[发明专利]一种基于电流分析的电缆故障检测系统

权利要求书

1.一种基于电流分析的电缆故障检测系统，其特征在于，所述电缆故障检测系统包括信号采集单元、信号调理单元、控制处理单元、显示单元、报警单元和通信单元，所述信号采集单元与所述信号调理单元、所述控制处理单元顺序连接，所述控制处理单元还分别与所述显示单元、所述报警单元、所述通信单元相连接；所述电缆故障检测系统根据采集的电流信号进行分析计算，并具体判断所述电缆故障情况，及时发出报警。

2.根据权利要求1所述的一种基于电流分析的电缆故障检测系统，其特征在于，所述信号采集单元采用多个电流传感器采集所述电缆接地箱电流信号、所述电缆负荷电流信号。

3.根据权利要求2所述的一种基于电流分析的电缆故障检测系统，其特征在于，所述电缆接地箱包括首端直接接地箱、第一交叉互联接地箱、第二交叉互联接地箱、末端直接接地箱。

4.根据权利要求3所述的一种基于电流分析的电缆故障检测系统，其特征在于，所述信号调理单元包括滤波模块、A/D转换模块，所述滤波模块采用低通滤波器滤除高频干扰信号。

5.根据权利要求4所述的一种基于电流分析的电缆故障检测系统，其特征在于，所述控制处理单元采用微处理器对所述电缆故障检测系统进行整体控制和信息处理分析：

所述首端直接接地箱信息分析：计算所述首端直接接地箱三相接地线电流平均值I_av1＝(I_1a+I_1b+I_1c)/3，I_1a为所述首端直接接地箱a相接地线电流，I_1b为所述首端直接接地箱b相接地线电流，I_1c为所述首端直接接地箱c相接地线电流；

计算所述首端直接接地箱三相接地线电流不平衡度K₁＝max{I_1i-I_av1}/I_av1，i＝a,b,c；

计算所述首端直接接地箱三相接地线电流不平衡度变化率ΔK₁＝|K_1i-K₁|/K₁,K_1i为正常运行情况下所述首端直接接地箱三相接地线电流不平衡度；

所述第一交叉互联接地箱信息分析：计算所述第一交叉互联接地箱三相接地线电流平均值I_av2＝(I_2a+I_2b+I_2c)/3，I_2a为所述第一交叉互联接地箱a相接地线电流，I_2b为所述第一交叉互联接地箱b相接地线电流，I_2c为所述第一交叉互联接地箱c相接地线电流；

计算所述第一交叉互联接地箱三相接地线电流不平衡度K₂＝max{I_2i-I_av2}/I_av2，i＝a,b,c；

计算所述第一交叉互联接地箱三相接地线电流不平衡度变化率ΔK₂＝|K_2i-K₂|/K₂,K_2i为正常运行情况下所述第一交叉互联接地箱三相接地线电流不平衡度；

所述第二交叉互联接地箱信息分析：计算所述第二交叉互联接地箱三相接地线电流平均值I_av3＝(I_3a+I_3b+I_3c)/3，I_3a为所述第二交叉互联接地箱a相接地线电流，I_3b为所述第二交叉互联接地箱b相接地线电流，I_3c为所述第二交叉互联接地箱c相接地线电流；

计算所述第二交叉互联接地箱三相接地线电流不平衡度K₃＝max{I_3i-I_av3}/I_av3，i＝a,b,c；

计算所述第二交叉互联接地箱三相接地线电流不平衡度变化率ΔK₃＝|K_3i-K₃|/K₃,K_3i为正常运行情况下所述第二交叉互联接地箱三相接地线电流不平衡度；

所述末端直接接地箱信息分析：计算所述末端直接接地箱三相接地线电流平均值I_av4＝(I_4a+I_4b+I_4c)/3，I_4a为所述末端直接接地箱a相接地线电流，I_4b为所述末端直接接地箱b相接地线电流，I_4c为所述末端直接接地箱c相接地线电流；

计算所述末端直接接地箱三相接地线电流不平衡度K₄＝max{I_4i-I_av4}/I_av4，i＝a,b,c；

计算所述末端直接接地箱三相接地线电流不平衡度变化率ΔK₄＝|K_4i-K₄|/K₄,K_4i为正常运行情况下所述末端直接接地箱三相接地线电流不平衡度；

判断是否满足min{I_2i/I_f2i,I_3i/I_f3i}＞6，min{I_2i/I_L,I_3i/I_L}＞0.5，I_f2i为所述第一交叉互联接地箱正常情况下电流，I_L为所述负荷电流，若是，进水故障；

判断是否满足min{I_1i/I_f1i,I_4i/I_f4i}＞5，min{I_1i/I_L,I_4i/I_L}＞0.4，I_f1i为所述首端直接接地箱正常情况下电流，若是，护层连接错误故障；

判断是否满足I_1i＜I_f1i且I_4i＜I_f4i，I_f1i为所述末端直接接地箱正常情况下电流，若是，同轴电缆破损故障；

判断是否满足min{I_1i/I_f1i,I_4i/I_f4i}＞3且ΔK₂＞4，max{I_4i/I_f4i}＞6且ΔK₃＞1.2，若是，接头环氧预制件击穿故障；

判断是否满足0.1＜ΔK₁＜0.2，1＜ΔK₂＜2.5，ΔK₄＞2，若是，所述电缆接头松动开路故障。