[發明專利]一種高壓電纜帶電非接觸局部放電檢測傳感器及應用方法

在審

• 申請號: 201811323288.0
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN109444685A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 杜伯學;馬婷婷;韓濤;王福裕
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 劉子文

本發明公開了一種高壓電纜帶電非接觸局部放電檢測傳感器，包括信號檢測單元、信號轉化單元和信號傳輸單元；信號檢測單元輸出口連接信號轉化單元，所述信號傳輸單元連接于信號轉化單元的末端；信號檢測單元為螺旋傳感器；信號轉化單元包括放大電路和I\U信號轉化裝置，其中I\U信號轉化裝置由電流\電壓信號轉換模塊、帶通濾波器及具有屏蔽功能的外殼構成；信號傳輸單元為兩端均為BNC接頭的高頻同軸傳輸線。本發明能夠有效完成運行中電力電纜帶電局放的檢測工作，通過配備了螺旋形狀可拉伸的螺旋傳感器，能夠有效適用于各種尺寸的高壓電纜，具有現場適用性強、使用安全性高、操作簡便的特點，可大幅提升試驗人員工作效率，并具有可靠的檢測效果。

技術領域

本發明涉及電氣工程技術，具體涉及一種高壓電纜帶電非接觸局部放電檢測傳感器及應用方法，用于檢測高壓電纜運行中的局部放電現象來發現電纜老化和安全隱患。

背景技術

電力電纜因其良好的絕緣性和載流量大的特點廣泛應用于電力電網。伴隨著電纜使用時間的延長，由于安裝或者環境等諸多因素的影響，電纜會出現不同程度的絕緣老化問題，當老化不斷嚴重就會出現局部放電現象，影響絕緣性能和電力運行安全。當前用于檢測電纜局放電檢測傳感器多采用基于高頻電流法的高頻CT，這種傳感器通常卡在電纜本體上進行檢測，因而傳感器內徑要大于電纜直徑，高頻CT受到電纜尺寸的限制，在測量不同直徑電纜時使用的高頻CT也不同，由于高頻CT較為笨重，非常不便于攜帶和對直徑較粗的電纜進行局部放電檢測。但是現階段，國內外對電纜帶電非接觸局部放電的試驗與診斷技術的研究仍然處于起步階段。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術中的不足，提供一種高壓電纜帶電非接觸局部放電檢測傳感器及應用方法，本發明能夠有效完成運行中電力電纜帶電局放的檢測工作，通過配備了螺旋形狀可拉伸的螺旋傳感器，能夠有效適用于各種尺寸的高壓電纜，具有現場適用性強、使用安全性高、操作簡便的特點，尤其適用于狹小的檢測場地，可大幅提升試驗人員工作效率，并具有可靠的檢測效果。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種高壓電纜帶電非接觸局部放電檢測傳感器，包括信號檢測單元、信號轉化單元和信號傳輸單元；所述信號檢測單元輸出口連接信號轉化單元，所述信號傳輸單元連接于信號轉化單元的末端；

所述信號檢測單元為螺旋傳感器；

所述信號轉化單元包括放大電路和I\U信號轉化裝置，其中I\U信號轉化裝置由電流\電壓信號轉換模塊、帶通濾波器及具有屏蔽功能的外殼構成；

所述信號傳輸單元為兩端均為BNC接頭的高頻同軸傳輸線。

進一步的，所述螺旋傳感器采用螺旋形狀可拉伸純銅絲。

進一步的，所述螺旋傳感器連接放大電路，經放大電路后的電流進入I\U信號轉化裝置，將電流信號轉化為電壓信號。

進一步的，所述外殼采用環氧樹脂制成。

進一步的，所述外殼內嵌入有金屬屏蔽網，所述金屬屏蔽網采用99.9％的純銅絲編制而成。

進一步的，所述帶通濾波器的低頻截止頻率為15兆赫茲、高頻截止頻率為40兆赫茲。

一種高壓電纜帶電非接觸局部放電檢測傳感器的應用方法，包括以下步驟:

1)在待檢測高壓電纜的長度方向上設置多個檢測點，在距離電纜十厘米處使高壓電纜帶電非接觸局部放電檢測傳感器與電纜保持垂直方向，并且以勻速沿電纜方向橫向移動；

2)針對每一個檢測點，首先將螺旋傳感器拉伸或壓縮到與電纜直徑相同長度，利用電磁感應的原理通過螺旋傳感器感應到電纜內部局放時所產生的微弱電流信號，后將微弱電流信號進行信號放大處理轉化為電壓檢測信號，將電壓檢測信號通過I\U信號轉化裝置和帶通濾波器進行濾波獲取檢測點的局放信號；