[发明专利]三相交叉电缆电流故障检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及检测领域，具体而言，涉及一种三相交叉电缆电流故障检测装置。

背景技术

随着城市电力系统的发展，高压交联聚乙烯(XLPE)电缆在城市配电网中的应用越来越广泛，电缆负荷也日益增大，但是大量单芯高压电缆的投入运行使得电缆接地电流过大的问题也变得日益突出。

根据电力安全规程规定，高压电缆金属护套必须进行接地处理。XLPE高压电缆与普通低压电缆的主要不同之处在于前者内部采用单芯结构，因此电缆内部线芯电流会在其周围感应出交变的磁场，从而使得电缆金属护套在交变磁场的作用下感应出感应电势。当电缆金属护套接地且与大地形成完整的回路时，护套上就会产生环流。如果高压电缆金属护套上长时间有较大的环流流过，其上就会产生大量热量，这将对输电线路带来2个主要危害：1)大大降低电缆载流量；2)缩短电缆的正常运行寿命，甚至引发事故。因此，工程中针对不同电缆线路应选取正确的接地方式，以限制电缆护套上的感应电压和接地电流。目前常用的接地方式主要有3种基本形式，即单端接地、双端接地和交叉互联接地。在单端接地方式下，电缆金属护套一端直接接地，另一端通过电压保护器接地。对于长距离输电线路，通过保护器接地的一端的金属护套上会感应出一个很大的对地电压，因此单端接地方式多用于中低压电缆的短距离输电。在双端接地方式下，电缆金属护套两端均直接接地。双端接地方式虽然可以抑制金属护套上的感应电压，但是电缆护套上始终有电流流过，产生大量附加损耗，长期运行会引起电缆发热，因此实际工程中单芯高压电缆基本不会采用双端接地方式。

目前，高压XLPE电力电缆广泛采用交叉互联接地方式，如图1所示，将3个电缆线路(A、B、C)的三相单芯电缆金属护套之间经同轴电缆、交叉互联箱进行交叉换位连接，每个电缆线路被连接位置分为三段，其中，A相电缆被分为A1、A2和A3三段，B相电缆被分为B1、B2和B3三段，C相电缆被分为C1、C2和C3三段。在设计时应尽量满足电缆三相等间距、3段等段长的排列方式。在理想排列情况下，由于三相电缆护套上的感应电压相位相差120°且大小近似相等，通过三相电缆护套的串联即可使3段的感应电压相互中和，从而抑制高压电缆金属护套上的感应电压。

在现有技术中，对护层电流的监测技术大多是对直接接地箱的接地线电流进行监测，对交叉互联箱通常不做监测。一种可选的交叉互联接地箱如图2所示，在三相(A、B、C)交叉互联处通常采用同轴电缆做交叉互联箱和电缆接头的连接线。

针对相关技术中无法对三相交叉电缆是否发生故障进行检测的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种三相交叉电缆电流故障检测装置，以至少解决相关技术中无法对三相交叉电缆是否发生故障进行检测的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种三相交叉电缆电流故障检测装置，该装置包括：六个电流传感器，每个电流传感器用于监测交叉互联接地箱中的一个护层连接线的护层电流值，六个电流传感器与交叉互联接地箱中的六个护层连接线一一对应；处理器，与六个电流传感器相连接，用于根据六个护层电流值与运行电流值的比较结果判断是否发生护层故障。

进一步地，电流传感器设置于对应的护层连接线在交叉互联接地箱的进线端口处。

进一步地，电流传感器通过绝缘自粘防水带与对应的进线端口固定。

进一步地，每个电流传感器为工频电流互感器。

进一步地，该装置还包括：运行电流互感器，用于监测运行电流值，其中，处理器用于将六个护层电流值分别与运行电流值进行比较，并根据比较结果判断是否发生护层故障。

进一步地，运行电流互感器用于感应三相电缆之一的运行电流值。

进一步地，该装置还包括：模数采样模块，与运行电流互感器和每个工频电流互感器相连接，用于对模拟的电流值进行采样并转换为数字信号。

进一步地，该装置还包括：存储器，用于存储模数采样模块的采样结果和处理器的判断结果。

进一步地，处理器用于分别确定每个护层电流值与运行电流值的比值，和每两个不同的护层电流值之间的比值，根据每个护层电流值与运行电流值的比值和每两个不同的护层电流值之间的比值判断是否发生护层故障。

进一步地，处理器用于根据每段护层连接线的通路的故障判断规则判断对应的通路是否发生护层故障。