[發明專利]一種基于脈沖響應的高壓電纜老化測試方法及裝置

在審

• 申請號: 201710227284.1
• 申請日: 2017-04-10
• 公開（公告）號: CN106885975A
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: 張力暉;李演達;鐘平;劉賀晨;劉云鵬
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種基于脈沖響應的高壓電纜老化測試方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

a、由脈沖信號發生器向待測試電纜的首端注入脈沖信號，在待測試電纜的首端和末端接收該脈沖在同一時間段內的響應信號，所述待測試電纜的首端所接收的信號為首端脈沖響應信號，所述測試電纜的末端所接收的信號為末端脈沖響應信號；將所述首端脈沖響應信號和所述末端脈沖響應信號分別進行濾波放大處理，從而提取出與所述脈沖信號發生器所發出頻率相對應的信號，以提高兩個所述脈沖響應信號信噪比和信號的抗干擾性，以形成首端脈沖響應預處理信號和末端脈沖響應預處理信號；

b、將所述首端脈沖響應預處理信號和末端脈沖響應預處理信號分別通過信號采集卡的不同輸入通道進行信號采集儲存；

c、將信號采集卡內的首端脈沖響應預處理信號和末端脈沖響應預處理信號通過計算機進行傅里葉變換運算，得出首端脈沖響應預處理信號的頻域幅值Ui(s)和末端脈沖響應預處理信號的頻域幅值Uo(s)；

d、將所述頻域幅值Uo(s)和所述頻域幅值Ui(s)代入公式得到測試電纜內部信號頻域傳遞函數，通過繪制傳遞函數衰減曲線，以直觀分析電纜絕緣材料老化特性。

2.根據權利要求1所述的一種基于脈沖響應的高壓電纜老化測試方法，其特征在于：所述脈沖信號發生器所發射的頻率信號為在100kHz～15MHz范圍內由多個預設頻率組成預設頻率序列由低至高逐次連續發射。

3.根據權利要求1所述的一種基于脈沖響應的高壓電纜老化測試方法，其特征在于：所述在待測試電纜的首端和末端接收該脈沖在同一時間段內的響應信號時，所采用的接收電路的輸入端與大地之間設有匹配電阻。

4.一種如權利要求1所述的方法的測試裝置，其特征在于：包括首端脈沖響應信號接收單元、末端脈沖響應信號接收單元、信號采集卡和工控機；

所述首端脈沖響應信號接收單元和末端脈沖響應信號接收單元結構相同：包括RC濾波電路，用于接收所述脈沖響應信號并對其進行濾波以提高信號信噪比的RC濾波電路，所述RC濾波電路信號輸入端通過信號傳輸線與待測試電纜的首端或末端連接；所述RC濾波電路信號輸入端與大地之間設有匹配電阻；

交流信號放大電路，信號輸入端與RC濾波電路的信號輸出端連接，以對RC濾波電路輸出信號進行脈沖整形放大，形成首端脈沖響應預處理信號或末端脈沖響應預處理信號；

信號采集卡，信號輸入端與首端脈沖響應信號接收單元和末端脈沖響應信號接收單元中的交流信號放大電路的信號輸出端連接，所述信號采集卡根據采樣頻率采集并儲存相同時間段內首端脈沖響應信號接收單元和末端脈沖響應信號接收單元所輸出的信號；

所述工控機用于接收所述信號采集卡所儲存的首端脈沖響應信號和末端脈沖響應信號，通過傅里葉變換運算，得出首端脈沖響應預處理信號的頻域幅值Ui(s)和末端脈沖響應預處理信號的頻域幅值Uo(s)；將所述頻域幅值Ui(s)和所述頻域幅值Uo(s)代入公式得到測試電纜內部信號頻域傳遞函數，通過繪制傳遞函數衰減曲線，以直觀分析電纜絕緣材料老化特性。

5.根據權利要求4所述的一種基于脈沖響應的高壓電纜老化測試方法，其特征在于：所述信號采集卡采樣頻率為60Mhz。

6.根據權利要求5所述的一種基于脈沖響應的高壓電纜老化測試方法，其特征在于：所述信號傳輸線采用同軸雙屏蔽信號傳輸線。