[发明专利]一种电缆缺陷评估系统的建立方法

权利要求书

1.一种电缆缺陷评估系统的建立方法，其特征在于：包括

建立电缆与接头缺陷物理模型，模拟电缆缺陷类型；

建立高次谐波测量装置，采集各所述模拟电缆缺陷类型下产生的高次谐波特征值，并根据该高次谐波特征值与对应的模拟电缆缺陷类型生成高次谐波数据库；

建立计算模型用于计算电缆电流中的高次谐波分量；

设置谐波分量传感器用于采集电缆电流信号输入计算模型；

设置匹配单元，用于获取高次谐波分量和调集高次谐波数据库中的数据进行匹配判断。

设置输出单元，输出匹配结果。

2.根据权利要求1所述的电缆缺陷评估系统的建立方法，其特征在于：

所述电缆与接头缺陷物理模型包括：

测试电缆支架，用于固定测试电缆；以及

检测电路；用于电连接测试电缆并进行检测。

3.根据权利要求2所述的电缆缺陷评估系统的建立方法，其特征在于：检测电路包括自耦调压器T1、升压变压器T2、保护电阻R、分压电容C₁和分压电容C₂、耦合电容器C_k，检测阻抗Z_m，自耦调压器T1与升压变压器连接提供交流电源，电源两端串联保护电阻R；分压电容C₁和分压电容C₂串联后并联接在保护电阻R和电源端之间，耦合电容器C_k和检测阻抗Z_m串联后并联接在保护电阻R和电源端之间；保护电阻R与耦合电容器C_k之间的连接节点用于接入测试电缆，检测阻抗Z_m两端连接高次谐波测量装置。

4.根据权利要求3所述的电缆缺陷评估系统的建立方法，其特征在于：测试电缆支架包括固定杆和固定杆顶端连接的套圈，至少两个测试电缆支架呈一定间距固定在底板上。

5.根据权利要求1所述的电缆缺陷评估系统的建立方法，其特征在于：所述高次谐波测量装置包括电压输入电路、第一A/D变换器、第一零交叉检测器、电流输入电路、第二A/D变换器、第二零交叉检测器、切换器、第一FPGA运算器、第二FPGA运算器、CPU、显示器、固定采样时钟发生器、操作面板；

电压输入电路连接第一A/D变换器和第一零交叉(zero cross)检测器；电流输入电路连接第二A/D变换器和第二零交叉检测器，两变换器均连接至第一FPGA运算器、第二FPGA运算器以及固定采样时钟发生器；两零交叉检测器均连接至切换器；切换器连接至第二FPGA运算器；且切换器、第一FPGA运算器、第二FPGA运算器、显示器、固定采样时钟发生器、操作面板均连接至CPU。

6.根据权利要求1所述的电缆缺陷评估系统的建立方法，其特征在于：所述谐波分量传感器包括依次连接的电压电流互感器、信号调理电路以及FPGA控制处理器，FPGA控制处理器设有USB接口用于连接上位机。

7.根据权利要求1-6任一项所述的电缆缺陷评估系统的建立方法，其特征在于：所述计算模型基于傅里叶变换计算高次谐波特征值，其中

傅里叶级数分解表达式为：

其中为角频率，f为频率，T为采样周期；n为正整数，n≥1。

则

a₀为信号的直流分量，令

c₁为基波幅值，c_n为n次谐波的幅值。