基于高频电流传感器的无线电缆局部放电检测装置、系统及方法与流程

本发明属于电缆局部放电检测技术领域，尤其涉及一种基于高频电流传感器的无线电缆局部放电检测装置、系统及方法。

背景技术：

电缆及其附件中局部放电的产生表征内部存在绝缘老化、或敷设安装过程中产生的缺陷等绝缘薄弱点，局部放电检测被认为是检测绝缘缺陷发展比较有效的手段。但是，电缆运行环境不只是在站内，而是大部分都在电缆隧道，电缆沟，电缆井内，直埋等环境内，现场条件恶劣。常规的电缆带电检测系统需要电脑等作为数据分析平台，在井下工作需要配备电源或电池、同步器等，对于现场恶劣环境给检测工作带来了巨大限制。

技术实现要素：

针对上述现有现象中存在的技术问题，本发明提供了一种基于高频电流传感器的无线电缆局部放电检测装置、系统及方法，本发明的目的提供一种结构简单，设计合理的检测装置，能够搭建可无线检测电缆局部放电量的测量装置，方便快捷地测量电缆的绝缘老化程度或缺陷。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

基于高频电流传感器的无线电缆局部放电检测装置，由无线检测装置套装在电力电缆的电缆中间接头上，测量导线连接至电缆中间接头内的铜屏蔽地线上。

所述无线检测装置包括：检测及发信器，测量导线接口，二次感应绕组，防腐蚀保护层，弹簧固定装置，铁心，器身固定夹件，二次感应绕组接线端，磁通感应供能模块，局放检测模块，信号发生器；其中，检测及发信器的箱体内包含铁心磁通感应供能模块、局放检测模块和信号发生器；测量导线通过测量导线接口进入信号发生器的器身固定夹件，连接至局放检测模块上，局放检测模块通过通信线连接至信号发生器；铁心上缠绕二次感应绕组，二次感应绕组接线端通过测量导线接口进入信号发生器的器身固定夹件，连接至磁通感应供能模块。

所述铁心的内侧和外侧的二次感应绕组上均设有防腐蚀保护层。

所述弹簧固定装置的一端为螺旋式，插入信号发生器内的器身固定夹件的螺旋口；弹簧固定装置与固定夹件通过旋转拧紧配合的方式固定在铁心上，固定检测及发信器及测量导线。

基于高频电流传感器的无线电缆局部放电检测系统，包括磁通感应供能模块、局放检测模块和信号发生器，采用自感应供电方式，实现应用地下电缆供能给局放检测模块和信号发生器；由电缆中间接头作为一次绕组，通过铁心和二次感应绕组进行感应升压，产生电压由磁通感应供能模块进行稳压后同时供给局放检测模块和信号发生器模块。

所述局放检测模块通过测量导线采集电缆铜屏蔽地线上的脉冲电流信号，进行局放量测量。

所述局放检测模块包括采样电路、时钟信号电路和ad转换器。

所述采样电路记录脉冲电流信号值，时钟信号电路通过usb485数据通讯线路将时钟信号传输至采样电路，采样电路通过叠加时钟信号对电流信号进行时间赋值，形成局部放电电流信号值，局放电流信号值通过数据传输线至ad转换器，ad转换器将电子模拟信号转换为数字模拟信号，数字模拟信号经过局放检测模块与信号发生器间的usb485数据连线传输至信号发生器中，由信号发生器传输至地表，进行局放量无线检测。

基于高频电流传感器的无线电缆局部放电检测方法，包括以下步骤：

（1）在所需检测的电力电缆中间接头部位连接前，将检测装置的环形部分铁心套在其中一根电缆上；

（2）将两根电缆线芯正常对接后，将任一端的铜屏蔽导线连接检测装置的测量导线上，保证测量导线与铜屏蔽导线间接触良好，可有效测试电流信号；

（3）封装电缆导线接头部位后，将检测装置平移至中间软连接部位，使用弹簧固定装置将检测装置固定；

（4）电缆通电后检测装置自动通电启动，检查接收器同频段信号是否有显示，保证检测通电状态正常工作；

（5）在对应地面留下明显标示点，便于日后测量；

（6）在远距离使用接收装置开始接收检测到的局放信号，检测结束后通过显示屏查看和记录检测结果。

本发明的优点及有益效果是：

本发明提供一种结构简单，设计合理的检测装置，能够充分考虑测量环境需工人进入地下电缆井内进行测量，工作进展困难，通过本产品实现电缆局部放电的带电方便测量、分析和绝缘诊断，能够在井上即对井下恶劣的环境中的电缆进行快速准确的局部放电检测，设备使用简单，方便，效率高，易操作掌握，解决现场环境对电缆带电检测的限制，尤其适合班组人员日常巡检，填补国内技术空白。

