[发明专利]非侵入式高压输电电缆在线自动维护和缺陷修复系统

权利要求书

1.一种非侵入式高压输电电缆在线自动维护和缺陷修复系统，其特征在于，包括：

高压输电电缆，所述高压输电电缆的绝缘材料为聚丙烯-氧化铁纳米复合材料；

多个非侵入式高频电流激励装置，所述多个非侵入式高频电流激励装置相互间隔预设距离，并且所述预设距离满足相邻装置的中间位置芯线的高频电流或介质内磁场不低于维护所需的最低强度，每个非侵入式高频电流激励装置包围所述高压输电电缆，用于非侵入式地实现所述高压输电电缆的高频电流注入，并全自动地实现所述聚丙烯-氧化铁纳米复合材料的磁致升温和磁致保温功能，以对所述绝缘材料中初始电树缺陷进行自行修复，其中，所述每个非侵入式高频电流激励装置包括：

螺绕磁环，所述螺绕磁环采用可开闭的电流钳结构，以通过夹扣在所述高压输电电缆上实现非侵入式的电流耦合；

高频逆变器，所述高频逆变器采用IGBT全桥逆变拓扑和高频方波逆变的调制方式，以保证输出回路工作在谐振状态；

供电模块，所述供电模块采用工频交流供电模式或太阳能及储能供电模式进行供电；

循环水冷却模块，用于提供冷却水，以对所述螺绕磁环、所述高频逆变器进行冷却；以及

控制模块，用于监控输出电流、输出功率、逆变频率、循环水温度和水压，并且实现所述逆变频率的闭环控制、升温与保温阶段的切换控制。

2.如权利要求1所述的非侵入式高压输电电缆在线自动维护和缺陷修复系统，其特征在于，所述螺绕磁环上采用螺绕环结构均匀绕有励磁线圈。

3.如权利要求2所述的非侵入式高压输电电缆在线自动维护和缺陷修复系统，其特征在于，所述螺绕磁环的线圈导线采用高频利兹线或中空水冷铜管，以降低趋肤效应带来的发热。

4.如权利要求3所述的非侵入式高压输电电缆在线自动维护和缺陷修复系统，其特征在于，还包括：

补偿电容器，所述补偿电容器与所述高频逆变器串联连接，以与所述螺绕磁环的线圈构成LC回路。

5.如权利要求1所述的非侵入式高压输电电缆在线自动维护和缺陷修复系统，其特征在于，所述供电模块包括整流桥与滤波装置，或者光伏板与蓄电池。

6.如权利要求1所述的非侵入式高压输电电缆在线自动维护和缺陷修复系统，其特征在于，所述循环水冷却模块包括：

水泵、循环水道与散热器；

冷凝器，所述冷却水通过所述冷凝器降温循环利用，其中，所述冷凝器为金属散热片，以通过空气传导散热；以及

水压开关及温度传感器，所述水压开关及温度传感器与所述控制模块相连，用于提供循环水的欠压和过热保护功能。

7.如权利要求6所述的非侵入式高压输电电缆在线自动维护和缺陷修复系统，其特征在于，所述控制模块包括：电压传感器、电流传感器、锁相环电路、水温水压监控单元，以保证所述循环水的冷却条件。

8.如权利要求7所述的非侵入式高压输电电缆在线自动维护和缺陷修复系统，其特征在于，所述控制模块还包括：

无线通信单元，用于与终端进行通讯。

9.如权利要求8所述的非侵入式高压输电电缆在线自动维护和缺陷修复系统，其特征在于，所述控制模块的工作模式包括自检模式、升温模式、保温模式和结束模式。

10.如权利要求9所述的非侵入式高压输电电缆在线自动维护和缺陷修复系统，其特征在于，所述无线通信单元还用于实时上传各工作模式下的状态参数。