[发明专利]一种内置式高压电缆中间接头局部放电检测与自取能一体化系统及其操作方法

权利要求书

1.一种内置式高压电缆中间接头局部放电检测与自取能一体化系统，其特征在于，包括：

传感器单元，用于捕获高压电缆中间接头中的工频电压和局部放电脉冲信号；

信号调理单元，用于接收所述传感器单元捕获的信号，并对接收的信号进行滤波放大处理，滤除工频干扰获得处理后的局部放电脉冲信号；

数据采集单元，用于采集所述信号调理单元输出的处理后的局部放电脉冲信号；

主机系统单元，用于监测所述数据采集单元采集的局部放电脉冲信号；

取能单元，用于接收所述传感器单元捕获的信号，通过整流调压将所述传感器单元捕获的工频电能转换为直流电压；

供电单元，用于为所述取能单元提供初始电能；用于存储所述取能单元输入的电能；用于为传感器单元、信号调理单元和数据采集单元供电。

2.根据权利要求1所述的一种内置式高压电缆中间接头局部放电检测与自取能一体化系统，其特征在于，还包括：

无线数据传输单元，用于将所述数据采集单元采集的局部放电脉冲信号传输给所述主机系统单元；用于将所述主机系统单元发出的指令传输给所述数据采集单元，实现采集方式的控制。

3.根据权利要求1所述的一种内置式高压电缆中间接头局部放电检测与自取能一体化系统，其特征在于，所述传感器单元包括圆弧型的铜皮；所述铜皮用于装在高压电缆中间接头绝缘层与铜屏蔽网之间；

所述铜皮内侧设置有应力疏散胶，用于均匀电场分布；所述铜皮的外侧设置有引出线，用于穿过中间接头屏蔽网的网孔连接至所述信号调理单元和所述取能单元的输入端。

4.根据权利要求1所述的一种内置式高压电缆中间接头局部放电检测与自取能一体化系统，其特征在于，所述信号调理单元包括：低噪声带通椭圆滤波器和信号放大电路；所述信号调理单元的输入端与传感器单元的输出端相连接，输出端与数据采集单元的输入端相连接；其中，传感器单元的输入的信号经低噪声带通椭圆滤波器滤波后获取较为纯净的局部放电信号，再经信号放大电路放大处理后输出至数据采集单元。

5.根据权利要求4所述的一种内置式高压电缆中间接头局部放电检测与自取能一体化系统，其特征在于，所述低噪声带通椭圆滤波器通带频率为100kHz～50MHz，自身噪声水平低于10mV，输入阻抗大于100MΩ；

所述信号放大电路的电压增益为10，输入阻抗大于100MΩ，带宽大于100MHz，自身噪声水平低于10mV。

6.根据权利要求1所述的一种内置式高压电缆中间接头局部放电检测与自取能一体化系统，其特征在于，所述数据采集单元的带宽大于500MHz，采样率大于100MHz，纵向分辨率大于12位；具有容量大于256MB的环形储存器；具有触发测量模式，触发电压在0～5V范围内无极调节。

7.根据权利要求1所述的一种内置式高压电缆中间接头局部放电检测与自取能一体化系统，其特征在于，所述取能单元包括：

低损耗整流桥，用于将输入的电压信号整流为直流电压；

滤波电容，用于存储所述低损耗整流桥获得的直流电压；

低功耗稳压电路，用于将滤波电容电压调整至5V后输出；

其中，低损耗整流桥包括4个低功耗二极管；每个二极管正向导通电压小于50mV，最大正向导通电流大于500mA，反向耐压大于20V；

滤波电容的容值大于1mF，耐压大于20V，泄露电流小于1μA；

低功耗稳压电路的输入电压范围为30mV～20V，输出电压为5V，无负载静态电流小于500nA。

8.根据权利要求1所述的一种内置式高压电缆中间接头局部放电检测与自取能一体化系统，其特征在于，所述供电单元包括：

锂电池板，用于储存取能单元输入的电能；

电量管理模块，用于通过迟滞电压比较器控制锂电池板的充电状态；

其中，锂电池板的输出电压为5V。