[發明專利]交聯聚乙烯電纜絕緣診斷儀

有效

• 申請號: 200610016139.0
• 申請日: 2006-10-13
• 公開（公告）號: CN101162246A
• 公開（公告）日: 2008-04-16
• 發明（設計）人: 朱曉輝;田明輝;梁瑞成
• 申請（專利權）人: 中國華北電力集團公司天津市電力公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R31/12;G01R31/08;G01R31/02;G01R27/02
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司
• 代理人: 王來佳

技術領域

本發明屬于電力電纜領域的診斷儀器，尤其是針對交聯聚乙烯電纜進行絕緣性能診斷的交聯聚乙烯電纜絕緣診斷儀。

背景技術

交聯聚乙烯電纜(XLPE)是電力系統中普遍使用的一種電纜，但是在電纜生產制造過程中不可避免地在交聯聚乙烯電纜(XLPE)的絕緣層上產生一些微觀缺陷，并且在電纜施工過程中施加在電纜本體上的機械應力也會增加這些微觀缺陷的數量，通過各種方式進入交聯聚乙烯電纜(XLPE)絕緣層的水分會在電場的作用下聚集在這些微觀缺陷處，從而可能引發水樹枝問題。這些水樹枝沿電場方向不斷地延伸并形成多分叉水樹區，其中一些水樹枝會發展成電樹并最終誘發了交聯聚乙烯電纜(XLPE)絕緣層的擊穿，從而導致電力事故。

如何在交聯聚乙烯電纜(XLPE)絕緣層被擊穿前提早確定其電纜的絕緣性能，以避免電力故障的發生，目前普遍采用直流分量法對交聯聚乙烯電纜(XLPE)絕緣水樹老化進行診斷。這種方法主要利用絕緣水樹的正負導電特性所存在的差異，采用整流效應分離出直流分量，這些分量可以通過離線或在線的方式予以觀測。由于水樹枝發展的越長，直流分量越大，而且交聯聚乙烯電纜(XLPE)的直流分量電流與直流泄漏電流及交流擊穿電壓往往有較密切的相關性，所以通過直流分量發測得的數據可以直接反應出電纜劣化的程度。但是這種直流分量電流法測得的電流或超低頻些流電流極其微弱(一般在nA級)，而且極不穩定，微小的干擾就會引起很大的誤差，而且原電池效應等也不能完全消除。因此，上述方法只是停留在理論上或實驗室階段，對一些現場檢測環境的各種實際干擾因素沒有考慮或者沒有很好地解決，上述方案在現場實際情況下的測量結果容易受周圍環境的影響，測出的結果精度低、穩定性差、實用性不強。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種結構合理、診斷準確、穩定性高、實用性強的交聯聚乙烯電纜絕緣診斷儀。

本發明解決其技術問題是采取以下技術方案實現的：

該交聯聚乙烯電纜絕緣診斷儀，由箱體及其內的主電路構成，其特征在于：主電路由電壓選擇電路、高壓變壓電路、極性選擇電路、功能選擇電路、高壓儲能器、量程選擇電路、電流取樣電路、高壓輸出接口、充電放電電路、電瓶電源、高抗干擾放大器電路、電流表、電壓取樣電路及電壓表構成，其中，電壓選擇電路的輸入端及充電放電電路的輸入端均連接到交流電源的輸出端，電壓選擇電路、高壓變壓電路、極性選擇電路、功能選擇電路、高壓儲能器、量程選擇電路、電流取樣電路、高壓輸出接口之間按信號流的方向采用同軸電纜接地屏蔽方式順序連接；功能選擇電路還分別與充電放電電路、高抗干擾放大器電路相連接，充電放電電路輸出端與電瓶電源相連接，電瓶電源輸出端分別連接到高抗干擾放大器電路、電流表及電壓表的輸入端；高抗干擾放大器電路的輸入端還連接到電流取樣電路，其輸出連接到電流表；高壓輸出接口分別與被測電纜及電壓取樣電路的輸入端相連接，電壓取樣電路的輸出端與電壓表相連接。

而且，所述的高抗干擾放大器電路由差動放大電路、次級放大電路、末級放大電路、抗干擾運放電路及一個公共屏蔽端點組成，差動放大電路、次級放大電路、末級放大電路按信號流方向順序連接，差動放大電路的輸入端與電流取樣電路的輸出端相連接，其輸出端接虛地并連接到抗干擾運放電路的一個輸入端，抗干擾電路的另一個輸入端連接到其輸出端及公共屏蔽端點，末級放大電路的輸出端連接到電流表上。

而且，所述的電壓選擇電路、高壓變壓電路、極性選擇電路、功能選擇電路、高壓儲能器、量程選擇電路、電流取樣電路、高壓輸出接口之間的屏蔽線均連接到高抗干擾放大器電路中的公共屏蔽端點。

而且，所述的箱體的顯示控制面板上設置有與主電路相連的帶電源插座、電源保險、電源開關、電壓選擇撥動開關、極性撥動開關、功能選擇撥斷開關、量程撥斷開關、電壓表、電流表、高壓輸出鎖鈕、高壓尾端鎖鈕、充電指示燈及放電指示燈。

而且，所述的高壓輸出鎖鈕、高壓尾端鎖鈕與帶屏蔽的同軸電纜鎖扣連接。

而且，所述的電壓選擇電路及極性選擇電路均采用撥動開關電路，所述的功能選擇電路及量程選擇電路采用4檔撥斷開關電路，所述的高壓變壓電路使用的變壓器為KHDT0.1/3KV，所述的高壓儲能器使用的電容為CBB60型金屬化聚丙烯電容器，電瓶電源使用兩個6FM3電瓶，充電放電電路、電流取樣電路與電壓取樣電路均為通用電路。

而且，所述的差動放大電路、次級放大電路、末級放大電路及抗干擾運放電路中均使用ICL7650斬波穩零運算放大器的放大電路。

本發明的優點和積極效果是：