[发明专利]自行走地下电缆故障检测智能仪

说明书

技术领域

本发明涉及地下电缆故障检测装置，特别涉及一种自行走地下电缆故障 检测智能仪。

背景技术

近二十年来，为了保障电力电缆的安全运行，对电力电缆绝缘状况的在 线监测技术得到了长足的发展。国外，特别是欧美和日本等发达国家在检测 方法和技术上处于领先地位，其研究开发的绝缘检测装置有较好的应用效 果，长期的在线运行也提供了大量的监测结果，丰富了对电缆绝缘缺陷和老 化的判据。本发明涉及的技术领域主要有地下电缆热故障检测，电缆局部放 电检测、绝缘老化状态检测。目前国内外的技术状况如下：

1.地下电缆热故障检测

在地下电缆中，电缆中间接头是电力系统安全运行中的最薄弱环节，其 运行温度是反映其运行状态的重要参数。为防止电缆中间接头温度异常，需 要对地下电缆进行温度检测。目前通常采用的集散式温度监测系统存在着测 量数据传输距离受限、检测装置供电困难，需进行大量现场施工，仅适宜对 局域范围的应用。

2.电缆局部放电检测

现有的电缆线路局部放电检测技术所面临的主要问题是：在测定现场的 环境存在电晕等较多干扰源的情况下，如何提高局部放电检测灵敏度。为解 决这一难题，国外已开发高频局放(High Frequency Partial Discharge， HFPD)、超高频局放(Ultra-High Frequency Partial Discharge，VHFPD)新 型检测仪。HFPD信号处理的频率范围为100～500MHz，适用于短电缆段和电缆 附件。从荷兰等国家的实践可知，利用HFPD进行在线式局部放电检测能基本 反映电缆线路绝缘的现场情况，但此类仪器对干扰信号的分辨能力依赖于干 扰信号的频谱范围，因而有明显的局限性。

3.电缆绝缘老化检测

对电缆及其附件进行在线绝缘老化诊断的目的是判断其能否继续可靠运 行或评估其残余寿命。诊断方法可分破坏性试验与非破坏性检测两大类。目 前在电缆绝缘老化的检测技术领域，对于6kV级电缆的检测技术有“非在线 式”和“在线式”。“非在线式”包括：残留电压法、反吸收电流法、直流泄 漏电流法、电位衰减法(直流)，残留电荷、直流电压叠加法，交流损耗电流 法(工频)，介损法(超低频)。“在线式”包括：直流成分、脉动法(工频)， 直流电压叠加法(直流与工频)等。对于22kV级仅采用“非在线式”，引入 了与6kV级不同的方法如直流偏压、局部放电、耐压法等。上述“非在线式” 检测方法要求截取一段电缆来开展研究，对于地下电缆的检测是不现实的， 而且也不能有效地判断现场的实际情况。“在线式”检测方法仍属于接触式检 测，需要在电缆的芯线或者金属护层施加电压进行检测，也不适用于对地下 管道电缆的在线检测。

综上所述，现有技术都是采用单一的检测手段，针对某种特定故障提出 解决办法。在地下电缆现场环境中，由各种原因造成的故障现象可能非常复 杂，往往会造成单一方法检测失败或判断不准确，迫切需要对电缆载流量、 局部放电、介质特性以及周边环境状况进行综合检测，获得全面的电缆故障 信息；同时，由于无法事先预知故障点位置，必须采用移动巡检方式实现全 线检测功能。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术单一化局限，提供一种综合智能化的自行 走地下电缆故障检测智能仪，它采用基于多传感器检测、多信息融合、移动 式智能巡检方式实现地下电缆故障的检测预报。

为实现上述目的而采用的技术方案是这样的：即一种自行走地下电缆故 障检测智能仪，其特征在于：由地下电缆热故障红外检测装置、地下电缆局 部放电紫外检测装置、地下电缆绝缘老化电场分布检测装置，地下电缆自行 走巡线机器人和地下电缆故障预测系统构成；其中：

1)地下电缆热故障红外检测装置由红外热像仪和温度分析模块构成；地 下电缆热故障红外检测装置采用红外热像仪得到地下电缆及附近环境的温度 分布图像，通过非均匀校正与定标，获得电缆故障的区域温度分布特性；以 地下电缆的正常温度场分布特征为依据，在实验基础上研究电缆的过流特征， 对电缆接头等特殊位置实现定位并对其工作状态做出评估，同时对环境温度 进行检测，判断临近区域是否存在影响电缆安全运行的热源隐患，提供地下 电缆安全的环境状态；