[發明專利]一種用于交聯聚乙烯中壓電纜的極化-去極化電流檢測裝置

有效

• 申請號: 201310449550.7
• 申請日: 2013-09-24
• 公開（公告）號: CN103543321A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 李化;林福昌;葉剛;吳小剛;黃澤琦;張欽
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25;G01R31/12
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 朱仁玲

技術領域

本發明屬于電力電纜檢測領域，更具體地，涉及一種用于交聯聚乙烯中壓電纜的極化-去極化電流檢測裝置。

背景技術

交聯聚乙烯(XLPE)電力電纜憑借其優異的熱、機械特性和電氣性能及易安裝維護、介質損耗低等優點，被廣泛應用于城市配電網中。電纜運行過程中，在水分和電場的共同作用下形成水樹枝。水樹枝可進一步發展成為電樹枝，使電纜絕緣性能下降，絕緣迅速擊穿，造成電纜故障。因此需要找到電纜絕緣現場診斷的方法，評估電纜的絕緣狀況。

給電纜試品施加直流電壓，此時流過試品的電流為極化電流，維持該直流電壓，充電一段時間后斷開電源并短接試品兩端，流過試品的電流即為去極化電流。

極化-去極化電流法作為一種非破壞性的電纜壽命評估試驗方法，可以給出絕緣的老化狀況。極化-去極化電流蘊含豐富的絕緣材料微觀信息，與絕緣材料的老化程度有關，通過測量極化-去極化電流，經過計算分析可以得出絕緣內部的缺陷狀況，從而為判斷老化程度提供依據。

由于電纜極化-去極化電流的電流范圍通常在10^-610^-12A之間，檢測時容易受到現場環境干擾，極化-去極化電流測量的準確性，會給后期分析判斷電纜老化程度帶來很大的影響，甚至會造成誤判。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種用于交聯聚乙烯中壓電纜的極化-去極化電流檢測裝置，由此解決現有技術的極化-去極化電流檢測的準確度較低的技術問題。

本發明提供了一種用于交聯聚乙烯中壓電纜的極化-去極化電流檢測裝置，包括高壓回路模塊、電流測量模塊和數據處理模塊；所述高壓回路模塊的高壓輸出端用于與交聯聚乙烯電纜的線芯連接，所述高壓回路模塊用于產生電纜極化-去極化電流；所述電流測量模塊的輸入端用于與所述交聯聚乙烯電纜的金屬屏蔽層連接，所述電流測量模塊用于檢測所述交聯聚乙烯電纜的極化-去極化電流的大小；所述數據處理模塊的輸入端與所述電流測量模塊的輸出端連接，所述數據處理模塊用于顯示并存儲所述極化-去極化電流；所述電流測量模塊與高壓回路模塊的低壓端共地。

更進一步優選地，高壓回路模塊包括高壓直流電源、高壓高阻繼電器組和切換控制電路；所述高壓高阻繼電器組的第一輸入端連接所述高壓直流電源，所述高壓高阻繼電器組的第二輸入端連接所述切換控制電路，所述高壓高阻繼電器組的輸出端作為高壓回路模塊的高壓輸出端；所述高壓直流電源用于為被測電纜提供極化電流；高壓高阻繼電器組中不同繼電器的導通與斷開會實現電纜極化和去極化電流回路；切換控制電路用于發出控制信號并控制所述高壓高阻繼電器組中不同繼電器的導通或斷開。

更進一步優選地，高壓高阻繼電器組的耐壓大于等于10kV，所述高壓高阻繼電器組的關斷電阻大于等于10¹³歐。

更進一步優選地，高壓高阻繼電器組包括第一高阻繼電器、第二高阻繼電器、第一電阻R1和第二電阻R2；第一高阻繼電器的一端作為所述高壓高阻繼電器組的第一輸入端，所述第一高阻繼電器的另一端與第一電阻R1的一端連接；所述第一電阻R1的另一端作為所述高壓高阻繼電器組的輸出端；第二高阻繼電器的一端與所述第一高阻繼電器的另一端連接，所述第二高阻繼電器的另一端通過第二電阻R2接地；第一高阻繼電器的控制端和所述第二高阻繼電器的控制端作為所述高壓高阻繼電器組的第二輸入端。

更進一步優選地，電流測量模塊包括電流電壓轉換電路、調零電路和增益控制電路；所述電流電壓轉換電路的輸入端作為所述電流測量模塊的輸入端，所述電流電壓轉換電路的輸出端作為所述電流測量模塊的輸出端，所述電流電壓轉換電路的第一控制端與所述調零電路連接，所述電流電壓轉換電路的第二控制端與所述增益控制電路連接。

更進一步優選地，電流電壓轉換電路由多級反饋電阻和量程切換開關組成；所述量程切換開關用于根據外部的量程切換信號導通或斷開；通過所述量程切換開關的導通或斷開選取阻值為100K歐姆～1G歐姆的反饋電阻并將電流信號轉換成電壓信號。

更進一步優選地，電流測量模塊采用聚氨酯材料進行整體灌封。

更進一步優選地，數據處理模塊包括模數轉換電路、微控制器、數據存儲模塊和顯示電路；所述模數轉換電路的輸入端用于與電流測量模塊的輸出端連接；所述微控制器的第一輸入端與所述模數轉換電路的輸出端連接，所述微控制器的第二輸入端連接顯示電路，微控制器的輸出端與數據存儲模塊連接。