[实用新型]一种分布式矿用电缆在线局部放电监测与故障定位装置

说明书

技术领域

      本实用新型涉及一种绝缘监测装置，具体涉及一种分布式矿用电缆在线局部放电监测与故障定位装置。 

背景技术

      目前，针对XLPE电缆发展了多种监测方法，其中应用较为广泛的有直流分量法、直流叠加法、介质损耗法和局部放电法。直流分量法中测得直流分量电流虽然在一定程度上能够反映绝缘中的水树枝问题，但其存在被测电流值微弱、测量结果易受杂散电流与护层绝缘电阻影响等问题；直流叠加法测得的绝缘电阻只有在发生贯穿水树枝后才有体现，因此分散性较大，与电缆绝缘剩余寿命的相关性不好；个别较为集中的绝缘缺陷并不会使整根电缆的介质损耗值发生明显变化，因此介质损耗法反映的往往只是电缆绝缘的普遍性缺陷，只有局部放电法能够实时准确知道电缆的绝缘状况。 

局部放电的发生会伴随出现许多非电的和电的现象：非电现象有光、声、热的辐射，气体压力变化，化学变化等；电现象主要有电脉冲、电磁辐射以及介质损耗增大等。局部放电的监测实际上就是对这些表征局部放电的物理量进行监测，根据所测物理量的不同，监测方法可分为非电气监测法和电气监测法。非电气监测法主要有超声波监测法、温度监测法，非电气监测法主要包括：电容耦合法、差分法、超高频法、方向耦合法、电磁耦合法。 

但是，声音信号沿电缆传播时衰减很快，而电缆温度受负荷、天气状况以及敷设环境的影响很大，因此在现场应用中主要采用电气法对XLPE电缆的局部放电进行监测。电气监测法中电容耦合法的灵敏度高，抗干扰能力较强，但是需要破坏电缆，所以对于已经铺设完成的电缆线路此方法不适用；差分法抗干扰性能较好，接线较简单，但是一般用于对110kV及以上的XLPE电缆进行局部放电信号的采集，其监测的频率范围约为3～12MHz，频率一旦高于12MHz，能量损耗将导致高频信号大幅衰减，使其监测灵敏度明显降低；方向耦合法的监测频带较高，但是此方法的实现同样需要破坏电缆，因此其应用受到了限制；电磁耦合法无需预先安装耦合器，操作十分方便，其监测频带宽，配合使用一定的抗干扰措施便可获得良好的监测效果，成为目前国内普遍采用的一种监测方法。在监测到电缆局部放电放的同时，如果能对局部放电源进行定位，局部放电活动测量的实效性就会大大提高，故局部放电源定位技术成为近年来国内外的研究热点。 

实用新型内容

      为解决现有电缆绝缘监测和故障测试仪由于电磁干扰等原因不能运用到煤矿井下和不具有防爆性能等问题，本实用新型提供一种安全便捷的矿用电缆在线局部放电监测与定位装置。 

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的： 

本实用新型提供一种分布式矿用电缆在线局部放电监测与故障定位装置，包含宽频脉冲电流传感器一和宽频脉冲电流传感器二、第一监测终端、第二监测终端和上位机端，宽频脉冲电流传感器一和宽频脉冲电流传感器二分别钳接在矿用电缆金属屏蔽层两端的两个接地线上，第一监测终端通过同轴电缆与宽频脉冲电流传感器一相连，第二监测终端与宽频脉冲电流传感器二相连，第一监测终端和第二监测终端实时同步采集局部放电信号，所述第一监测终端和第二监测终端通过光纤连接在上位机端。

进一步地，上述本实用新型的第一监测终端和第二监测终端均包含信号调理电路、A/D转换电路、DSP控制器、第一光电转换装置，宽频脉冲电流传感器一和宽频脉冲电流传感器二将信号传递给信号调理电路，经过信号调理电路后传递给到A/D转换电路将信号转换为数字信号，数字信号通过DSP控制器以后送到第一光电转换装置转换为光信号。 

上述的上位机包含第二光电转换装置和上位机，其中第二光电转换装置将光信号转换为电信号，送入上位机。 

上述的第一光电转换装置包含依次相连的传输编码器、第一电平转换器、光纤发送器。 

上述的第二光电转换装置包含依次相连的光纤接收器、第二电平转换器、接收解码器。 

上述的宽频脉冲电流传感器一和宽频脉冲电流传感器二为矿用防爆罗氏宽频脉冲电流传感器。 

上述的述第一监测终端和第二监测终端密封在防爆壳内。 

上述的DSP控制器接有报警装置与显示装置。 

进一步地，上述A/D转换电路和DSP控制器采用的型号为ADS1672和Dspic30F6014。 

采用上述技术方案的本实用新型，具有以下有益效果： 

1、上位机端与监测终端通过光纤传输信号，可以避免井下的强电磁干扰；