扇形脈沖簇激勵型10kV交聯聚乙烯電纜殘留電荷檢測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種扇形脈沖簇激勵型10kV交聯聚乙烯電纜殘留電荷檢測裝置，其主要特點是：包括直流電源、扇形脈沖簇發生器、微電壓計、檢測主機、顯示器和開關控制器，檢測主機與直流電源、扇形脈沖簇發生器、開關控制器及微電壓計相連接，所述的直流電源輸出端口和扇形脈沖簇發生器輸出端口經開關控制器連接至10kV交聯聚乙烯電纜線芯上，微電壓計經檢測阻抗連接至扇形脈沖簇發生器與大地之間，開關控制器和直流電源接地端連接大地。本實用新型實現水樹老化程度的自動化檢測功能，通過扇形脈沖簇對殘留電荷的激勵作用，使殘留電荷釋放過程更加迅速，進而可實現采集效率的優化，具有準確可靠、響應速度快、便于操作的特點。
【專利說明】扇形脈沖簇激勵型1kV交聯聚乙烯電纜殘留電荷檢測裝

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于交聯聚乙烯電力電纜領域，尤其是一種扇形脈沖簇激勵型1kV交聯聚乙烯電纜殘留電荷檢測裝置。

【背景技術】
[0002]交聯聚乙烯電力電纜的故障發展過程通常需要較長的時間，而長期老化的結果最終會導致電纜擊穿。國際上，日本有關部門曾對1963年到1979年的6.6kV電壓等級交聯聚乙烯電力電纜的事故原因進行了較為全面的調查分析，結果發現:1970年以前敷設的電纜事故較多，而附件中的故障總體分布比較均勻，從使用時間看，運行8年后電纜事故激增，從事故種類看，水樹、自然老化和浸水可占總事故比例的50%。因此，可以看出，若去除由于終端、接頭不良等早期故障和外力破壞事故，水樹枝老化是引發電纜事故的主要原因。1968年，直埋式交聯聚乙烯電纜絕緣中發現“水樹枝”，此后人們一直沒有停止過水樹枝引發、生長機理、結構特性的相關研究。可見水樹枝的引發和不斷生長是交聯聚乙烯電力電纜絕緣老化的最重要原因之一，針對交聯聚乙烯電纜開展水樹枝老化檢測與評估，對于保障電力系統安全具有重要意義，如何對交聯聚乙烯電纜進行水樹枝老化檢測是目前迫切需要解決的問題。


【發明內容】

[0003]本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種設計合理、快速準確且使用方便的扇形脈沖簇激勵型1kV交聯聚乙烯電纜殘留電荷檢測裝置。
[0004]本實用新型解決其技術問題是采取以下技術方案實現的:
[0005]一種扇形脈沖簇激勵型1kV交聯聚乙烯電纜殘留電荷檢測裝置，包括直流電源、扇形脈沖簇發生器、微電壓計、檢測主機、顯示器和開關控制器，所述的檢測主機與直流電源、扇形脈沖簇發生器、開關控制器及微電壓計相連接，所述的直流電源輸出端口和扇形脈沖簇發生器輸出端口經開關控制器連接至1kV交聯聚乙烯電纜線芯上，所述的微電壓計經檢測阻抗連接至扇形脈沖簇發生器與大地之間，所述的開關控制器和直流電源接地端連接大地。
[0006]而且，所述的檢測主機通過RS232總線與直流電源、扇形脈沖簇發生器和開關控制器相連接，所述的檢測主機通過GPIB總線與微電壓計相連接。
[0007]而且，所述的顯示器為觸摸屏顯示器。
[0008]本實用新型的優點和積極效果是:
[0009]本實用新型利用交聯聚乙烯電纜水樹枝的非線性電阻特性，通過直流電源、開關控制器和扇形脈沖簇發生器與1kV電纜線芯相連，通過直流電源進行電荷注入、開關控制器接地進行感應電荷釋放、扇形脈沖簇用于殘留電荷激勵，微電壓計經檢測阻抗采集泄漏電荷量，檢測主機獲得1kV交聯聚乙烯電纜因水樹老化而致的殘留電荷，從而實現水樹老化程度的檢測功能，由于扇形脈沖簇對殘留電荷的激勵作用，使殘留電荷釋放過程更加迅速，進而可實現采集效率的優化，具有準確可靠、響應速度快、便于操作的特點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型的電路方框圖；
[0011]圖中，1:直流電源；2:扇形脈沖簇發生器；3:檢測阻抗；4:微電壓計；5:檢測主機；6:觸摸屏顯示器；7:開關控制器；8:10kV交聯聚乙烯電纜線芯；9:RS232總線；10:GPIB總線；

