一种中压电力电缆的极化去极化电流测试装置的制作方法

本实用新型涉及电力电缆测试领域，具体涉及一种中压电力电缆的极化去极化电流测试装置。

背景技术：

针对中压(10-35kV)交联聚乙烯电力电缆绝缘老化的诊断问题，目前国内外开始应用一种新的具有良好效果的测试方法，即极化去极化电流法(PDC，Polarization DepolarizationCurrent)。该绝缘测试方法的特点是非破坏性、灵敏度高、测试方法简单(对现场试验人员要求不高)和测试时间短(快速测量在10分钟左右)，这对于开展大规模的电缆绝缘试验特别适合，同时克服了传统检测技术的很多缺陷，为电缆检测技术带来了新的生机。

极化去极化电流法作为一种非破坏性的电缆寿命评估试验方法，可以给出绝缘的老化状况。极化去极化电流蕴含丰富的绝缘材料微观信息，与绝缘材料的老化程度有关，通过测量极化-去极化电流，经过计算分析可以得出绝缘内部的缺陷状况，从而为判断老化程度提供依据。极化去极化电流法其基本原理是利用电介质的极化和去极化，通过观测介质的响应来判断介质的性质，所以它是基于介质响应的一种新方法。用极化去极化电流法检测电缆绝缘老化，其主要是通过在电缆绝缘层加以高压进行极化，当极化完成后又进行放电(去极化过程)，将采集得到的电流数据进行相关算法变化、拟合等，并通过一定的判别标准判别电缆是否存在水树老化问题及绝缘整体老化程度。这种测试方法最大的难点在于检测电流非常小，甚至只有几个皮安，因此选择适当的采集仪器和做好抗干扰工作尤为关键。此外，该测试技术尚处于开发研究阶段，测试所需皮安表、高压开关及控制、高压直流电源和上位机等多个元器件，其应用于现场电缆试验时存在接线复杂、技术难度大、搭建测试电路时间较长和对试验人员素质要求较高等一系列实际问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种中压电力电缆的极化去极化电流测试装置，以解决现有技术中极化去极化电流法测试过程中易受干扰且接线复杂的问题，从而形成便于使用与携带的极化去极化电流测试装置。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种中压电力电缆的极化去极化电流测试装置，包括铝合金制成的外壳，外壳内设置高压直流电源、皮安表、电路切换装置，外壳表面嵌设工控机、电流信号输入端、测试高压输出端、高压电源工作接地端、开关接地端、外壳接地端；所述电路切换装置的不动端与测试高压输出端连接，电路切换装置的一个动端与开关接地端连接、另一个动端与高压直流电源连接，高压直流电源与高压电源工作接地端连接，所述皮安表的输入端与电流信号输入端连接；所述工控机分别与皮安表、电路切换装置连接。

针对现有技术中极化去极化电流法测试过程中易受干扰且接线复杂的问题，本实用新型提出一种中压电力电缆的极化去极化电流测试装置，包括铝合金制成的外壳，铝合金材料质量低便于携带搬运，同时铝合金外壳能够对内部的各种元器件进行屏蔽，确保其对测试环境中的电磁场干扰具有较好的屏蔽作用。外壳内设置有一个电路切换装置，用于在高压直流电源与开关接地端之间进行切换，并通过所述工控机对电路切换装置进行控制。由于工控机嵌设在外壳表面，因此便于使用者操作。外壳接地端是与外壳直接电连接的接线端头，用于将外壳接地，从而保证装置的正常工作、进一步减小测试环境中的电磁干扰对测试结果的影响。本实用新型使用过程中，将待测的电缆被试品两端分别与测试高压输出端、电流信号输入端相连，再将高压电源工作接地端、开关接地端、外壳接地端接地，之后通过工控机将电路切换装置切换至与高压直流电源的正极连通，此时，高压直流电源、皮安表、被测电缆构成完整回路，被测电缆处于极化状态；之后再通过工控机将电路切换装置切换至与开关接地端相连通，此时被测电缆处于去极化状态。在被测电缆的极化去极化过程中，有皮安表进行电流数据采集并传输至工控机，从而使得工作人员能够直观的获取数据。本实用新型将极化去极化电流法测试的所有装置置于铝合金壳体内，仅留出测试高压输出端、电流信号输入端、接地端作为外接接头，从而使得整个装置易于携带，且方便使用，不需要掌握复杂的电气知识也能够进行连接进行使用。同时，利用铝合金外壳屏蔽效果好的特点，确保其对测试环境中的电磁场干扰具有较好的屏蔽作用。

