[发明专利]电力电缆附件故障模拟模块及采用该模块的模拟装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力设备领域，特别涉及电力电缆附件故障模拟模块及采用该模块的模拟装置。

背景技术

电力电缆广泛的运用于城市地下电网、发电站引出线路、工矿企业内部供电线路中，其作用是传输和分配电能。随着城市供电电缆化的快速推进，在电力线路中，电力电缆所占比重正逐渐增加。随着电力电缆使用量的增加，用于电力电缆与输配电线路及相关配电装置连接的电力电缆附件的使用量也在随之不断增加。据统计，80%以上的电力电缆事故是由电力电缆附件的质量问题所引起的，电力电缆附件的质量问题，主要是由其绝缘材料、半导电层、屏蔽层、线芯等部位制作安装过程中遗留的缺陷所引起，这些缺陷主要包括绝缘层割伤、绝缘层中含气泡杂质、半导电层翘起、屏蔽层失效、线芯毛刺等，上述缺陷会在电缆附件绝缘层内引发树枝状老化，同时以局部放电的形态表现出来，这些缺陷有些在使用初期并没有被发现，但是随着时间的推移和环境的变化，局部放电的发展最终会导致电缆附件绝缘的击穿，最终引发电缆事故，因此，对电缆附件进行定期检查，判断是否存在故障缺陷显得尤为重要。

目前，最常见的检测电缆附件故障缺陷的方法是对电缆附件进行局部放电检测，通过检测电缆附件是否存在局部放电，进而判断被检测的电缆附件是否存在故障缺陷，但是，目前采用的局部放电检测系统的检测灵敏度并不高，分析识别功能也并不完善，不能通过局部放电检测判断被检测的电缆附件存在怎样情况的局部放电，进而明确判断存在怎样的故障缺陷，所以需要研发一套检测灵敏度高、分析识别功能完善的局部放电检测系统，在该系统研发的过程中，对电缆附件已知故障缺陷产生的局部放电信号进行检测，通过对采集到的局部放电信号数据进行分析，最终由检测到的放电信号的相关数据，分析判断出电缆附件存在的故障缺陷，由于电缆附件种类繁多，存在的缺陷形式不同、尺寸不同，由不同的故障缺陷所引起的局部放电信号也不相同，所以，在试验过程中，需要对大量的电缆附件进行处理，使被检测的电缆附件存在已知的其中一种缺陷，如此，就需要大量的不同规格型号的成品电缆附件作为试验品，需要专业的技术人员进行电缆附件与电缆本体的安装，这将花费大量的人力物力，造成大量的资源浪费。

综上所述，目前亟需一种技术方案解决现有局部放电检测系统试验过程中试验成本较高的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于解决现有局部放电检测系统试验过程中试验成本较高的技术问题，提供了电力电缆附件故障模拟模块及采用该模块的模拟装置。

为了实现上述目的，本申请采用的技术方案为：

电力电缆附件故障模拟模块，包括由多层不同材料的模拟层依次重叠组成的模块本体，每一层所述模拟层上都可人为设置电缆附件中较常见的故障缺陷。通过设置故障模拟模块代替成品电缆附件作为实验样品，进行试验，将模块本体设置为多层结构，模拟电力电缆附件的多层结构形式，造价较低，节约了试验成本。

作为本申请的优选方案，所述模拟层包括依次重叠设置的第一金属层、第一半导体层、中间绝缘层、第二半导体层和第二金属层，分别模拟电缆附件的导线线芯、内半导电层、主绝缘层、外半导电层和屏蔽层。通过采用由多层模拟层依次重叠组成的故障模拟模块模拟电缆附件，严格模拟电缆附件的结构，在每一层上均可设置故障缺陷，当在其中一层上设置一种故障缺陷进行检测后，只需更换相应的层，而不用整体更换，进一步的节约了成本。

作为本申请的优选方案，所述第一金属层和第二金属层由铜制得。将故障模拟模块的最外两层设置为铜材质的金属层，严格模拟电缆附件屏蔽层的结构，使试验数据更准确，有利于试验进行。

本申请还公开了采用电力电缆附件故障模拟模块的模拟装置，包括故障模拟模块、供电模块和电极模块，所述电极模块与故障模拟模块之间为可拆卸的连接，所述供电模块为所述电极模块提供高压电压，使与所述电极模块接触的故障模拟模块上产生局部放电。通过设置故障模拟模块模拟电缆附件，设置电极模块模拟电缆附件接线端子，设置供电模块提供高压电压模拟电缆电压，采用故障模拟模块代替成品电缆附件进行试验，试验时，供电模块在电极模块上施加高压电压，与所述电极模块接触的故障模拟模块上也将被施加高压电压，如此设置，与成品电缆附件工作原理相同，当故障模拟模块中存在缺陷故障时，在故障模拟模块上将能检测到由该缺陷故障引起的局部放电信号，达到成品电缆附件相同的功能，也不需要专业技术人员进行电缆附件与电缆本体的安装，节约人力物力，避免了大量的资源浪费，解决了现有局部放电检测系统试验过程中将成品电缆附件作为试验品，试验成本较高的技术问题。