[发明专利]一种电缆缺陷超声波检测的后级处理电路

说明书

本发明公开了一种电缆缺陷超声波检测的后级处理电路，于基于超声波电缆局部放电缺陷检测的信号处理用。包括：前置放大器，用于对检测到的原始声波信号进行初级放大；带通滤波器，用于对初级放大后的声波信号进行选通滤波，滤除低频信号和高频信号；增益放大器，用于对经过选通滤波后的信号进行放大处理；检波器，用于对经过增益方法后的信号进行解调；卡尔曼滤波器，用于对解调后的信号进行平滑滤波处理，滤除放大噪声信号；包络线发生器，用于跟踪所述卡尔曼滤波器输出信号的顶部信号；两个峰值检测器，分别用于检测信号的周期峰值以及包络线的相位及幅值。

技术领域

本发明涉及一种电缆缺陷超声波检测的后级处理电路。

背景技术

随着电力系统的飞速发展以及旧城改造工程的进行，电力电缆在电力网络中的应用愈发广泛。电力电缆的基本结构包括线芯、绝缘层、屏蔽层和保护层四个部分。其中线芯即导体，是电力电缆中传输电能的部分，是电缆的主要结构。绝缘层将线芯与外界电气上隔离。屏蔽层包括导体屏蔽层和绝缘屏蔽层，一般存在于15kV及以上电缆中。保护层是用来防止外界的杂质和水分的渗入和外力的破坏。

电力电缆按照电压等级分类有低压电缆（35kV及以下输配电线路）、中低压电缆（35kV及以下）、高压电缆（110kV及以上）、超高压电缆（275～800kV）、特高压电缆（1000kV及以上）。

按照绝缘材料电力电缆可以分为油纸绝缘电缆、塑料绝缘电缆和橡皮绝缘电缆。其中油纸绝缘电缆应 用历史最长。它安全可靠，使用寿命长，价格低廉。主要缺点是敷设受落差限制。塑料绝缘电缆主要用于低压电缆，常用的绝缘材料有聚氯乙烯、聚乙烯、交联聚乙烯。橡皮绝缘电缆弹性好，适合用于移动频繁弯曲半径小的敷设地点。 我国早期使用的多是油纸绝缘电缆，但自1970年以来，交联聚乙烯（XLPE）电力电缆得以广泛应用，并逐渐取代了油纸绝缘电缆的地位。XLPE电缆电气性能优越，具有击穿电场强度高、介质损耗小、载流量大等优点因而得到了广泛的应用。然而，在电缆投入运行后，由于绝缘老化变质、过热、机械损伤等，会使得电缆在运行中绝缘劣化。为了防止由于绝缘劣化造成电缆运行事故，需要对电缆的运行状态进行即时监测。监测系统控制着电缆及其附件的质量。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术，提出一种电缆缺陷超声波检测的后级处理电路，用于基于超声波电缆局部放电缺陷检测的信号处理用。

技术方案：一种电缆缺陷超声波检测的后级处理电路，包括：

前置放大器，用于对检测到的原始声波信号进行初级放大；

带通滤波器，用于对初级放大后的声波信号进行选通滤波，滤除低频信号和高频信号；

增益放大器，用于对经过选通滤波后的信号进行放大处理；

检波器，用于对经过增益方法后的信号进行解调；

卡尔曼滤波器，用于对解调后的信号进行平滑滤波处理，滤除放大噪声信号；

包络线发生器，用于跟踪所述卡尔曼滤波器输出信号的顶部信号；

两个峰值检测器，分别用于检测信号的周期峰值以及包络线的相位及幅值。

进一步的，所述增益放大器的放大倍数为4000~5000倍。

进一步的，还包括示波器，用于显示峰值检测器的信号。

进一步的，还包括连接所述包络线发生器的扬声器。

有益效果：本发明的电缆缺陷超声波检测的后级处理电路，用于对于超声波电缆局部放电缺陷检测的信号的后级处理，最终获得超声信号的特征图谱，用于判断电缆的实质缺陷。

具体实施方式

下面对本发明做更进一步的解释。