[發明專利]一種配電網電纜接頭電場強度檢測裝置

在審

• 申請號: 201711279007.1
• 申請日: 2017-12-06
• 公開（公告）號: CN108037376A
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發明（設計）人: 牛闖;徐德;郝秀敏;唐瀟;楊迪;林向陽;王旭;趙曉黎;曲進
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司威海供電公司;國家電網公司
• 主分類號: G01R29/12
• 分類號: G01R29/12
• 代理公司: 鄭州知己知識產權代理有限公司 41132
• 代理人: 季發軍

本發明提出一種配電網電纜接頭電場強度檢測裝置，包括電場強度傳感器、信號幅值調整模塊、差分放大濾波模塊、AD模塊，所述電場強度傳感器將采集到的電場強度信號傳送給所述信號幅值調整模塊進行信號幅值的調整，經過幅值調整后的信號經過所述差分放大濾波模塊后進行電平的抬升，最終通過所述AD模塊變換為數字信號后，通過天線輸出。本發明基于傳感器技術，檢測配電網中電纜接頭的電場強度，給電纜接頭的絕緣性能和故障預測提供判定依據，具有重大的實用意義。

技術領域

本發明屬于電力電纜技術領域，具體涉及一種配電網電纜接頭電場強度檢測裝置。

背景技術

隨著我國經濟進一步發展，城鎮化進程持續加速，加之聚乙烯材料交聯化工藝不斷成熟，交聯聚乙烯（XLPE）電力電纜憑借其優異的機械性能以及優質的絕緣特性，得到廣為認可，已在電力行業中大量使用。與此同時，與電力電纜配套的中間接頭也在大量使用。其原因在于電力電纜出廠時長度已為定值，在現場施工敷設時需要進行剪切，并用電纜接頭對電纜進行銜接。然而，從電力電纜開始使用至今，在電力供電系統中接頭依然是線路中最薄弱的環節。由此產生的人身傷害、財產損失屢見不鮮。目前，110kV 輸電線路所使用的電力電纜中間接頭多數是以硅橡膠（SIR）為主要材料進行制作。電力電纜在線運行的實際經驗表明，電纜絕緣層與接頭絕緣層之間的交界面最容易發生擊穿放電現象。由實際安裝規程可知，在電纜附件安裝時，需將電纜金屬屏蔽層、外半導電層、內半導電層按規定長度依次剝剝切。剝切時改變了斷面的應力，從而導致在斷口斷面處電位呈現出非均勻分布。電纜中電場分量包括徑向分量與軸向分量，在接頭處都呈現出不同程度的電場分布不均勻的情況，并且等位面畸變嚴重。場強分布不均，過于集中，都會引發局部放電現象。

實際運行故障表明XLPE-SIR 接頭界面發生擊穿現象的原因主要是界面間有過多氣隙存在以及導電屑的殘留。主要體現在安裝時在界面上留下的摩擦劃傷，殘留的半導電層微粒或導電微屑參入絕緣界面，以及導體斷面余留的毛刺等等。但是，接頭是如何被擊穿的，其中擊穿發展的規律與過程仍無定論。根據現實情況，需要更深一步地探究界面氣隙、界面導電微屑等主要因素對界面擊穿過程的影響以及由此導致的電痕破壞特性。診斷中間接頭擊穿故障的原因，從而改進接頭設計，規范接頭的安裝，進而提高電力系統電能傳輸的安全性與穩定性，具有重要的實用價值和現實意義。

發明內容

本發明針對上述問題，提出一種配網電纜接頭電場檢測裝置，精準測量電纜接頭部分電場指標；提出一種適用于配網電纜接頭電場檢測的傳感器技術以及用于配網電纜接頭電場檢測的機械結構、裝置及卡口。

本發明的技術方案如下：

一種電場強度檢測裝置，包括電場強度傳感器、信號幅值調整模塊、差分放大濾波模塊、AD模塊，其特征在于，所述電場強度傳感器將采集到的電場強度信號傳送給所述信號幅值調整模塊進行信號幅值的調整，經過幅值調整后的信號經過所述差分放大濾波模塊后進行電平的抬升，最終通過所述AD模塊變換為數字信號后，通過天線輸出。

所述差分放大濾波模塊包括兩級，每一級都包含一個差分放大模塊和一個濾波模塊，信號依次經過第一級中的差分放大模塊、第一級中的濾波模塊、第二級中的差分放大模塊、第二級中的濾波模塊后輸出給后級電路。

所述第一級中的濾波模塊輸出的信號還通過積分電路后直接輸出給所述第二級中的濾波模塊；所述輸出給后級電路的信號通過積分電路輸出給所述AD模塊。

所述電場強度檢測裝置用于檢測配電網中電纜接頭的電場強度，所述電場強度傳感器的輸出信號規避了所述電場強度傳感器對被測電場產生的影響。

所述電場強度檢測裝置用于檢測配電網中電纜接頭的電場強度，所述電場強度傳感器使用非接觸檢測，能夠屏蔽周圍環境對所述電場強度傳感器的影響。

所述電場強度檢測裝置采用空腔設計，并采用卡接方式安裝在所述電纜接頭上。

本發明具有以下優點：