是否超過預(yù)設(shè)的發(fā)生局部放電的觸發(fā)閾值。若超過觸發(fā)閾值，工控機(jī)9經(jīng)串行數(shù)據(jù)總線10控制程控交流電源11停止升壓，并記錄當(dāng)前的輸出電壓，當(dāng)前的輸出電壓即為PDIV；若未達(dá)到觸發(fā)閾值，工控機(jī)9經(jīng)串行數(shù)據(jù)總線10控制程控交流電源11繼續(xù)升壓，直到發(fā)生局部放電。未發(fā)生局部放電時(shí)，高速數(shù)據(jù)采集器7采集到的高頻電壓信號(hào)幅值很??；一旦發(fā)生局部放電，高速數(shù)據(jù)采集器7采集到的幅值將發(fā)生很大幅度的突變。

本實(shí)用新型實(shí)施例提供的高壓電纜附件PDIV自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的工作流程詳見圖2，具體包括如下步驟：

S1：工控機(jī)9通過對(duì)交流電源11的自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)高壓電纜1的升壓操作；

S2：高頻信號(hào)傳感器4利用電磁感應(yīng)原理耦合采集高壓電纜1的高頻脈沖電流信號(hào)，工控機(jī)9讀取高速數(shù)據(jù)采集器7的采集結(jié)果；

S3：根據(jù)檢測(cè)工況設(shè)定觸發(fā)閾值，計(jì)算S2中當(dāng)前的放電幅值；

S4：判斷是否發(fā)生局部放電，若發(fā)生局部放電則轉(zhuǎn)到下一步，若未發(fā)生局部放電則轉(zhuǎn)到S1；

S5：工控機(jī)9顯示并立刻記錄當(dāng)前測(cè)試電壓輸出值，即PDIV；

S6：工控機(jī)9控制交流電源11關(guān)閉電壓輸出；

S7：測(cè)試結(jié)束。

綜上所述，本實(shí)用新型從高壓電纜附件局部放電起始電壓的角度，提出一種高壓電纜附件PDIV自動(dòng)測(cè)試裝置，自動(dòng)化程度高、靈敏度好、測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確、方便單人操作，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中高壓電纜附件PDIV精確測(cè)量裝置缺失的問題。

本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說明書及實(shí)踐這里實(shí)用新型的公開后，將容易想到本實(shí)用新型的其它實(shí)施方案。本申請(qǐng)旨在涵蓋本實(shí)用新型的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本實(shí)用新型的一般性原理并包括本實(shí)用新型未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識(shí)或慣用技術(shù)手段。說明書和實(shí)施例僅被視為示例性的，本實(shí)用新型的真正范圍和精神由下面的權(quán)利要求指出。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本實(shí)用新型并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并且可以在不脫離其范圍進(jìn)行各種修改和改變。本實(shí)用新型的范圍僅由所附的權(quán)利要求來限制。