交联聚乙烯电力电缆绝缘缺陷特征气体检测系统的制作方法

本发明涉及电力设备绝缘检测技术及其应用领域，具体涉及交联聚乙烯电力电缆绝缘缺陷特征气体检测系统。

背景技术：

随着我国城镇化进程加快，城市配电网中电缆的安装和使用量越来越大。如何确保大量电缆的安全运行、提高电网供电可靠性成为配电网运行和管理的突出问题。高压电缆运行维护中的一项重要工作就是主绝缘的检测，当前对电缆主绝缘的检测，有局部放电检测技术、红外检测技术。输电电缆局部放电的带电检测或在线监测基于高频电流传感器、超高频传感器以及超声波传感器等，技术较为成熟，但是局部放电在线监测现场噪声极大，技术难度高。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供了交联聚乙烯电力电缆绝缘缺陷特征气体检测系统，现场检测时将特征气体传感器探入电缆沟内，特征气体传感器通过蛇形软管与监测主机相连，监测主机通过内置的检测电路检测电缆特征气体，当检测到特征气体，并且特征气体浓度超过特征气体预定浓度时，监测主机通过声、光方式进行报警。具体技术方案如下：

交联聚乙烯电力电缆绝缘缺陷特征气体检测系统包括特征气体传感器、蛇形软管、监测主机；特征气体传感器通过蛇形软管与监测主机相连；所述特征气体传感器用于检测电缆绝缘有缺陷时产生的特征气体；所述监测主机包括密封圈接口、主机外壳、特征气体放大电路、采集板卡、处理器；所述密封圈接口安装在主机外壳上；所述特征气体放大电路、采集板卡、处理器设置在主机外壳内；所述蛇形软管通过密封圈接口与特征气体放大电路连接；所述特征气体放大电路通过采集板卡与处理器连接；所述主机外壳采用环氧树脂材质。

进一步，所述蛇形软管是长度可伸缩、直径可变的塑料软管。

进一步，所述特征气体放大电路（33）包括电容C61、电容C62、电容C63、电阻R61、电阻R62、电阻R63、电阻R64、运算放大器OP61；所述电容C61的一端接地，另一端与电阻R61其中一端连接；电阻R61的另一端与电阻R62其中一端以及电阻R63其中一端相连；电阻R62的另一端与电容C63其中一端以及运算放大器OP61的负输入端相连；电阻R63的另一端与运算放大器OP61的输出端相连；电容C63的另一端与运算放大器OP61的正输入端以及电阻R64其中一端相连；电阻R64的另一端与电容C62其中一端相连；电容C62的另一端接地。

进一步，所述监测主机通过特征气体传感器检测到特征气体，且检测到的特征气体浓度超过特征气体预定浓度时，监测主机通过声、光方式进行报警。

进一步，所述特征气体为Ammonium acetate、Acetophenone、Benzene、Acetaldehyde、Acetone、3-Pentanol中的至少一种。

进一步，所述特征气体浓度与放电严重程度的关系：放电量在100pC以下，产生Ammonium acetate、Acetophenone、Benzene三种气体，特征气体预定浓度选择范围为1ppm~20ppm；放电量在100pC~1000pC，产生Acetone和3-Pentanol两种气体，特征气体预定浓度选择范围为20ppm~50ppm；放电量大于1000pC后，产生Acetaldehyde，特征气体预定浓度选择范围为50ppm~150ppm。

与现有技术相比，本发明具有安全、便携、准确等优点，由于特征气体根据被测电缆主绝缘材料的不同而不同。本发明通过检测电缆绝缘缺陷时产生的特征气体判断电缆是否存在绝缘故障，检测时传感器可方便探入电缆沟，因而检测人员无需进入电缆沟。且特征气体传感器检测所需时间仅3～5秒，检测效率极高。

附图说明

图1为本发明交联聚乙烯电力电缆绝缘缺陷特征气体检测系统的结构示意图：特征气体传感器1、蛇形软管2、监测主机3；

图2为本发明交联聚乙烯电力电缆绝缘缺陷特征气体检测系统监测主机结构示意图：密封圈接口31、主机外壳32、特征气体放大电路33、采集板卡34、处理器35；

图3为本发明交联聚乙烯电力电缆绝缘缺陷特征气体检测系统放大电路结构示意图：电容C61、电容C62、电容C63、电阻R61、电阻R62、电阻R63、电阻R64、运算放大器OP61。

具体实施方式

为了更加清楚地理解本发明的技术方案，以下结合附图与具体实施例对本发明作进一步说明：

交联聚乙烯电力电缆绝缘缺陷特征气体检测系统包括特征气体传感器1、蛇形软管2、监测主机3；特征气体传感器1通过蛇形软管2与监测主机3相连；所述特征气体传感器1用于检测电缆绝缘有缺陷时产生的特征气体；所述监测主机3包括密封圈接口31、主机外壳32、特征气体放大电路33、采集板卡34、处理器35；所述密封圈接口31安装在主机外壳32上；所述特征气体放大电路33、采集板卡34、处理器35设置在主机外壳32内；所述蛇形软管2通过密封圈接口31与特征气体放大电路33连接；所述特征气体放大电路33通过采集板卡34与处理器35连接；所述主机外壳32采用环氧树脂材质。

进一步，所述蛇形软管2是长度可伸缩、直径可变的塑料软管。

进一步，所述特征气体放大电路33包括电容C61、电容C62、电容C63、电阻R61、电阻R62、电阻R63、电阻R64、运算放大器OP61；所述电容C61的一端接地，另一端与电阻R61其中一端连接；电阻R61的另一端与电阻R62其中一端以及电阻R63其中一端相连；电阻R62的另一端与电容C63其中一端以及运算放大器OP61的负输入端相连；电阻R63的另一端与运算放大器OP61的输出端相连；电容C63的另一端与运算放大器OP61的正输入端以及电阻R64其中一端相连；电阻R64的另一端与电容C62其中一端相连；电容C62的另一端接地。

进一步，所述监测主机3通过特征气体传感器1检测到特征气体，且检测到的特征气体浓度超过特征气体预定浓度时，监测主机3通过声、光方式进行报警。

进一步，所述特征气体为Ammonium acetate、Acetophenone、Benzene、Acetaldehyde、Acetone、3-Pentanol中的至少一种。

进一步，所述特征气体浓度与放电严重程度的关系：放电量在100pC以下，产生Ammonium acetate、Acetophenone、Benzene三种气体，特征气体预定浓度选择范围为1ppm~20ppm；放电量在100pC~1000pC，产生Acetone和3-Pentanol两种气体，特征气体预定浓度选择范围为20ppm~50ppm；放电量大于1000pC后，产生Acetaldehyde，特征气体预定浓度选择范围为50ppm~150ppm。

交联聚乙烯电缆在绝缘缺陷处将产生3-Pentanol、Acetone、Ammonium acetate等气体，因此这些气体将作为交联聚乙烯电缆的特征气体。特征气体传感器1选择时就需要能够检测上述特征气体是否存在，并作为电缆是否绝缘的判断依据。现场检测时，将特征气体传感器1探入电缆沟内，特征气体传感器1通过蛇形软管2与监测主机3相连，监测主机3通过内置的高灵敏度检测电路检测电缆的特征气体，当检测到特征气体，并且特征气体超过预定浓度时，监测主机3通过声、光方式进行报警。通过上述过程，达到检测电缆绝缘缺陷的目的。

本发明不局限于以上所述的具体实施方式，以上所述仅为本发明的较佳实施案例而已，并不用以限制本发明，凡在发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。