[发明专利]一种具有局部放电检测功能的电缆终端

说明书

技术领域

本发明涉及一种超高压电缆附件，特别涉及一种适用于110kV～220kV电压等级的交联聚乙烯电缆终端。

背景技术

随着我国电力工业的飞速发展，城网改造正越来越多地采用交联聚乙烯电缆，相应的交联聚乙烯电缆终端被广泛地应用于电力系统各个电压等级的输配电网中。因为电缆终端安装过程中电缆外金属屏蔽层被切断，造成屏蔽层切断处电位的等位面弯曲，沿电缆长度方向的电场极不均匀，不仅有电场的径向分量，还有轴向分量，使得在金属屏蔽层切断处电场强度集中现象最为严重、最易突变；同时，电缆终端都是现场人工制作安装，其绝缘品质往往低于电缆本体。随着电缆终端的长期运行，其内逐步在绝缘的局部缺陷处发生局部放电，局部放电会慢慢损坏绝缘缩短绝缘的使用寿命，最终导致绝缘击穿。因此对电缆终端运行中局部放电的检测十分重要。但目前所有电缆终端在通电运行后，存在的重要问题就是没有任何方法能够检测其运行的绝缘水平和局部放电状况，这主要是因为电缆终端内部结构极其紧凑，电场集中，结构设计必须符合其绝缘等级要求，此外其内部信号也干扰较大。

中国专利200710051676.3的发明专利提出了一种智能监测型超高压电缆附件的结构，这种结构在电缆终端的套管里预埋了测量光纤和光纤套管，测量光纤绕包在应力锥表面，通过测量光纤测量电缆终端内部绝缘状态信号。由于电缆终端的应力锥与套管的结构设计需经过严格的电场校核，因此引入测量光纤的应力锥和套管会使电缆终端内部电场分布发生改变。在保证电缆终端外形安装尺寸不变的条件下，必然会降低电缆终端内部的绝缘等级，而且这种结构制造工艺复杂，实际可操作性难度大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种具有局部放电检测功能的电缆终端，本发明在保障电缆终端内部绝缘结构的基础之上，能够自动检测电缆终端内部的局部放电状况，保障电缆终端的绝缘寿命。

本发明的电缆终端包括电缆导体连接金具、应力锥、环氧树脂套管、锥托、感应线圈屏蔽盒、局部放电检测线圈、信号处理单元、分段式尾管等几部分。电缆导体连接金具安装在交联聚乙烯电缆末端，电缆导体连接金具后面的交联聚乙烯电缆上套有应力锥。带有电缆导体连接金具和应力锥的交联聚乙烯电缆穿入环氧树脂套管内，由锥托将应力锥顶紧在环氧树脂套管的内壁上。环氧套管通过安装法兰固定在与交联聚乙烯电缆连接的电器的器箱上，环氧套管的尾部与分段式尾管相连接。

所述的电缆终端锥托通过其上的螺杆用铜编织带与交联聚乙烯电缆的屏蔽层相连。

所述的电缆终端锥托后部安装有感应线圈屏蔽盒和局部放电检测线圈，通过感应流过电缆屏蔽层的局放脉冲电流来检测电缆终端内部的局布放电情况。

所述的感应线圈屏蔽盒为铝合金材料制作，屏蔽盒分为上下两个中空的环型，屏蔽盒外侧装有法兰盘，以便感应线圈屏蔽盒能够通过螺杆固定在锥托底盘的后部，使局部放电检测线圈距离电缆绝缘断裂处最近，增加检测信号的强度。屏蔽盒上下两个中空的环形结构的尺寸针对局部放电检测线圈而设计，可使局部放电检测线圈很好的安放并固定在空隙中，这样的结构既可屏蔽部分来自空间的电磁干扰又可使局部放电检测线圈免遭磕碰和磨损，起到良好的保护作用。

所述的局部放电检测线圈安装在感应线圈屏蔽盒内部，由接线柱穿过感应线圈屏蔽盒将检测信号引出。

所述的信号处理单元安装在电缆终端分段式尾管的外壁上，信号处理单元在尾管内通过铝合金屏蔽管与感应线圈屏蔽盒上的接线柱相连接。局部放电检测线圈检测到的局部放电信号经接线柱传入信号处理单元，依次经过信号处理单元内部的滤波放大电路、数据采集电路，最后通过通讯接口提供给外部监测装置检测。由于电缆终端的局部放电信号弱、幅值小，外界强电磁场干扰多，因此必须由信号处理单元内的宽频带滤波器和高倍数的放大器等抗干扰技术对信号滤波放大，以提供给外部监测装置检测。信号处理单元为有源装置，采用电池供电，因此信号处理单元内还有电池供电管理电路，具有电池电量检测功能，可以方便更换电池。

所述的电缆终端尾管为分段式尾管，分段式尾管分为两段，通过螺纹相连接。在上段尾管外壁安装有信号处理单元，这样的结构设计便于信号处理单元的内部接线和检修。

本发明由于采用了以上技术方案，与现有技术相比有以下优势：

本发明可以自动检测电缆终端内部局部放电状况，为监测运行中的电缆终端的绝缘状况提供了保证，提高了电缆终端的运行可靠性。

本发明的感应线圈屏蔽盒既屏蔽了来自空间的电磁干扰又解决了局部放电检测线圈的安装问题。