[发明专利]交联聚乙烯电缆绝缘诊断仪

说明书

技术领域

本发明属于电力电缆领域的诊断仪器，尤其是针对交联聚乙烯电缆进行绝缘性能诊断的交联聚乙烯电缆绝缘诊断仪。

背景技术

交联聚乙烯电缆(XLPE)是电力系统中普遍使用的一种电缆，但是在电缆生产制造过程中不可避免地在交联聚乙烯电缆(XLPE)的绝缘层上产生一些微观缺陷，并且在电缆施工过程中施加在电缆本体上的机械应力也会增加这些微观缺陷的数量，通过各种方式进入交联聚乙烯电缆(XLPE)绝缘层的水分会在电场的作用下聚集在这些微观缺陷处，从而可能引发水树枝问题。这些水树枝沿电场方向不断地延伸并形成多分叉水树区，其中一些水树枝会发展成电树并最终诱发了交联聚乙烯电缆(XLPE)绝缘层的击穿，从而导致电力事故。

如何在交联聚乙烯电缆(XLPE)绝缘层被击穿前提早确定其电缆的绝缘性能，以避免电力故障的发生，目前普遍采用直流分量法对交联聚乙烯电缆(XLPE)绝缘水树老化进行诊断。这种方法主要利用绝缘水树的正负导电特性所存在的差异，采用整流效应分离出直流分量，这些分量可以通过离线或在线的方式予以观测。由于水树枝发展的越长，直流分量越大，而且交联聚乙烯电缆(XLPE)的直流分量电流与直流泄漏电流及交流击穿电压往往有较密切的相关性，所以通过直流分量发测得的数据可以直接反应出电缆劣化的程度。但是这种直流分量电流法测得的电流或超低频些流电流极其微弱(一般在nA级)，而且极不稳定，微小的干扰就会引起很大的误差，而且原电池效应等也不能完全消除。因此，上述方法只是停留在理论上或实验室阶段，对一些现场检测环境的各种实际干扰因素没有考虑或者没有很好地解决，上述方案在现场实际情况下的测量结果容易受周围环境的影响，测出的结果精度低、稳定性差、实用性不强。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构合理、诊断准确、稳定性高、实用性强的交联聚乙烯电缆绝缘诊断仪。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

该交联聚乙烯电缆绝缘诊断仪，由箱体及其内的主电路构成，其特征在于：主电路由电压选择电路、高压变压电路、极性选择电路、功能选择电路、高压储能器、量程选择电路、电流取样电路、高压输出接口、充电放电电路、电瓶电源、高抗干扰放大器电路、电流表、电压取样电路及电压表构成，其中，电压选择电路的输入端及充电放电电路的输入端均连接到交流电源的输出端，电压选择电路、高压变压电路、极性选择电路、功能选择电路、高压储能器、量程选择电路、电流取样电路、高压输出接口之间按信号流的方向采用同轴电缆接地屏蔽方式顺序连接；功能选择电路还分别与充电放电电路、高抗干扰放大器电路相连接，充电放电电路输出端与电瓶电源相连接，电瓶电源输出端分别连接到高抗干扰放大器电路、电流表及电压表的输入端；高抗干扰放大器电路的输入端还连接到电流取样电路，其输出连接到电流表；高压输出接口分别与被测电缆及电压取样电路的输入端相连接，电压取样电路的输出端与电压表相连接。

而且，所述的高抗干扰放大器电路由差动放大电路、次级放大电路、末级放大电路、抗干扰运放电路及一个公共屏蔽端点组成，差动放大电路、次级放大电路、末级放大电路按信号流方向顺序连接，差动放大电路的输入端与电流取样电路的输出端相连接，其输出端接虚地并连接到抗干扰运放电路的一个输入端，抗干扰电路的另一个输入端连接到其输出端及公共屏蔽端点，末级放大电路的输出端连接到电流表上。

而且，所述的电压选择电路、高压变压电路、极性选择电路、功能选择电路、高压储能器、量程选择电路、电流取样电路、高压输出接口之间的屏蔽线均连接到高抗干扰放大器电路中的公共屏蔽端点。

而且，所述的箱体的显示控制面板上设置有与主电路相连的带电源插座、电源保险、电源开关、电压选择拨动开关、极性拨动开关、功能选择拨断开关、量程拨断开关、电压表、电流表、高压输出锁钮、高压尾端锁钮、充电指示灯及放电指示灯。

而且，所述的高压输出锁钮、高压尾端锁钮与带屏蔽的同轴电缆锁扣连接。

而且，所述的电压选择电路及极性选择电路均采用拨动开关电路，所述的功能选择电路及量程选择电路采用4档拨断开关电路，所述的高压变压电路使用的变压器为KHDT0.1/3KV，所述的高压储能器使用的电容为CBB60型金属化聚丙烯电容器，电瓶电源使用两个6FM3电瓶，充电放电电路、电流取样电路与电压取样电路均为通用电路。

而且，所述的差动放大电路、次级放大电路、末级放大电路及抗干扰运放电路中均使用ICL7650斩波稳零运算放大器的放大电路。

本发明的优点和积极效果是：