[发明专利]基于声波测温的电缆故障定位方法

说明书

本发明是关于一种基于声波测温的电缆故障定位方法，包括：在电缆夹具上安装多个声波传感器，并安装在待测电缆上；给待测电缆施加脉冲，声波传感器捕获声波信号；信号处理电路进行处理；移动夹具重复测量；计算出声波在待测电缆内部传输的介质声速；根据待测电缆的内部结构搭建结构模型；根据介质声速计算温度，结合结构模型得到待测电缆的内部温度场；找出温度在正常温度范围外的异常温度，即为故障发生点。本发明通过电声脉冲法在待测电缆的表面设置多个声波传感器，计算得到介质声速，利用结构模型形成三维温度场，查找出对应的故障点。测量结果清晰、准确，直观发现故障点，并不受环境和故障类型的影响，适用范围广，故障定位精准。

技术领域

本公开实施例涉及电缆检测技术领域，尤其涉及一种基于声波测温的电缆故障定位方法。

背景技术

电力电缆的稳定运行关系着整个电力系统的安全可靠运行，但在电力电缆的制造、安装、运行等过程中会由于种种因素造成电缆故障事故的发生，常见的故障原因有以下三种：一是外力造成的电缆损伤。如运输过程中电缆相互挤压导致变形；电缆敷设过程中由于操作不符合规范导致被尖角、铁钉、台阶凸起等尖锐物划伤电缆；有时土地中酸碱物质对电缆外护套的过度腐蚀也会引起电缆外护套出现麻点、穿孔或开裂，造成电缆损伤。二是传输电压超负荷造成的电缆损伤。电力电缆自身所运用的材料有着相应的绝缘等级，如果出现了很大的过电压如对地短路、雷击等事故，电缆绝缘层就可能出现烧坏击穿。三是绝缘老化与受潮。电缆绝缘介质内部存在气隙，气隙在绝缘介质电离时会产生臭氧、硝酸等化学生成物，腐蚀绝缘、加速绝缘老化；中间接头盒或终端接头结构不密封或安装不良会导致进水，电缆敷设时金属护套被外物刺伤或运行中被腐蚀穿孔、水从小孔或裂缝浸入电缆导致受潮。

目前，对于电力电缆故障的查找方法主要从四个方面入手，分别是测距、路径查找、定点和电缆识别。测距主要应用高/低压脉冲法和高压电桥法，基于脉冲信号和MURRAY电桥原理来设计；路径查找通过给被测电缆施加音频或冲击脉冲来判断电缆路径走向；定点目前使用最多的为声磁同步法，在故障点附近接收故障点发出的声波、电磁波及它们之间的时间差确定故障点位置，除此之外由于故障点破损接地后存在故障点前后电压方向相反的现象，还可采用跨步电压定点法来确定位置；电缆识别则主要通过音频电缆识别法和冲击脉冲电缆识别法来进行。

尽管关于电缆测试的技术已经存在多种方法，但由于实际中电缆发生的故障包括高阻故障、低阻故障、闪络型故障、断线故障、混合故障等多种类型，产生的故障之间的差异性使得各种方法的应用存在特定的适应性。

因此，有必要改善上述相关技术方案中存在的一个或者多个问题。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于声波测温的电缆故障定位方法，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。

本发明提供一种基于声波测温的电缆故障定位方法，包括以下步骤：

在电缆夹具靠近电缆的侧面设置多个安装部，用于安装多个PVDF传感器，并将所述电缆夹具安装在待测电缆上；

基于电声脉冲原理，利用脉冲电源给所述待测电缆施加脉冲，所述待测电缆内部产生振动声波，利用多个所述声波传感器捕获声波信号并转换为电压信号；

将所述电压信号发送给信号处理电路进行处理；

采集存储所述信号处理电路处理后的信号；

移动电缆夹具每隔预设距离进行重复测量直至待测电缆末端；

根据所述待测电缆的内部结构搭建结构模型，计算出所述声波在所述待测电缆内部预设区域的介质声速；