[发明专利]一种高压电缆在线监测及故障点定位装置

说明书

一种高压电缆在线监测及故障点定位装置，该装置的信号采用电路中含有一个高频电流传感器和一个低频电流传感器，两个电流传感器的输出模拟信号均传送给信号滤波电路进行滤波，滤波后的信号传送给A/D转换电路进行数字信号转换，转换后的数字信号传送给微处理器电路进行数据分析与存储，并传送给无线数据通信电路，无线数据通信电路将数据传送给后台服务器及移动终端。高频电流传感器和低频电流传感器套在被测高压电缆的护套接地线上，高频电流传感器还带有检测高次谐波能量的功能电路。本发明的有益效果是：可对高压电缆负载启动的瞬间就能对电缆的绝缘局放和故障状态进行监测，弥补了此类装置在给电瞬间的第一个波形无法进行监测的不足。

技术领域

本发明涉及高压电缆监测技术领域，特别涉及一种利用接地电流波形判断高压电缆的故障及其故障点定位的装置。

背景技术

在现有技术中，110kV及以上超高压电缆大多采用单芯电缆，超高压电缆运行时会在铝护层上产生感应电压，为避免在铝护层上产生环流，因此超高压电缆在敷设时铝护层一般采用一端直接接地、一端保护接地方式或交叉互联方式。高压电缆检测及其故障定位，主要是指高压电缆的绝缘检测及高压电缆发生故障时，利用技术手段进行故障点定位。其中：(一)高压电缆绝缘检测：目前高压电缆检测主要是采用离线式耐压式测试技术和运行电缆在线测温技术。离线式检测技术缺点是需要停电检测，而且不能实时监测电缆的运行情况。电缆在线测温技术缺点是温度受环境温度影响较大，经常出现误报故障。(二)高压电缆故障定位：目前超高压电缆护层故障定位装置主要有声磁同步法、跨步电压法、声测法。其中声磁同步法、声测法主要用于故障电阻较大的故障进行定点，对于故障电阻很小的故障，由于放电声音很小，一般无法使用声磁同步法、声测法进行定点。而跨步电压法通常适用于直埋电缆的故障定点，但超高压电缆大部分通过电缆沟或电缆隧道进行敷设，因此无法使用跨步电压进行定点。

发明内容

本发明提供了一种利用高压电缆在运行过程中的电缆护套接地电流和故障接地电流的波形来计算故障程度和故障位置，可以有效地监测电缆故障和查找电缆的故障点。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种高压电缆在线监测及故障点定位装置，包括信号采集电路、微处理器电路、存储器电路、显示电路、无线数据通信电路和电源电路，其特征在于，信号采用电路中含有一个高频电流传感器，还含有一个低频电流传感器，两个电流传感器的输出的模拟信号均传送给信号滤波电路进行滤波，滤波后的信号传送给A/D转换电路进行数字信号转换，转换后的数字信号传送给微处理器电路进行数据分析与存储，并传送给无线数据通信电路，无线数据通信电路将数据传送给后台服务器及移动终端。

所述的高频电流传感器和低频电流传感器设置于被测高压电缆的护套接地线上，使高压电缆的护套接地线从高频电流传感器和低频电流传感器的线圈中穿过去，高频电流传感器和低频电流传感器的线圈输出端分别连接到装置的高频信号采集端和低频信号采集端。

所述的高频电流传感器本身带有高通滤波电路，以阻止高压电缆因负载启动而造成的电缆护套中感应电流过大而阻塞电流传感器的现象，保留高频电流以进行高压电缆启动瞬间的电缆故障监测。

所述的高频电流传感器还带有检测高次谐波能量的功能电路，并利用其能量门槛滤除电网高次谐波在高压电缆护套中的感应电流，使传送给后级的信号是真正的高压电缆绝缘局部放电的故障信号波形。

所述的无线数据通信电路包括BDS(北斗卫星定位系统)模块电路和5G移动通信模块电路。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：