[发明专利]一种XPLE电缆局部放电或过热的气体监测方法

说明书

本发明涉及电缆绝缘缺陷的局部放电或过热监测技术，具体涉及一种XPLE电缆局部放电或过热的气体监测方法，通过检测XPLE电缆发生局部放电或过热过程中产生的特征气体CO、CH₄和C₂H₄，实现对XPLE电缆局部放电与过热的监测。该监测方法能够应用于各种气体流通性较弱的XPLE电缆铺设场所，不受电缆铺设方式的约束。能够进行缺陷定位，根据报文信息中的气体传感器位置信息可以确定缺陷存在的线路段。采用气体检测的方法，不受电磁等因素干扰，灵敏度高。

技术领域

本发明属于电缆绝缘缺陷的局部放电或过热监测技术领域，尤其涉及一种XPLE电缆局部放电或过热的气体监测方法。

背景技术

近年来，交联聚乙烯(XLPE)塑料电缆凭借性能优良、工艺简单、安装方便等优点得到广泛的应用，已逐步取代了传统的油纸绝缘电缆，成为中高压输电系统中的主导品种，其运行最高工作电压可高达500kV。如果电缆的制造质量好(包括缆芯绝缘、护层绝缘所用的材料及制造工艺)、运行条件合适(包括负荷、过电压、温度及周围环境等)，而且不受外力因素的破坏，则电缆绝缘的寿命相当的长(约30年左右)。但是由于电缆材料本身和制造、敷设工程中不可避免地存在缺陷，受运行中的电、热、化学、环境等因子的影响，电缆的绝缘都会发生不同程度的老化，从而严重削弱电缆运行寿命。

局部放电与过热是引起电缆老化的两个重要原因。当XPLE电缆内部出现缺陷产生局部放电或者温度过高时，电缆的绝缘层会逐渐老化，从而影响电缆的运行情况甚至造成故障。如何对电缆的绝缘缺陷进行监测是本领域非常关心的问题。XPLE电缆在局部放电或者过热情况下，绝缘层XPLE会出现分解，产生CO、CO₂、水分、CH₄和C₂H₄等气体，通过检测电缆周围是否存在相关特征气体可以实现局部放电和过热问题的监测。

发明内容

本发明的目的是提供一种通过检测XPLE电缆产生的相关特征气体，确定局部放电或过热是否发生和所处位置的方法。

为实现上述目的本发明采用的技术方案是：一种XPLE电缆局部放电或过热的气体监测方法，该监测方法基于以下系统来实现，在铺设交XPLE电缆的管道或隧道中，每隔一段距离安装一个气体传感器，每个气体传感器依次连接信号放大器、A/D转换模块和微处理器之后再与报警器连接，报警器与远程主机连接；通过检测XPLE电缆发生局部放电或过热过程中产生的特征气体CO、CH₄和C₂H₄，实现对XPLE电缆局部放电或过热的监测，具体步骤如下：

步骤1、开启气体传感器电源，待气体传感器预热完成后对其进行校正，XPLE电缆无缺陷时气体传感器检测的特征气体CO、CH₄和C₂H₄浓度均接近0，报警器无动作；然后分别用10ppm浓度的三种特征气体测试对应的气体传感器，使得微处理器计算出的气体浓度等于对应的浓度，报警器向远程主机发送相应气体传感器报文信息；

步骤2、校正完成后开始监测；正常运行时，XPLE电缆的气体环境为空气，三种特征气体CO、CH₄和C₂H₄含量极少，气体传感器检测到的三种特征气体均未达到报警阈值，报警器无动作；

步骤3、当XPLE电缆内部某处出现局部放电或者过热，或者局部放电和过热同时发生时，XPLE绝缘层开始分解，逐渐产生特征气体CO、CH₄和C₂H₄，并且在缺陷附近逐渐积累，离缺陷最近的气体传感器检测到其中的一种或几种特征气体浓度异常，则报警器向远程主机发送报文信息；

步骤4、根据报文信息中气体传感器位置信息确定出现缺陷的线路段，实现故障的定位。

在上述的XPLE电缆局部放电或过热的气体监测方法中，每隔相同的距离安装一个气体传感器。