[发明专利]基于高速光感和压力波技术的电缆接头放电带电检测方法

说明书

本发明公开了一种基于高速光感和压力波技术的电缆接头放电带电检测方法，属于电缆接头检测技术领域。构建电缆接头中放电‑压力波多物理场耦合模型；使用压力波传感器、电场传感器和温度传感器采集待测电缆接头的压力波信息、电场分布、电场强度信息和温度信息，并传输至信息处理单元；信息处理单元根据放电‑压力波多物理场耦合模型对压力波信息、电场分布、电场强度信息和温度信息进行分析处理；根据分析结果确定聚集电荷区域，即隐患故障点。本发明采用高速光感和压力波技术，实现电缆接头进行精确检测。

技术领域

本发明涉及电缆接头检测技术领域，具体是一种基于高速光感和压力波技术的电缆接头放电带电检测方法。

背景技术

电缆是电网中发生故障几率较大的设备之一，由于受安装工艺、敷设环境、外力破坏、使用工况等因素影响，导致其内部经常出现一些遗留潜伏性隐患，内部隐患往往兼具缓慢发展和突发表征的特点，加之状态可观性先天不足，因此在交接及运行阶段均无法及时发现，缺乏主动处置手段最终导致绝缘缺陷，以至于因绝缘导致隐患扩大与事故发生，其中以电缆中间接头和终端头绝缘故障的比例最高。

电缆接头部位产生绝缘故障产生局部放电时，会引发各种物理现象以及化学现象。例如发生电荷交换导致电场分布的改变，产生电磁波辐射，因内部气体受热膨胀产生的声波，以及绝缘物质分解产生新的物质等。总的来说，在国内外用于检测的手段可大致分为电测法和非电测法两大类。电测法包括脉冲电流法，无线电干扰电压表法，介质损耗分析等。非电测法包括声波测试法、放电光测法和热红外检测法等。

引起电缆故障主要原因是电缆及接头内部缺陷引起绝缘缺陷，电缆绝缘状况与局部放电量密切相关，若局部放电量发生变化，则说明电缆绝缘内部可能存在着缺陷。因此，国内外研究机构主要关注电缆局部放电检测技术，经过多年不懈努力，局部放电检测类产品已经成功应用于电力设备现场检测中。引起电缆局部放电直接原因，就是材料中杂质、气泡等宏观缺陷。虽然在电缆生产过程中材料是无缺陷的连续均匀介质，但是电缆在生产和加工过程中内部的杂质、气泡等宏观缺陷是难以避免，特别是在现场制作电缆接头过程中，由于现场环境、制作工艺不规范等问题，造成电缆接头内部缺陷，传统电缆状态非电气评估方法具有破坏性，所以通常采用电气法对电缆状态进行评价，传统能谱分析，由于存在密度识别盲区，不能发现内部隐患。

公布号为CN 110927542 A的专利文献公开了一种电缆接头局部放电检测装置，包括：超低频电压发生单元、信号采集单元和分析控制单元。超低频电压发生单元包括电源、稳压模块、升压模块和极性转换模块，稳压模块与电源、升压模块和分析控制单元连接，升压模块与稳压模块、极性转换模块和分析控制单元连接，极性转换模块与升压模块和分析控制单元连接。该发明提供的电缆接头局部放电检测装置具有高效、质量轻、体积小和测量精准的特点。进一步地，该电缆接头局部放电检测装置利用该训练后的局部放电模型进行检测，可以使检测更加准确，能将低频检测得出的局部放电结果直接推断到工频条件下的结果。但是，该发明未能解决传统电测法面临微弱信号采集困难的问题，检修精度不够。

公布号为CN 104198902 A的专利文献公开了一种提高110kV电缆接头局部放电超高频检测效果的方法，首先，利用高频结构仿真器HFSS建立了电缆接头的三维仿真模型，分析了在电缆接头内部发生局部放电时，超高频信号通过屏蔽层断开处辐射出来的强度及其分布特点，验证了采用外置式传感器的可行性，得到了信号最强的传感器最佳安放位置。然后，根据微带贴片天线理论，制作了外置式超高频传感器，用于现场检测。最后，利用超高频传感器进行了现场实测分析，验证仿真结果。该发明具有操作方便、检测准确度高、适用范围广泛的优点。但是，该发明无法消除高速感光光源的相对噪声性，也无法根据压力波的特性和需要待检测的区域和待测缺陷的类型来进行检测，未能对电缆接头进行有效检测及分析。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术的不足，提供的一种采用高速光感和压力波技术，实现电缆接头进行精确检测的基于高速光感和压力波技术的电缆接头放电带电检测方法。