一种电力电缆受潮检测装置的制作方法

本实用新型涉及到电力电缆故障检测领域，设计了一种电力电缆受潮检测装置，用于检测电力电缆的受潮情况。

背景技术：

电力电缆具有安全可靠、耐用且维护量小等优点，但对于电力电缆的工作环境，一般直埋于地下，环境潮湿且存在积水的现象。同时，在牵引的过程中，有时会发生护套被划伤的情况，因而电力电缆在运行中易出现受潮的现象，对电力电缆受潮的检测，有利于电力电缆的安全运行。受潮的电力电缆的运行过程中，受到电场的作用，水分子会发生极化现象。由于水分子是极性分子，介电常数较大，在工频交流电压下，会产生热量，加速电力电缆绝缘的老化，影响到绝缘的性能。同时，还会形成水树，引起局部放电，当放电加剧时，电力电缆的绝缘有被击穿的可能，绝缘击穿后将形成短路故障，影响对用户供电。由于这些原因，有必要设计一种装置，及时的检测出电力电缆的受潮情况，从而采取相应措施，保证可靠供电。

技术实现要素：

为了克服现有条件的不足，本实用新型提供了一种电力电缆受潮检测装置，该装置可以检测电力电缆的受潮情况，及时地发现电力电缆的受潮缺陷，保证电力电缆的安全运行。

本实用新型采取的技术方案为：

一种电力电缆受潮检测装置，其特征在于包括输入单元、测量单元、信号处理单元、输出单元；所述输入单元包括变频电源、环境温度传感器、空气湿度传感器、操作键盘；所述测量单元包括钳形夹、极板、电容测量模块；所述信号处理单元包括滤波模块、A/D转换模块、介电常数计算模块、工控机；所述输出单元包括储存模块、显示器、数据打印模块。

所述极板镶嵌于钳形夹上，电容测量模块与极板通过线路相连接，构成极板电容测量电路，用于提取极板间的电压信号，以得到电容电压信号，电容测量模块连接滤波模块，滤波模块连接A/D转换模块，A/D转换模块连接介电常数计算模块，介电常数计算模块连接工控机。工控机分别与变频电源、环境温度传感器、空气湿度传感器、操作键盘、储存模块、显示器、数据打印模块相连接，构成人机交互的智能控制系统，可控制输入及输出。

所述钳形夹由钳口和手柄组成，钳口一端开口，一端由弹簧卡座连接，其末端带有手柄，按动手柄可控制钳口的张开与闭合，手柄底部带有信号插孔，钳口为一倒“凹”字型。

所述极板作为电容的两极板，镶嵌于钳口两臂，两块极板构成了平行板电容器，极板与电源相连接，接通电源可通过工控机调节其两端的电压值。通过放入极板间的电力电缆，可组成一平行板电容器，通过电容测量电路，可提取到极板间的电容信号，将该信号经过滤波及A/D转换处理，介电常数计算模块可根据收到的信号计算出极板间电介质的介电常数。

所述钳口为长350mm、宽250mm的绝缘板，

所述极板为长300mm、宽200mm、厚度为1mm的铝质材料构成。

所述极板间距与极板面积固定不变，通过测量此电容器极板间电容值的变化，可计算出电介质的介电常数值。由于水的介电常数较大，通常比电力电缆构成成分的介电常数大，当电力电缆受潮后，测量的电力电缆的介电常数会有明显的变化，可由此与未受潮的电力电缆的介电常数进行比较，判断电力电缆的受潮情况。

本实用新型一种电力电缆受潮检测装置，有益效果为：在电力电缆的运行过程中，环境中水分含量高，电力电缆长期在这种环境中运行，不可避免的会产生受潮的情况。当电力电缆受潮后，其绝缘电阻下降，即表现为高阻故障。受潮后的电缆泄漏电流增加，水分收到电场的作用发生极化迁移，形成水树，易使得绝缘被击穿，影响电力电缆的安全运行。通过该装置，可有效的检测出电力电缆的受潮情况，及时的发现其内部故障，保证供电的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型装置的模型结构图。

图2是本实用新型装置的模型工作流程图。

具体实施方式

一种电力电缆受潮检测装置，包括输入单元、测量单元、信号处理单元、输出单元；所述输入单元1包括变频电源101、环境温度传感器102、空气湿度传感器103、操作键盘104；所述测量单元包括钳形夹201、极板202、电容测量模块203；所述信号处理单元包括滤波模块301、A/D转换模块302、介电常数计算模块303、工控机304；所述输出单元包括储存模块401、显示器402、数据打印模块403。

所述极板202镶嵌于钳形夹201上，电容测量模块203与极板202通过线路相连接，构成极板电容测量电路，用于提取极板202间的电压信号，以得到电容电压信号，电容测量模块203连接滤波模块301，滤波模块301连接A/D转换模块302，A/D转换模块302连接介电常数计算模块303，介电常数计算模块303连接工控机304；

工控机304分别与变频电源101、环境温度传感器102、空气湿度传感器103、操作键盘104、储存模块401、显示器402、数据打印模块403相连接，构成人机交互的智能控制系统。

所述钳形夹201由钳口和手柄组成，钳口一端开口，一端由弹簧卡座连接，其末端带有手柄，按动手柄可控制钳口的张开与闭合，手柄底部带有信号插孔，钳口为一倒“凹”字型。

所述极板202作为电容的两极板，镶嵌于钳口两臂，两块极板构成了平行板电容器，极板与电源相连接，接通电源可通过工控机304调节其两端的电压值。

所述钳口长350mm、宽250mm的绝缘板。

所述极板202为长300mm、宽200mm、厚度为1mm的铝质材料构成。

环境温度传感器102采用MIK-AL-10型温度传感器

空气湿度传感器103 采用罗卓尼克HC2-S型湿度传感器

电容测量模块203采用美信MAX1441型电容检测芯片。

介电常数计算模块303采用 eip1037U工控电脑。

数据打印模块403 采用MP100 58MM嵌入式微型打印模块。

如图2所示，首先将电力电缆置于钳形夹201内，调节钳形夹201使得电力电缆位于极板202中央，并固定。然后打开变频电源101，运用操作键盘104，控制工控机304在极板202间加电压，通过电容测量模块203提取极板间的电容信号，提取的信号经过滤波模块301滤除信号中的谐波信号，将滤波后的信号传送给A/D转换模块302，将模拟信号转换成为数字信号并传递给介电常数计算模块303，在介电常数计算模块303将提取得电容信号进行计算，得出极板202之间介质的介电常数值。工控机304将环境温度传感器102和空气湿度传感器103所提取的信号对计算的介电常数值进行优化处理，然后将处理后的数据传送至储存模块401进行储存，同时对测量值通过显示器402显示。

工控机304通过实时测量时的介电常数值与储存的未受潮的电力电缆介电常数值进行比较运算，可以得出电力电缆的受潮情况。根据介电常数的大小，可以识别出受潮的程度，以合理的制定处理方案。同时围绕工控机304，构成了人机交互的智能控制系统，可控制显示器402对数据的智能显示，及数据打印模块403对测量数据输出。