【具體實施方式】
[0012]以下結合附圖對本實用新型實施例做進一步詳述:
[0013]一種扇形脈沖簇激勵型1kV交聯聚乙烯電纜殘留電荷檢測裝置，如圖1所示，包括直流電源1、扇形脈沖簇發生器2、微電壓計4、檢測主機5、觸摸屏顯示器6和開關控制器7，所述的檢測主機與觸摸屏顯示器相連接，該檢測主機還通過RS232總線9與直流電源、扇形脈沖簇發生器和開關控制器相連接，該檢測主機通過GPIB總線10與微電壓計相連接，所述的直流電源輸出端口經開關控制器連接至1kV交聯聚乙烯電纜線芯8上，所述的扇形脈沖簇發生器輸出端口經開關控制器連接至1kV交聯聚乙烯電纜線芯上，所述的微電壓計經檢測阻抗3連接至扇形脈沖簇發生器與大地之間，所述的開關控制器和直流電源接地端連接大地。
[0014]在本檢測裝置中，所述的直流電源用于向電纜絕緣注入電荷，其電壓幅值、極性可由檢測主機通過RS232總線控制調節，最大輸出±20kV。所述的開關控制器用于釋放感應電荷，該開關控制器由檢測主機通過RS232總線控制，控制其閉合和開斷時間。所述的扇形脈沖簇發生器扇形脈沖簇發生器用于激勵和釋放殘留電荷，其由檢測主機通過RS232總線控制控制產生扇形脈沖簇，控制其脈沖簇幅值、極性，最大電壓幅值可達±20kV，脈沖重復頻率達到150Hz。所述的微電壓計通過檢測阻抗采集釋放的泄漏電流，其由檢測主機通過GPIB總線控制。所述的檢測主機用于對測量的泄漏電流進行積分，獲得殘留電荷量，并通過比較殘留電荷量的大小，分析水樹老化程度，所述的觸摸屏顯示器與用于檢測參數的設置、采集、結果處理。
[0015]本實用新型使用方法為:將直流電源、開關控制器和扇形脈沖簇發生器與1kV交聯聚乙烯電纜線芯相連，將微電壓計經檢測阻抗連接至扇形脈沖簇發生器回路，將檢測主機及觸摸屏顯示器分別與以上各部件相連接。檢測主機通過觸摸屏顯示器設置直流電源、扇形脈沖簇發生器、微電壓計和開關控制器的參數，如直流電壓極性、幅值，扇形脈沖簇頻率、幅值，開關控制器動作次序及時間，設置結果顯示、分析及保存。開關控制器動作次序為直流電源首先接通時間tl，之后斷開；再將接地線接通時間t2，之后斷開；再將扇形脈沖簇發生器接通時間t3，同時檢測流經檢測阻抗的電流，之后斷開。
[0016]當直流電壓作用時，載流子通過電纜線芯注入到水樹深處及交聯聚乙烯絕緣的淺陷阱處。通過開關控制器動作，使淺陷阱中的載流子泄入大地，殘留在水樹中的電荷即殘留電荷。通過施加扇形脈沖簇激發水樹端部的載流子脫陷，形成電流并由微電壓計經檢測阻抗進行測量，通過GPIB總線送入檢測主機后，檢測主機通過積分計算每個扇形脈沖簇施加時釋放的電荷總量，通過電荷總量分析水樹枝老化的程度。
[0017]需要強調的是，本實用新型所述的實施例是說明性的，而不是限定性的，因此本實用新型包括并不限于【具體實施方式】中所述的實施例，凡是由本領域技術人員根據本實用新型的技術方案得出的其他實施方式，同樣屬于本實用新型保護的范圍。
【權利要求】
1.一種扇形脈沖簇激勵型1kV交聯聚乙烯電纜殘留電荷檢測裝置，其特征在于:包括直流電源、扇形脈沖簇發生器、微電壓計、檢測主機、顯示器和開關控制器，所述的檢測主機與直流電源、扇形脈沖簇發生器、開關控制器及微電壓計相連接，所述的直流電源輸出端口和扇形脈沖簇發生器輸出端口經開關控制器連接至1kV交聯聚乙烯電纜線芯上，所述的微電壓計經檢測阻抗連接至扇形脈沖簇發生器與大地之間，所述的開關控制器和直流電源接地端連接大地。
2.根據權利要求1所述的扇形脈沖簇激勵型1kV交聯聚乙烯電纜殘留電荷檢測裝置，其特征在于:所述的檢測主機通過RS232總線與直流電源、扇形脈沖簇發生器和開關控制器相連接，所述的檢測主機通過GPIB總線與微電壓計相連接。
3.根據權利要求1或2所述的扇形脈沖簇激勵型1kV交聯聚乙烯電纜殘留電荷檢測裝置，其特征在于:所述的顯示器為觸摸屏顯示器。
【文檔編號】G01R29/24GK204008983SQ201420502049
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月2日 優先權日:2014年9月2日
【發明者】于士斌, 袁云山, 劉嘉超, 徐兵, 王少偉, 龔博, 原云周, 陶國棟 申請人:天津電力設計院