[實用新型]一種分布式礦用電纜在線局部放電監測與故障定位裝置

有效

• 申請號: 201420462275.2
• 申請日: 2014-08-15
• 公開（公告）號: CN204028289U
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 張建國;馬星河;汪旭東;周濤;王新;許孝卓;夏濤
• 申請（專利權）人: 平頂山天安煤業股份有限公司;河南理工大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R31/08
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 張春;李想

技術領域

??????本實用新型涉及一種絕緣監測裝置，具體涉及一種分布式礦用電纜在線局部放電監測與故障定位裝置。?

背景技術

??????目前，針對XLPE電纜發展了多種監測方法，其中應用較為廣泛的有直流分量法、直流疊加法、介質損耗法和局部放電法。直流分量法中測得直流分量電流雖然在一定程度上能夠反映絕緣中的水樹枝問題，但其存在被測電流值微弱、測量結果易受雜散電流與護層絕緣電阻影響等問題；直流疊加法測得的絕緣電阻只有在發生貫穿水樹枝后才有體現，因此分散性較大，與電纜絕緣剩余壽命的相關性不好；個別較為集中的絕緣缺陷并不會使整根電纜的介質損耗值發生明顯變化，因此介質損耗法反映的往往只是電纜絕緣的普遍性缺陷，只有局部放電法能夠實時準確知道電纜的絕緣狀況。?

局部放電的發生會伴隨出現許多非電的和電的現象：非電現象有光、聲、熱的輻射，氣體壓力變化，化學變化等；電現象主要有電脈沖、電磁輻射以及介質損耗增大等。局部放電的監測實際上就是對這些表征局部放電的物理量進行監測，根據所測物理量的不同，監測方法可分為非電氣監測法和電氣監測法。非電氣監測法主要有超聲波監測法、溫度監測法，非電氣監測法主要包括：電容耦合法、差分法、超高頻法、方向耦合法、電磁耦合法。?

但是，聲音信號沿電纜傳播時衰減很快，而電纜溫度受負荷、天氣狀況以及敷設環境的影響很大，因此在現場應用中主要采用電氣法對XLPE電纜的局部放電進行監測。電氣監測法中電容耦合法的靈敏度高，抗干擾能力較強，但是需要破壞電纜，所以對于已經鋪設完成的電纜線路此方法不適用；差分法抗干擾性能較好，接線較簡單，但是一般用于對110kV及以上的XLPE電纜進行局部放電信號的采集，其監測的頻率范圍約為3～12MHz，頻率一旦高于12MHz，能量損耗將導致高頻信號大幅衰減，使其監測靈敏度明顯降低；方向耦合法的監測頻帶較高，但是此方法的實現同樣需要破壞電纜，因此其應用受到了限制；電磁耦合法無需預先安裝耦合器，操作十分方便，其監測頻帶寬，配合使用一定的抗干擾措施便可獲得良好的監測效果，成為目前國內普遍采用的一種監測方法。在監測到電纜局部放電放的同時，如果能對局部放電源進行定位，局部放電活動測量的實效性就會大大提高，故局部放電源定位技術成為近年來國內外的研究熱點。?

實用新型內容

??????為解決現有電纜絕緣監測和故障測試儀由于電磁干擾等原因不能運用到煤礦井下和不具有防爆性能等問題，本實用新型提供一種安全便捷的礦用電纜在線局部放電監測與定位裝置。?

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的：?

本實用新型提供一種分布式礦用電纜在線局部放電監測與故障定位裝置，包含寬頻脈沖電流傳感器一和寬頻脈沖電流傳感器二、第一監測終端、第二監測終端和上位機端，寬頻脈沖電流傳感器一和寬頻脈沖電流傳感器二分別鉗接在礦用電纜金屬屏蔽層兩端的兩個接地線上，第一監測終端通過同軸電纜與寬頻脈沖電流傳感器一相連，第二監測終端與寬頻脈沖電流傳感器二相連，第一監測終端和第二監測終端實時同步采集局部放電信號，所述第一監測終端和第二監測終端通過光纖連接在上位機端。

進一步地，上述本實用新型的第一監測終端和第二監測終端均包含信號調理電路、A/D轉換電路、DSP控制器、第一光電轉換裝置，寬頻脈沖電流傳感器一和寬頻脈沖電流傳感器二將信號傳遞給信號調理電路，經過信號調理電路后傳遞給到A/D轉換電路將信號轉換為數字信號，數字信號通過DSP控制器以后送到第一光電轉換裝置轉換為光信號。?

上述的上位機包含第二光電轉換裝置和上位機，其中第二光電轉換裝置將光信號轉換為電信號，送入上位機。?

上述的第一光電轉換裝置包含依次相連的傳輸編碼器、第一電平轉換器、光纖發送器。?

上述的第二光電轉換裝置包含依次相連的光纖接收器、第二電平轉換器、接收解碼器。?

上述的寬頻脈沖電流傳感器一和寬頻脈沖電流傳感器二為礦用防爆羅氏寬頻脈沖電流傳感器。?

上述的述第一監測終端和第二監測終端密封在防爆殼內。?

上述的DSP控制器接有報警裝置與顯示裝置。?

進一步地，上述A/D轉換電路和DSP控制器采用的型號為ADS1672和Dspic30F6014。?

采用上述技術方案的本實用新型，具有以下有益效果：?

1、上位機端與監測終端通過光纖傳輸信號，可以避免井下的強電磁干擾；