[發明專利]一種高壓電纜的電荷放電裝置

在審

• 申請號: 201810569512.8
• 申請日: 2018-06-05
• 公開（公告）號: CN108736459A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 史俊;楊堂華;謝照樣;李文亮;王澤雄;李榮東;劉興濤;李洪偉;劉樂;甘秋華;蘭天;周長樂;孟見崗;田桓吉;賀飛
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司普洱供電局;成都高斯電子技術有限公司
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04
• 代理公司: 昆明大百科專利事務所 53106
• 代理人: 何健

一種高壓電纜的電荷放電裝置，由三個支路并聯組成，包括一個開關支路和兩個并行電荷放電支路；開關支路由定時開關和短路電感串聯組成，電荷放電支路由擔任正極電荷的釋放和指示支路與負極電荷的釋放和指示支路組成，所述正極電荷的釋放和指示支路由整流二極管A串連接LED指示燈A，LED指示燈A與旁路電容A、蜂鳴器A并聯；負極電荷的釋放和指示支路由LED指示燈B串連接整流二極管B，LED指示燈B與旁路電容B、蜂鳴器B并聯。本發明電感與電纜的本體的電容形成LC振蕩，快速打破能量釋放的結構，加速能量交替，消耗能量；電感與電纜的本體振蕩過程中產生新的交流信號，平衡電纜中的直流電壓，降低直流偏壓的作用，從而改善負偏壓或正偏壓的危害。

技術領域

本發明屬電力行業電力電纜的電荷釋放裝置結構技術。

背景技術

電力系統的電纜主要為高壓電纜，在開展停電試驗前均需開展電纜放電工作。由于早期的試驗主要為高壓試驗，因此通常電纜停電后，采用接地短路銅線或含短路接地功能的高壓棒與電纜金屬導電線芯快速短時接觸即可滿足放電要求。

隨著試驗檢測技術的發展，低壓測試技術得到大量普及應用，對電纜的放電提出了更高的要求，原因在于：

1)低壓檢測技術的誕生，導致了對放電徹底性提出嚴格指標，有的要求放電后，電纜絕緣層電壓比較嚴格的歸零。

2)由于電纜是一種長距離容性設備，其儲能大小和容量有關，電纜越長，放電過程越慢。在電纜端部進行短路放電后，即使當前對地端電壓為零，也可能在一定時間過后，出現電壓升高的現象，即電纜短路后重新斷開，還存在恢復電壓。

3)電纜還存在電感效應，電纜越長，受地下電纜溝道的影響，彎曲度越復雜，則等效電纜量越大，該電感與電纜本體的電容會在停電后進行能量交互，從而及時在外部短路情況下，能量不能完整的通過外部短路釋放。

4)電纜的殘存電壓有可能會影響低壓試驗設備的精度和安全性。

5)直流電纜的電壓釋放更加嚴格，不能簡單采取交流放電的短路模式。

為解決以上問題，本專利在以下幾個方面進行創新：

1)兼容交流高壓電纜和直流高壓電纜的放電問題

2)兼容三相電纜和單相電纜

3)消除正偏壓或負偏壓的直流殘余電荷

對于常規安全作業人員，不需要進行復雜的檢修數據分析，而是通過簡單，直觀，易操作領會的方式進行電纜本體電荷釋放情況的分析。

由于現在條件下電纜的實際狀態未知，可能在護套層的接地電流作用下改變絕緣層電荷分布情況，還可能因直流試驗后未能完整消除剩余電荷導致電纜內部殘存直流電壓，這可能危及電纜運行安全，最嚴重的直接導致絕緣擊穿等一系列供電及安全事故。

現有電力電纜，尤其是大容量的高壓電力電纜，在停電后如需進行電力試驗，必須對其進行放電處置。但由于電纜容量大，電纜儲存的電荷只能通過內部等效的高阻放電，其時間常數較大，慢點較慢，如果內部還可能存在其他故障隱患，導致短路性放電的效果并不理想。經過研究發現，不同類型的電力電纜均存在一種短路放電結束后一定時間，端電壓恢復的現象。

如圖1所示，短路放電完成后，一旦將短路接地線拆除，電纜端部則為開路或高阻狀態，一定時間后，會產生恢復電壓，該電壓可能危及試驗設備及人身安全。

即使長時間進行短路接地，也難以進行恢復電壓釋放，只有在端電壓開路或呈現一定阻抗(遠大于零)的時候，恢復電壓回路的阻抗平衡打破，才可能檢測到恢復電壓。

電纜經過低頻方波試驗后，也可能產生殘存負電荷，這時的放電特征與上圖一致，只是極性相反。

發明內容