[发明专利]基于气体特征的高压电缆隐蔽缺陷检测方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于气体特征的高压电缆隐蔽缺陷检测方法及系统，本发明方法包括检测高压电缆的封闭内腔中的气体成分；将气体成分与预设的隐蔽缺陷映射表确定高压电缆隐蔽缺陷状态，所述隐蔽缺陷映射表包含了主要气体成分、高压电缆隐蔽缺陷状态之间的映射关系。现有研究表明由半导电层和金属护层之间形成的不均匀空气间隙中存在微量气体，这些微量气体由金属护套内绝缘结构的缺陷而释放形成，本发明基于高压电缆的封闭内腔中的气体成分来确定高压电缆隐蔽缺陷状态，能够发现人工巡检不能发现的高压电缆隐蔽缺陷状态，而且相对DR检测方法而言所用设备较小、成本较低，尤其适用于对高压电缆的长期在线监测。

技术领域

本发明涉及高压电缆缺陷检测技术，具体涉及一种基于气体特征的高压电缆隐蔽缺陷检测方法及系统。

背景技术

高压电缆是城市供电的核心电力设备。传统的高压电缆是完整的封闭式结构，由内至外分别由导体、主绝缘、绝缘屏蔽层、半导电层、金属护层和外护套组成，从结构上是一个相对封闭的整体。对于外护套的缺陷，可以通过人工巡检来发现。但是，对于高压电缆隐蔽缺陷，则人工巡检无能为力。为了实现高压电缆隐蔽缺陷检测，目前有采用DR检测方法，即采用X射线对高压电缆隐蔽缺陷检测进行成像，以实现高压电缆隐蔽缺陷检测。但是，DR检测方法一方面由于设备体积较大、价格昂贵，成本较高，另一方面一般也仅仅用于固定场所的电缆离线检测，即使将其改造以适应在线检测，其仍然存在设备体积较大、成本较高的制约，而且不能够用于实现对高压电缆的长期检测。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种基于气体特征的高压电缆隐蔽缺陷检测方法及系统。现有研究表明由半导电层和金属护层之间形成的不均匀空气间隙中存在微量气体，这些微量气体由金属护套内绝缘结构的缺陷而释放形成，本发明基于高压电缆的封闭内腔中的气体成分来确定高压电缆隐蔽缺陷状态，能够发现人工巡检不能发现的高压电缆隐蔽缺陷状态，而且相对DR检测方法而言所用设备较小、成本较低，尤其适用于对高压电缆的长期在线监测。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于气体特征的高压电缆隐蔽缺陷检测方法，包括：

1)检测高压电缆的封闭内腔中的气体成分；

2)将气体成分与预设的隐蔽缺陷映射表确定高压电缆隐蔽缺陷状态，所述隐蔽缺陷映射表包含了主要气体成分、高压电缆隐蔽缺陷状态之间的映射关系。

可选地，所述高压电缆隐蔽缺陷状态是指金属护套内绝缘结构的缺陷状态，所述金属护套内绝缘结构包括由缓冲层、绝缘外半导电屏蔽层和主绝缘层组成，且所述缺陷状态包括正常状态，以及缓冲层、绝缘外半导电屏蔽层和主绝缘层中的单一层存在缺陷以及两个以上的层组合存在缺陷。

可选地，所述隐蔽缺陷映射表包含了气体成分、高压电缆隐蔽缺陷状态之间的映射关系中，单一缓冲层存在缺陷对应的主要气体成分为H₂和CO₂，单一绝缘外半导电屏蔽层存在缺陷对应的主要气体成分为CO₂、环氧乙烷类的乙醛与丙酮，单一主绝缘层存在缺陷对应的主要气体成分为环氧乙烷类的乙醛与丙酮；两个以上的层组合存在缺陷对应的主要气体成分为对应单一层存在缺陷对应的主要气体成分的组合。

可选地，步骤1)检测高压电缆的封闭内腔中的气体成分为定时触发执行，且每一次检测高压电缆的封闭内腔中的气体成分以后还包括记录检测得到的气体成分的步骤。

可选地，步骤2)中将气体成分与预设的隐蔽缺陷映射表确定高压电缆隐蔽缺陷状态时，若缺陷状态为缓冲层、绝缘外半导电屏蔽层和主绝缘层中的单一层存在缺陷或者两个以上的层组合存在缺陷时，还包括基于记录的气体成分历史记录来确定产气速度、气体成分的变化，以及当前之前以前的多个时刻的高压电缆隐蔽缺陷状态，以获得高压电缆隐蔽缺陷状态的发展情况。