[发明专利]高压电缆接头局部放电在线监测装置及其在线监测方法

说明书

技术领域：

本发明属于传感器领域，涉及一种高压电缆接头局部放电在线监测装置，尤其是一种基于电容耦合传感器的高压电缆接头局部放电在线监测装置及其在线监测方法。

背景技术：

XLPE电缆在当前中国乃至世界的电力系统中有着至关重要的地位。近十年来，我国城市电网中大量采用XLPE电力电缆输配电。据有关资料统计，电力系统中电力电缆的事故主要发生在其接头。因此对电缆及接头进行现场局部放电检测，有效地了解电缆接头7的绝缘状况，对实现电力系统的安全运行，进而对经济发展都有重要的意义。

国内现有的电缆接头局部放电在线监测装置中，大都采用电感耦合传感器(分为内置式和外置式两种方式)。内置式电感耦合传感器安装在电缆接头7内部的金属屏蔽连接线上。它具有传感器尺径小，灵敏度高，受外界电磁干扰小等特点，但是要求在电缆接头7施工时将传感器安装好，目前工程上采用的较少。外置式传感器可以做成钳型便携式，从而暂时或者永久性地固定在电缆接头7两端的电缆本体16外部。通常采用宽频带Rogowski线圈结构电流传感器，其主要测量位置在电缆终端金属屏蔽层接地引线处、中间接头金属屏蔽连接线、电缆本体16上和三芯电缆的单相电缆上等位置。当电缆中存在局部放电时，接地线及金属屏蔽层中流过脉冲电流，当其穿过传感器时会在二次绕组上感应出信号，这样便可获取局部放电信息。这种传感器安装方便，对电缆本体16基本没有影响，但是其尺径大，灵敏度较低，易受电磁干扰。

发明内容：

针对上述现有技术存在的缺陷或不足，本发明的目的在于，提供一种高压XLPE电缆接头7局部放电甚高频带电检测用电容耦合传感器。

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种基于电容耦合传感器的高压电缆接头局部放电在线监测装置及在线监测方法。

基于电容耦合传感器的高压电缆接头局部放电在线监测装置，包括计算机6、与计算机6连接的数据采集单元5、第一电容耦合传感器1、第二电容耦合传感器2、信号调理单元4和检测阻抗3，其特征在于：第一电容耦合传感器1和第二电容耦合传感器2同时设置在电缆接头7两端的电缆本体16上，第一电容耦合传感器1和第二电容耦合传感器2通过检测阻抗3连接，检测阻抗3上依次连接有信号调理单元4、数据采集单元5和计算机6，检测阻抗3用于将第一电容耦合传感器1和第二电容耦合传感器2耦合到的电流信号转换为电压信号输出到信号调理单元4，信号调理单元4将电压信号调理放大后传递给数据采集单元5，数据采集单元5对调理后的电压信号进行A/D转换并输出到计算机6。

第一电容耦合传感器1包括第一绝缘层8、第二绝缘层9和第一金属箔电极10，第一绝缘层8紧贴电缆本体16，第一绝缘层8外部设置第一金属箔电极10，第一金属箔电极10外部设置第二绝缘层9，第二绝缘层9外部设置有第一金属表链11，第一金属表链11与检测阻抗3左端连接。

第二电容耦合传感器2包括第三绝缘层12、第四绝缘层13和第二金属箔电极14，第三绝缘层12紧贴电缆本体16，第三绝缘层12外部设置第二金属箔电极14，第二金属箔电极14外部设置第四绝缘层13，第四绝缘层13外部设置有第二金属表链15，第二金属表链15与检测阻抗3右端连接。

基于电容耦合传感器的高压电缆接头局部放电在线监测方法，将第一电容耦合传感器1和第二电容耦合传感器2同时设置在电缆接头7两端的电缆本体16上，在第一电容耦合传感器1和第二电容耦合传感器2之间连接检测阻抗3，在检测阻抗3上依次连接信号调理单元4、数据采集单元5和计算机6，检测阻抗3用于将第一电容耦合传感器1和第二电容耦合传感器2耦合到的电流信号转换为电压信号输出到信号调理单元4，信号调理单元4将电压信号调理放大后传递给数据采集单元5，数据采集单元5对调理后的电压信号进行A/D转换并输出到计算机6。第一电容耦合传感器1的第一绝缘层8紧贴电缆本体16，第一绝缘层8外部设置第一金属箔电极10，第一金属箔电极10外部设置第二绝缘层9，第二绝缘层9外部设置有第一金属表链11，第一金属表链11与检测阻抗3左端连接。第二电容耦合传感器2的第三绝缘层12紧贴电缆本体16，第三绝缘层12外部设置第二金属箔电极14，第二金属箔电极14外部设置第四绝缘层13，第四绝缘层13外部设置有第二金属表链15，第二金属表链15与检测阻抗3右端连接。