[发明专利]提高110kV电缆接头局部放电超高频检测效果的方法

权利要求书

1.一种提高110kV电缆接头局部放电超高频检测效果的方法，其特征在于，包括以下步骤： 

步骤1：利用三维结构电磁场仿真软件HFSS进行建模，通过查阅到的电缆及其中间接头的规格尺寸进行三维图形的绘制，构建电缆中间接头三维仿真模型； 

步骤2：设置模型的材料特性参数； 

步骤3：进行激励源的添加、网格的设置、电磁场保存的设置以及探测线的设置； 

步骤4：待步骤3及之前步骤完全做好后，进行有效性检查，保证所有检查结果都为正确，然后进行分析全部，即运行仿真模型； 

步骤5：仿真运行结束后，通过场分布图观察电场分布情况、磁场分布情况；通过变化内部变量下的时间设置，观察不同时间下的分布状况，通过时间的增长，观察电磁场是否可以通过电缆中间接头屏蔽层断开处辐射出来；如果为“是”则进行步骤6，如果为“否”则进行步骤7； 

步骤6：在结果下，通过生成电场及磁场分布报告，来观察探测线上的时域场分布曲线，对比分析信号幅值大小随时间变化的特性，找到信号最强的位置； 

步骤7：根据微带贴片天线理论，制作外置式超高频传感器； 

步骤8：利用制作的传感器进行现场实测，如果步骤5的结果为“是”，则传感器放在得到的最佳安放位置及周围位置，然后对实测数据进行数值比较及分析；如果步骤5的结果为“否”，则传感器放在电缆接头外附近，观察测到的数据； 

步骤9：通过实测数据分析，对比实测和仿真结果，得到适合外置式传感器安放的最佳位置。 

2.根据权利要求1所述的提高110kV电缆接头局部放电超高频检测效果的方法，其特征在于，步骤2具体包括设置金属连接套管、橡胶应力锥和硅橡胶主绝缘的材料特性参数。 

3.根据权利要求2所述的提高110kV电缆接头局部放电超高频检测效果的方法，其特征在于，步骤2中所述的材料特性参数包括相对介电常数和相对磁导率，其中，金属连接套管设置为铜，相对介电常数为1、相对磁导率为0.99991；橡胶应力锥设置为橡胶，相对介电常数为2.4-3.7、相对磁导率为1；硅橡胶主绝缘设置为硅橡胶，相对介电常数为3.2-9.8、相对磁导率为1。 

4.根据权利要求1所述的提高110kV电缆接头局部放电超高频检测效果的方法，其特征在于，所述步骤3进一步包括： 

在XLPE绝缘与中间接头内部硅橡胶交界面上添加激励源，并设置激励源脉冲宽度为1ns，脉冲的峰 值为10mA；进行网格设置，设置为限制最大元素数的方式；选取需要保存电磁场的结构部分，将其加入列表，然后在保存场设置中添加设置的对象列表；在接头外需要观测场变化的位置处，添加探测线。 

5.根据权利要求1所述的提高110kV电缆接头局部放电超高频检测效果的方法，其特征在于，所述步骤4进一步包括： 

首先进行有效性检查，保证所有检查结果都为正确时，进行Analyze All分析全部，若三维仿真模型检查报错，则重新修改构建的三维仿真模型。 

6.根据权利要求1所述的提高110kV电缆接头局部放电超高频检测效果的方法，其特征在于，所述步骤6进一步包括： 

通过生成场分布报告下的直角坐标点绘曲线生成场分布报告。其中几何体选择步骤设置的探测线；通过选取观察量下的电场图和磁场图分别得到不同点上的时域电场分布曲线和磁场分布曲线，通过对比几条曲线在时域下的幅值大小，找到其中幅值最大的那条，此曲线代表的位置即信号最强的位置。 

7.根据权利要求1所述的提高110kV电缆接头局部放电超高频检测效果的方法，其特征在于，步骤8具体为： 

利用制作的传感器进行现场实测，如果步骤5的结果为“是”，则传感器放在得到的最佳安放位置及周围位置，然后对最佳安放位置处与周围位置处得到的实测数据进行测得信号的幅值大小数值比较及分析，验证是否在最佳安放位置处测得信号比周围位置处得到的信号强；如果步骤5的结果为“否”，则传感器放在电缆接头外附近，观察测到的数据。 

8.根据权利要求1所述的提高110kV电缆接头局部放电超高频检测效果的方法，其特征在于，步骤9具体为： 

如果步骤5的结果为“是”，则验证在仿真得到的信号最强处是否与现场实测一致，即测得的信号比周围其他位置信号幅值大，验证一致后，得到适合外置式传感器安放的最佳位置；如果步骤5的结果为“否”，则应验证传感器放在电缆接头外附近测不到局放信号，即为“否”时的仿真结论，电磁场不可以通过电缆中间接头屏蔽层断开处辐射出来。