[發(fā)明專利]一種地下電纜局部故障檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811495010.1
• 申請(qǐng)日: 2018-12-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109557424B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李蓉;楊樹(shù)玄;張崟;林衛(wèi);嚴(yán)瑞斌;陳志平;張巨勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/11
• 分類號(hào): G01R31/11;G01R31/08;G01R31/12
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 黃前澤

本發(fā)明公開(kāi)了一種地下電纜局部故障檢測(cè)方法。電纜人工檢測(cè)，效率低，精確性差。本發(fā)明在電纜上每間隔L米安裝一個(gè)檢測(cè)模組；檢測(cè)模組包括溫度檢測(cè)單元、氣體檢測(cè)單元、電弧檢測(cè)單元、無(wú)線模塊和故障定位單元；故障定位單元包括低壓脈沖發(fā)射器和脈沖接收器。本發(fā)明通過(guò)檢測(cè)溫度、氣體密度、電弧三大因素來(lái)精確確定電纜的實(shí)際使用情況，并實(shí)現(xiàn)了操作人員遠(yuǎn)程操控，實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)和預(yù)警，節(jié)省了大量的人力物力，檢測(cè)結(jié)果更加準(zhǔn)確，故障定位也更加精準(zhǔn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電纜檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種地下電纜局部故障檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

電纜是城市中運(yùn)輸電力必不可少的一個(gè)傳輸工具，在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用十分廣泛，但是電纜本身的生產(chǎn)制造過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生許多的缺陷，比如：電纜表皮氣孔、電纜的絕緣層不均勻等，在運(yùn)輸和鋪設(shè)過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)磨損、表面破壞等。同時(shí)，地下電纜環(huán)境比較惡劣，長(zhǎng)期處于一種潮濕的狀態(tài)，更可能會(huì)存在一些蟲(chóng)害，造成電纜老化破損，最終導(dǎo)致局部位置故障放電，從而造成電纜的放電燃燒，發(fā)生事故。

傳統(tǒng)生活中，電纜一直采用人工檢測(cè)，檢測(cè)效率低，并且由于地下電纜結(jié)構(gòu)布局比較復(fù)雜，線路方向隱蔽，可能存在其他未知因素。在檢測(cè)的過(guò)程中，由于檢測(cè)精確性太差，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)電纜的使用現(xiàn)狀及其表面的受損情況。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種地下電纜局部故障檢測(cè)方法，通過(guò)對(duì)地下電纜進(jìn)行溫度、氣體密度、電弧閃動(dòng)信號(hào)的收集和處理，并將處理結(jié)果通過(guò)無(wú)線傳播形式傳輸?shù)竭h(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上，遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)對(duì)局部故障位置進(jìn)行預(yù)警，然后采用低壓脈沖反射法定位故障點(diǎn)。

本發(fā)明具體如下：

步驟一、在電纜上每間隔L米安裝一個(gè)檢測(cè)模組，L≥100米；所述的檢測(cè)模組包括溫度檢測(cè)單元、氣體檢測(cè)單元、電弧檢測(cè)單元、無(wú)線模塊和故障定位單元；所述的故障定位單元包括低壓脈沖發(fā)射器和脈沖接收器；溫度檢測(cè)單元采集電纜的溫度信號(hào)，并將溫度信號(hào)輸出給信號(hào)采集單元；氣體檢測(cè)單元檢測(cè)HS和SF6氣體，并將檢測(cè)結(jié)果傳給信號(hào)采集單元；電弧檢測(cè)單元將檢測(cè)到的電纜放電瞬間的電弧信號(hào)傳給信號(hào)采集單元。

步驟二、遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)對(duì)各個(gè)檢測(cè)模組依次進(jìn)行編號(hào)，各個(gè)檢測(cè)模組的信號(hào)采集單元將采集到的所有信號(hào)通過(guò)無(wú)線傳輸給遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)；遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)依次對(duì)每個(gè)檢測(cè)模組的信號(hào)進(jìn)行判斷；每個(gè)檢測(cè)模組的信號(hào)判斷過(guò)程如下：首先判斷溫度信號(hào)，若溫度高于90℃，則判斷是否存在HS和SF6氣體以及電弧信號(hào)；若不存在HS和SF6氣體以及電弧信號(hào)，則遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)啟動(dòng)三級(jí)預(yù)警；若存在HS或SF6氣體，但不存在電弧信號(hào)，則遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)啟動(dòng)二級(jí)預(yù)警；若判斷存在HS或SF6氣體，且存在電弧信號(hào)，則遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)啟動(dòng)一級(jí)預(yù)警。

步驟三、在啟動(dòng)一級(jí)或二級(jí)預(yù)警時(shí)，遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)同時(shí)通過(guò)無(wú)線發(fā)送控制信號(hào)給啟動(dòng)預(yù)警的檢測(cè)模組中的無(wú)線模塊；啟動(dòng)預(yù)警的檢測(cè)模組中，低壓脈沖發(fā)射器收到無(wú)線模塊傳來(lái)的控制信號(hào)后發(fā)射一個(gè)脈沖，同時(shí)將發(fā)射時(shí)間經(jīng)無(wú)線模塊傳給遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)；脈沖在故障電纜中傳播，當(dāng)脈沖在電纜中遇到故障點(diǎn)時(shí)被反射回來(lái)，對(duì)應(yīng)的脈沖接收器接收反射信號(hào)，同時(shí)將反射時(shí)間經(jīng)無(wú)線模塊傳給遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)；遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)記錄下低壓脈沖發(fā)射器發(fā)射脈沖與脈沖接收器接收反射信號(hào)的時(shí)間差Δt，并計(jì)算低壓脈沖發(fā)射器到故障點(diǎn)之間的距離vΔt/2，從而確定故障點(diǎn)與對(duì)應(yīng)編號(hào)檢測(cè)模組的距離，其中，v為脈沖的傳播速度；然后，遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)把故障點(diǎn)位置顯示出來(lái)。

所述的信號(hào)采集單元采用ZigBee無(wú)線數(shù)據(jù)采集卡，包括采集模塊和信號(hào)傳輸模塊；所述的采集模塊接收信號(hào)，信號(hào)傳輸模塊將采集模塊接收的信號(hào)發(fā)送給遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)。

所述的一、二或三級(jí)預(yù)警均通過(guò)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的預(yù)警模塊啟動(dòng)。

所述的溫度檢測(cè)單元采用LSCI-TZ系列紅外熱傳感器。

所述的氣體檢測(cè)單元采用HSTL-FBSXBJ型號(hào)的可燃?xì)怏w傳感器。

所述的電弧檢測(cè)單元為ArcSensor22型號(hào)的弧光傳感器。