[发明专利]用于电缆绝缘检测的电容传感器及其使用方法

说明书

本发明提供一种用于电缆绝缘检测的电容传感器，包括通信连接的测量仪器及远程终端，所述测量仪器包括测量夹具、数据总线及处理芯片，所述数据总线连接所述测量夹具和所述处理芯片，所述测量夹具包括由内向外依次设置的电极、柔性基底、金属背板、柔性保护层及夹头，所述电极贴合于所述电缆的外表面，其包括激励电极和感应电极，所述数据总线包括激励总线和感应总线，所述激励总线连接所述激励电极和所述处理芯片；所述感应总线连接所述感应电极和所述处理芯片，所述处理芯片测量所述激励电极和所述感应电极之间的电容值。本发明提供的用于电缆绝缘检测的电容传感器检测精度高，并且可以实时在线检测。

【技术领域】

本发明涉及电缆绝缘检测技术领域，具体涉及一种用于电缆绝缘检测 的电容传感器及其使用方法。

【背景技术】

交联聚乙烯(Cross-linked polyethylene，XLPE)电缆作为一种常见的绝 缘电缆，有着耐热性好，击穿强度高，绝缘电阻系数大，介电常数小，介 质损耗因数低等优点，被大量应用于电力系统各电压等级的输电线路及配 电网。由于电缆本身结构缺陷及运行环境(高温、外力、外电场、水分等) 和运行时间的影响，XLPE电缆会不可避免的发生绝缘老化现象，绝缘老 化不仅会影响使用寿命，甚至会发生绝缘击穿等重大事故。为保证电缆可 靠运行，及时发现异常现象，电缆的绝缘状态检测显得尤为重要。

相关技术中，脉冲电流法是国内外应用最为广泛的一种检测方法。绝 缘介质老化时会产生局部放电，其间会伴随着一系列的物理现象和化学变 化，检测相关的信号可用于评估绝缘状态。电力电缆在加压情况下发生局 部放电时，两端会产生一个瞬时的电压变化，此时经过耦合电容耦合到检 测阻抗上，回路中就会产生脉冲电流，将脉冲电流流经检测阻抗产生的脉 冲电压予以采集、放大和显示处理，就可测定局部放电的基本量。该种检测方法安装简单，但易受外界电磁噪声干扰。此外，对于敷设的XLPE电 缆线路，环境因素如土壤电导率、湿度等均会对测量稳定性产生影响，因 此在现场使用的局限性较高。

因此，实有必要提供一种新的用于电缆绝缘检测的用于电缆绝缘检测 的电容传感器及其使用方法以解决上述问题。

【发明内容】

本发明的目的是克服装上述技术问题，提供一种灵敏度高并可在线检 测的用于电缆绝缘检测的电容传感器及其使用方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于电缆绝缘检测的电容传感器， 包括测量仪器及与所述测量仪器通信连接的远程终端，所述远程终端向所 述测量仪器发送控制信号，所述测量仪器向所述远程终端回传测量数据， 所述测量仪器包括测量夹具、数据总线及处理芯片，所述数据总线连接所 述测量夹具和所述处理芯片，所述测量夹具包括由内向外依次设置的电极、 柔性基底、金属背板、柔性保护层及夹头，所述电极贴合于所述电缆的外 表面，其包括激励电极和感应电极，所述数据总线包括激励总线和感应总 线，所述激励总线连接所述激励电极和所述处理芯片，用于将所述处理芯 片发出的激励信号传输至所述激励电极；所述感应总线连接所述感应电极 和所述处理芯片，用于将所述感应电极产生的感应信号传输至所述处理芯 片，所述处理芯片测量所述激励电极和所述感应电极之间的电容值。

优选的，所述电极的数量为多个，多个所述电极沿所述电缆的外表面 呈环形阵列设置。

优选的，相邻两个所述电极相对间隔设置。

优选的，所述电极为由紫铜制成的叉指式电极，厚度为18-36μm。

优选的，所述柔性基底用于绝缘隔绝所述电极和所述金属背板，所述 柔性基底由PTFE或PI材质制成，厚度为40-60μm。

优选的，所述夹头包括环套、力臂及扭簧，所述环套呈与电缆形状相 匹配的圆环形；所述力臂的数量为两个，两个所述力臂对称固定于所述环 套上，用于对应夹紧所述环套；所述扭簧设置于所述力臂的末端，用于辅 助所述环套复位。