电力电缆局部放电在线监测系统的制作方法

本发明涉及一种通用电力电缆局部放电在线监测系统，属于电力电缆局部放电监测技术领域。

背景技术：

与传统的架空线供电相比，电力电缆供电具有不受外界环境影响、节约用地、电气性能良好等优点。随着城市电网的发展，电力电缆的使用率不断提高，电缆运行的可靠性受到电力部门的关注。导致电缆故障的原因很多，对电缆运行故障统计分析发现故障多发生在电缆的中间接头和终端头及其附近区域，特别是中间接头需现场制作，制作要求高，存在事故隐患的可能性更大，中间接头成为电缆安全运行中的薄弱环节，是电力电缆在线监测中的重点。

从目前对高压电缆的在线监测状况来看，实施局部放电监测技术已成为共识，可以有效监测电力电缆关键部位局部放电，准确获取电缆状态信息，提高电缆状态检修水平，确保电缆安全、稳定的运行。目前有人工巡检、监测现场总线和无线监测三种方式查看局部放电数据，采用人工巡检的方式需要定期下到电缆沟或者隧道监测电缆局部放电情况，这种人工巡检的方式费时费力，实时性差，并且，电力电缆敷设环境复杂，许多区域人工难以直接进入；监测现场总线方式一般采用CAN、RS232等通信总线汇总现场局部放电数据，这种监测现场总线的方式需要另铺设通信线路，成本较高，并且，电力电缆敷设环境复杂，许多区域无法另铺设通信线路;无线监测方式，一般采用短距离无线通信与巡检结合的方式或者直接采用远距离无线传输的方式，由于电力电缆铺设环境复杂，有的电力电缆埋地深，铺设范围广，采用短距离无线通信与巡检结合的方式时，人工成本高并且工作效率低，收集的局部放电数据实时性差，采用远距离无线传输方式时，由于无线发射装置埋在地下，因此信号的发射功率受限，局部放电数据传输距离和准确性较差。

中国专利文献CN102096027A公开了一种电力电缆局部放电监测的预埋式传感器，它由缓冲层、环形电极、连接电缆、引出端子、信号调理单元五部分构成，其中，所述缓冲层围绕在电力电缆附件绝缘的外侧，电力电缆附件绝缘的内侧与半导电层不直接接触；所述环形电极围绕在缓冲层的外侧;所述连接电缆通过阻抗匹配与环形电极相连接，用于连接环形电极和引出端子；所述引出端子与电力电缆附件壳体上的开孔固定连接；所述引出端子与信号调理单元连接。上述专利文献的环形电极在使用时必须根据要安装的电缆附件的粗细预先制作，否则如果环形电极内径过小，则无法套接安装，如果环形电极内径过大，则也不方便使用。致使针对不同粗细的电缆附件需要设计不同的环形电极，使得上述专利文献公开的电力电缆附件局部放电监测的预埋式传感器的通用性差且使用成本高。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种电力电缆局部放电在线监测系统。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种电力电缆局部放电在线监测系统，它包括位于电力电缆节点处的传感器，所述传感器为片状传感器，其通过无缝焊接形成在电力电缆附件的环带状绝缘层的外表面，其中，电力电缆附件由内到外依次包括内半导电层、绝缘层和两个外半导电层，所述内半导电层内形成容纳电力电缆线芯接头的容纳部，所述绝缘层环状包裹在内半导电层外侧，两个外半导电层环状包裹在绝缘层外侧且分别位于绝缘层的端部，两个外半导电层之间为裸露的环带状绝缘层；

另外，电缆节点处的电缆外缠绕脉冲发射线圈，脉冲发射线圈通过信号电缆与脉冲发射主机相连接，所述脉冲发射主机包括脉冲发射电路和ARM处理器；传感器与ARM处理器通信连接，所述的ARM处理器具有唯一的标签单元，且ARM处理器通过无线通信模块与控制中心相连接。

所述的电力电缆裸露的环带状绝缘层还设置有应力缓冲层，所述传感器环状包裹围绕在应力缓冲层的外侧。

还包括缠绕在两个外半导电层及传感器外表面的防水胶带层。

还包括在防水胶带层的外部设置的保护铜壳以及浇筑在防水胶带层与保护铜壳的内壁形成的空间内的防水密封胶层。

采用上述技术方案的本发明，在每一个电缆节点处设置本监测装置，不仅能够实时检测电缆的放电情况，还能利用微处理器的标签单元具体定位放电位置，方便控制中心进行监测。

附图说明

图1为本发明的原理图。

图2为电缆节点的结构示意图。

具体实施方式

如图1、2所示，包括位于电力电缆节点处的传感器4，传感器4为片状传感器，其通过无缝焊接形成在电力电缆附件的环带状绝缘层3的外表面。其中，电力电缆附件由内到外依次包括内半导电层2、绝缘层3和两个外半导电层，内半导电层2内形成容纳电力电缆线芯接头1的容纳部，绝缘层3环状包裹在内半导电层2外侧，两个外半导电层环状包裹在所述绝缘层3外侧且分别位于所述绝缘层3的端部，两个所述外半导电层之间为裸露的环带状绝缘层3。

另外，电缆节点处的电缆外缠绕脉冲发射线圈，脉冲发射线圈通过信号电缆与脉冲发射主机相连接，所述脉冲发射主机包括脉冲发射电路和ARM处理器；传感器与ARM处理器通信连接，所述的ARM处理器具有唯一的标签单元，且ARM处理器通过无线通信模块与控制中心相连接。使用本发明进行现场监测时，操作人员只需在每个电缆接头即节点处设置盖监测装置，通过脉冲发射主机即可发射不同强度和频率的脉冲电流，通过计算发射脉冲和反射脉冲的时间差，可准确计算脉冲在电缆中的传播速度;通过计算发射脉冲和反射脉冲的幅值差，可准确计算脉冲沿电缆传输时的衰减系数，从而可以诊断出电缆中是否发生局部放电。利用ARM处理器的标签单元，能准确得出放电位置，大大提高了工作人员监测的效率、局部放电定位的精度和状态评估的可靠性。

所述的电力电缆裸露的环带状绝缘层还设置有应力缓冲层，所述传感器环状包裹围绕在应力缓冲层的外侧。

还包括缠绕在两个外半导电层及传感器外表面的防水胶带层。

还包括在防水胶带层的外部设置的保护铜壳以及浇筑在防水胶带层与保护铜壳的内壁形成的空间内的防水密封胶层。