优选的，所述电路切换装置为单刀双掷真空高压继电器。通过工控机驱动单刀双掷继电器进行电路的切换属于现有成熟技术，用于本实用新型中能够实现在外部对内部电路即进行切换的目的。

优选的，所述工控机通过RS232串口与皮安表、电路切换装置连接。通过RS232串口实现通信，确保信号传输稳定。

优选的，所述高压直流电源的输出电压可调范围为-5kV～+5kV。便于工作人员根据需要进行调整输出电源的极性和大小。

优选的，所述高压直流电源设置有高压电源工作接地端，所述电源接地端嵌设至外壳表面。在使用时，将电源接地端也进行接地，确保测试安全、同时对高压直流电源本身提供保护，防止电涌等意外情况发生。

优选的，所述工控机为触屏式工控机。

优选的，所述外壳分为通过合页连接的底座部、上盖部，上盖部内仅嵌设工控机。即是将整个装置设置为能够打开与闭合的两部分，在不使用时，可以将底座部和上盖部合上，从而避免灰尘等杂物进入装置内部影响正常使用。工控机设置在上盖部，便于打开上盖部后，在上方进行操作与读数。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型一种中压电力电缆的极化去极化电流测试装置，将极化去极化电流法测试的所有装置置于铝合金壳体内，仅留出测试高压输出端、信号电流输入端、接地端作为外接接头，从而使得整个装置易于携带，且方便使用，不需要掌握复杂的电气知识也能够进行连接进行使用。同时，利用铝合金外壳屏蔽效果好的特点，确保其对测试环境中的电磁场干扰具有较好的屏蔽作用。

2、本实用新型一种中压电力电缆的极化去极化电流测试装置，高压直流电源设置有高压电源工作接地端，电源工作接地端嵌设至外壳表面。在使用时，将电源工作接地端也进行接地，确保测试安全、同时对高压直流电源本身提供保护，防止电涌等意外情况发生。

3、本实用新型一种中压电力电缆的极化去极化电流测试装置，外壳分为通过合页连接的底座部、上盖部，上盖部内仅嵌设工控机。即是将整个装置设置为能够打开与闭合的两部分，在不使用时，可以将底座部和上盖部合上，从而避免灰尘等杂物进入装置内部影响正常使用。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型具体实施例的外部结构示意图；

图2为图1中外壳的背部示意图；

图3为本实用新型具体实施例的电路连接示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-外壳，11-底座部，12-上盖部，2-高压直流电源，3-皮安表，4-工控机，5-测试高压输入端，6-测试高压输出端，7-开关接地端，8-外壳接地端，9-电源接地端。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1：

如图1与图2所示的一种中压电力电缆的极化去极化电流测试装置，包括铝合金制成的外壳1，外壳1内设置高压直流电源2、皮安表3、电路切换装置，外壳1表面嵌设工控机4、电流信号输入端5、测试高压输出端6、高压电源工作接地端7、开关接地端8、外壳接地端9；所述电路切换装置的不动端与测试高压输出端6连接，电路切换装置的一个动端与开关接地端7连接、另一个动端与高压电源2的正极连接，高压直流电源2的负极与高压电源工作接地端7连接，所述皮安表3的输入端与电流信号输入端5连接，即是皮安表3串接在电流信号输出端5与高压直流电源2之间，用于监测测试电流；所述工控机4分别与皮安表3、电路切换装置连接。所述电路切换装置为单刀双掷真空继电器。所述工控机4通过RS232串口与皮安表3、电路切换装置连接。所述高压直流电源2的输出电压可调范围为-5kV～+5kV。所述高压直流电源2设置有高压电源工作接地端7，所述高压电源工作接地端7嵌设至外壳1表面。所述工控机4为触屏式工控机。所述外壳1分为通过合页连接的底座部11、上盖部12，上盖部12内仅嵌设工控机4。本实施例还在单刀双掷开关公共端与测试高压输出端6之间串接限流电阻，且所选用的皮安表3为Keithley 6485皮安表。使用过程中，将待测的电缆被试品的高、低压两端分别与测试高压输出端6、电流信号输入端5相连，再将高压电源工作接地端7、开关接地端/8、外壳接地端9均接地，之后通过工控机4将电路切换装置切换至与高压直流电源2的正极连通，此时，高压直流电源2、皮安表3、电缆被试品构成完整回路，被测电缆处于极化状态；之后再通过工控机4将电路切换装置切换至与开关接地端8相连通，此时电缆被试品处于去极化状态。在被测电缆的极化去极化过程中，有皮安表3进行电流数据采集并传输至工控机4，从而使得工作人员能够直观的获取数据。在不需要使用时，将上盖部12盖合在底座部11上，从而避免灰尘进入。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。