附图说明

为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述，以下实施例用于说明本发明，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

图1为本发明安装示意图；

图2为本发明结构示意图；

图3为本发明电子模块结构说明图。

图中：测量导线1，无线检测装置2，电缆中间接头3，电力电缆4，检测及发信器5，测量导线接口6，二次感应绕组7，防腐蚀保护层8，弹簧固定装置9，铁心10，器身固定夹件11，二次感应绕组接线端12，磁通感应供能模块13，局放检测模块14，信号发生器15。

具体实施方式

本发明是一种基于高频电流传感器的无线电缆局部放电检测装置、系统及方法，如图1所示，图1为本发明安装示意图。如图2所示，图2为本发明结构示意图。

本发明无线检测装置2包括：检测及发信器5，测量导线接口6，二次感应绕组7，防腐蚀保护层8，弹簧固定装置9，铁心10，器身固定夹件11，二次感应绕组接线端12，磁通感应供能模块13，局放检测模块14，信号发生器15。

所述检测及发信器5的箱体内包含铁心磁通感应供能模块13、局放检测模块14和信号发生器15。其中，测量导线1通过测量导线接口6进入信号发生器15的器身固定夹件11，连接至局放检测模块14上，局放检测模块14通过通信线连接至信号发生器15。铁心10外缠绕二次感应绕组7，二次感应绕组接线端12通过测量导线接口6进入器身固定夹件11，连接至磁通感应供能模块13。

所述铁心10的内侧和外侧的二次感应绕组7上均设有防腐蚀保护层8。

所述弹簧固定装置9一端为螺旋式，插入信号发生器15内的器身固定夹件11的螺旋口，弹簧固定装置9与固定夹件11通过旋转拧紧配合的方式固定在铁心10上，起到固定检测及发信器5及测量导线1的作用。

具体实施时，将本发明无线检测装置2套装在电力电缆4的电缆中间接头3上，由弹簧固定装置9加紧固定，将测量导线1连接至电缆中间接头3内的铜屏蔽地线。

如图3所示，图3为本发明电子模块结构说明图。本发明无线电缆局部放电检测系统包括局放检测模块14、信号发生器15和磁通感应供能模块13。为实现应用地下电缆供能给局放检测模块14和信号发生器15，采用自感应供电方式，由电缆中间接头3部位作为一次绕组，通过铁心10和二次感应绕组7进行感应升压，产生电压由磁通感应供能模块13进行稳压后同时供给局放检测模块14和信号发生器模块15。

其中，局放检测模块14通过测量导线1采集电缆铜屏蔽地线上的脉冲电流信号，进行局放量测量。局放检测模块14包括采样电路、时钟信号电路和ad转换器。采样电路记录脉冲电流信号值，时钟信号电路通过usb485数据通讯线路将时钟信号传输至采样电路，采样电路通过叠加时钟信号对电流信号进行时间赋值，形成局部放电电流信号值，局放电流信号值通过数据传输线至ad转换器，ad转换器将电子模拟信号转换为数字模拟信号，数字模拟信号经过局放检测模块14与信号发生器15间的usb485数据连线传输至信号发生器15中，由信号发生器15传输至地表，供工人进行局放量无线检测。

利用本发明所述的一种基于高频电流传感器的无线电缆局部放电检测装置进行检测的方法，具体实施步骤如下：

（1）在所需检测的电力电缆中间接头部位连接前，将本发明检测装置的环形部分铁心10套在其中一根电缆上；

（2）将两根电缆线芯正常对接后，将任一端的铜屏蔽导线连接检测装置的测量导线上，保证测量导线与铜屏蔽导线间接触良好，可有效测试电流信号；

（3）封装电缆导线接头部位后，将本发明检测装置平移至中间软连接部位，使用弹簧固定装置将本发明检测装置固定；

（4）电缆通电后本发明检测装置会自动通电启动，检查接收器同频段信号是否有显示，保证本发明检测通电状态正常工作；

（5）在对应地面留下明显标示点，以便日后测量；

（6）在远距离使用接收装置开始接收检测到的局放信号，检测结束后通过显示屏查看和记录检测结果。

上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式，其他的任何为背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。