[发明专利]一种直流测量方式的运行电缆接地状态检测电路及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种运行电缆接地状态的检测电路及其检测方法。

背景技术

地下电力电缆安全可靠且可以极大地改善城市供电线路环境，在城市配电网络供电方式中，已逐渐取代了架空线路的供电方式。目前，地下电缆的使用量已远远超出了架空线路的使用量。随着电网中电力电缆数量的急剧增加,电缆的故障也相应增多。

电缆一般都敷设在地下通道中，在日常运行管理过程中，除了电缆本身故障外，人为偷盗或破坏电缆外层的现象也十分严重。特别是中压10kV电力电缆屏蔽层被剥现象时有发生，这种人为破坏的故障在很大程度上已经给电力电网造成了极大人员经济损失。

针对这种情况，目前国内相继出现了各种类型的低压照明电缆报警系统、架空线缆防盗报警系统、停电电力电缆防盗报警系统，但针对中压运行电力电缆的防盗报警产品少之又少，普遍的电力电缆防盗装置是将监测装置串入电缆的屏蔽层及钢铠当中。

利用电力电缆屏蔽层和地之间形成的高频信号传输通道进行电力电缆防盗，当电力电缆屏蔽层和地之间形成的高频信号传输通道遭到破坏时，表示被监测电缆有异常同时报警。

但是，因为给电力电缆屏蔽层当中接入了其他介质，给电力电缆的运行带来不可靠因素。同时，现场安装时必须停运被监测电力电缆，改变原有电力电缆的安装结构，费时费力不方便安装。

发明内容

本发明提供了一种直流测量方式的运行电缆接地状态检测电路及其检测方法，能够简单、有效地检测运行电缆接地状态。

本发明的技术方案如下：

直流测量方式的运行电缆接地状态检测电路，包括直流信号源、RC电路单元、电压信号采集单元和数据处理单元；所述直流信号源与RC电路单元并联，整体串接于待测电力电缆屏蔽层的接地线中，电压信号采集单元用于采集RC电路单元两端电压并送至数据处理单元。

基于上述检测电路进行电力电缆实时监测的方法，包括以下步骤：

（1）获取电力电缆状态的标准数据

对于屏蔽层完好的电力电缆，直流信号源注入直流信号，电压信号采集单元测量RC电路单元的电压幅值并记录该电压幅值；

（2）实时监测电力电缆状态

针对待测电力电缆，直流信号源注入直流信号，电压信号采集单元测量RC电路单元的电压幅值，若该电压小于步骤（1）记录的电压幅值，则判定该电力电缆屏蔽层有破损，发出告警。

本发明具有以下优点：

该电路结构简单，实现成本低，能够简单、有效地检测运行电缆接地状态。

实时监测，不影响电缆的正常运行，无需进行信号的扫描和匹配，只要注入直流信号就可进行故障判断，因此通用性强、适应面宽。

附图说明

图1为本发明的测量原理示意图。

其中，1-电力电缆。

具体实施方式

若采用交流测量方式，由于电缆存在很大的分布电容（每公里约0.2uF)，对于交流测量信号有很大的衰减现象，测量距离会受到很大的限制，对于20公里长的电缆，其注入测量的交流信号在±20V以上，如果距离越长需要注入的信号幅度就会更大，同时注入的信号源频率还要很低，否则会影响电缆50Hz市电的接地效果。

因此，本发明采用了一种直流的测量方案。该方案的核心是提供一种有效的交流信号通路，尤其对于市电50Hz有良好的接地。由于是直流测量，其测量距离比交流会更远（大于20公里），对于在线测量几乎没有干扰，通过多次实践验证也证明了这一点。测量原理如图1所示。

图1中Vf为直流信号源、R0为信号内阻、R1为较小的直流分压电阻、C1为并接的高压大电容交流通路、Cx为分布电容、Vx为电压信号采集单元测量的RC电路单元的两端电压（电压幅值）。

采用直流测量方式进行电力电缆实时监测的方法，包括以下步骤：

（1）获取电力电缆状态的标准数据

对于屏蔽层完好的电力电缆，直流信号源注入直流信号，电压信号采集单元测量RC电路单元的电压幅值并记录该电压幅值；

（2）实时监测电力电缆状态

针对待测电力电缆，直流信号源注入直流信号，电压信号采集单元测量RC电路单元的电压幅值，若该电压小于步骤（1）记录的电压幅值，则判定该电力电缆屏蔽层有破损，发出告警。