[发明专利]一种基于磁场效应的缓冲层烧蚀电流带电检测系统和方法

说明书

本发明涉及一种基于磁场效应的缓冲层烧蚀电流带电检测系统和方法，该系统包括：具有敏感轴的磁场传感元件、固定模块、磁屏蔽模块、信号传输模块、信号调理模块、信号接收模块及电源模块；本发明利用安培环路定理检测方向固定的磁场信号，在不改变电力电缆结构及运行状态条件下，实现带电测试，测试方法简单直观；本发明具有敏感轴的磁场传感元件具有高精度、宽范围的磁场检测能力，结合磁屏蔽模块对外界磁场干扰的屏蔽，使检测数据准确可靠。

技术领域

本发明涉及电缆设计技术领域，更具体地说，涉及一种基于磁场效应的缓冲层烧蚀电流带电检测系统和方法。

背景技术

我国电力电缆绝缘制造的工艺水平已达到世界先进水平，随着具有缓冲层结构的高压波纹铝护套高压电力电缆的广泛应用，故障次数呈现上升趋势，其中因缓冲层烧蚀而引起的绝缘击穿故障较为典型的故障之一，故障涉及不同厂家，在全国范围内均有发生。根据对北京、上海、江苏、湖南等地的十余起本体击穿故障及缺陷的分析，发现故障现象基本一致。电缆缓冲层放电烧蚀引发的绝缘击穿故障是除外力破坏之外的唯一因素，这严重影响了高压电缆的运行可靠性。故障原因主要是波纹铝护套与电缆缆身的结构存在一定间隙，引起电缆缆身与波纹铝护套仅存在局部接触，在运行电压下绝缘屏蔽层、缓冲层在两接触点之间产生感应电压，并通过接触区域形成电流，烧蚀电缆缓冲层并损伤绝缘屏蔽层、缓冲层和波纹铝护套。目前，电缆运维检修单位尚未提出有效评估方法对在运电缆的缓冲层烧蚀状态进行评估，导致管理单位无法采取措施防止缺陷蔓延和扩散，因此亟需拓展新型检测系统与评估方法，进而有效评估缓冲层烧蚀缺陷，避免引发电缆故障。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于磁场效应的缓冲层烧蚀电流带电检测系统和方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种基于磁场效应的缓冲层烧蚀电流带电检测系统，包括：

具有敏感轴的磁场传感元件、固定模块、磁屏蔽模块、信号传输模块、信号调理模块、信号接收模块及电源模块；其中，多个磁场传感元件固定于固定模块，磁屏蔽模块包覆于固定模块外部，以将多个磁场传感元件和固定模块包覆；磁场传感元件用于在电缆损坏时检测电缆损坏时工作时产生的磁场信号，通过信号传输模块传送到信号调理模块进行放大、滤波及模数转换，并发送至信号接收模块进行结果显示读数；电源模块连接磁场传感元件及信号传输模块、信号调理模块、信号接收模块以进行供电。

在本发明所述的基于磁场效应的缓冲层烧蚀电流带电检测系统中，固定模块及磁屏蔽模块设置为圆弧型，用于将电缆套置于圆弧型内。

在本发明所述的基于磁场效应的缓冲层烧蚀电流带电检测系统中，磁场传感元件的数量设置为2个，固定设置于固定模块的圆弧型向外延伸的两端，磁场传感元件连线经过固定模块圆弧的圆心。

在本发明所述的基于磁场效应的缓冲层烧蚀电流带电检测系统中，磁场传感元件设置敏感轴，在使用状态下，敏感轴平行于电缆本体设置。

在本发明所述的基于磁场效应的缓冲层烧蚀电流带电检测系统中，信号传输模块通过无线通信的方式连接信号调理模块，无线通信的方式为组网方式是蓝牙或zigbee的无线自组网。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种基于磁场效应的缓冲层烧蚀电流带电检测方法，采用如前述技术方案所述的基于磁场效应的缓冲层烧蚀电流带电检测系统进行检测，包括步骤：

设置磁场传感元件的敏感轴平行于电缆本体，利用磁场传感元件感应磁信号；

磁场传感元件检测到磁信号后，通过信号传输模块将磁信号传送到信号调理模块进行放大、滤波及模数转换，并发送至信号接收模块进行结果显示；

若信号接收模块显示数据，判定电缆损坏。