局部放电检测系统的制作方法

本发明涉及局部放电检测技术领域，特别是涉及一种局部放电检测系统。

背景技术：

带电进行局部放电检测是对高压电缆线路的绝缘状态进行检测的最有效手段之一。目前主要需要在高频频段对高压电缆线路开展检测，通过高频互感器在电缆附件的金属护套接地线上采集高压电缆线路的局部放电信号。但是，高压电缆终端安装于电缆终端塔上，一般离地面20米以上，且塔身上没有检测平台。同时，高压电缆终端的终端金属护套的接地线短接于电缆终端塔的塔身终端平台上。而安装于高空的户外电缆终端的接地线长度一般仅1米左右，而110kv电压带电设备安全距离是1.5米，因此，高压电缆终端的接地线长度不满足安全距离，检测人员不能采用高频互感器在接地线上采集局放信号，从而难以对户外电缆终端开展有效的局部放电检测。

技术实现要素：

基于此，有必要针对难以对户外电缆终端开展有效的局部放电检测的问题，提供一种局部放电检测系统。

一种局部放电检测系统，包括无线相位检测装置，用于采集户外电缆终端的相位信号；检测装置，与所述无线相位检测装置相连接，用于采集所述户外电缆终端的局部放电信号，接收所述无线相位检测装置采集的所述相位信号，并对所述局部放电信号和所述相位信号进行分析处理，以获取所述户外电缆终端的检测信号；移动装置，所述检测装置搭载于所述移动装置上，所述移动装置用于将所述检测装置移动至预设位置。

上述局部放电检测系统，通过将检测装置设置于所述移动装置上，检测人员可以通过控制所述移动装置，使所述检测装置移动至所述户外电缆终端需要进行局部放电测试的位置。所述无线相位检测装置采集所述户外电缆终端的相位信号，并传输至所述检测装置。所述检测装置对所述户外电缆终端进行局部放电测试，采集所述户外电缆终端的局部放电信号，并接收所述无线相位检测装置采集的所述相位信号。所述检测装置还可以对所述相位信号和所述局部放电信号进行分析处理，获取对高压电缆线路户外电缆终端的检测信号。使用本发明提供的所述局部放电检测系统解决电缆终端塔上高空安装的户外终端难以开展局放检测问题，同时也可以使检测人员远离高压区域，解决了测试人员登高高空作业带来的人身安全问题，保障了检测人员的安全。所述局部放电检测系统简单、操作方便，实现了户外电缆终端绝缘状态检测，为户外电缆终端安全可靠运行提供技术保障。

在其中一个实施例中，所述检测装置包括传感器，用于采集所述户外电缆终端的局部放电信号；信号处理器，与所述传感器相连接，用于放大并处理所述传感器检测到的所述局部放电信号；无线接收装置，与所述无线相位检测装置相连接，用于接收所述无线相位检测装置采集的所述相位信号；示波器，分别与所述信号处理器和所述无线接收装置相连接，用于将所述相位信号和处理过后的所述局部放电信号转换为数字信号；示波器控制模块，与所述示波器相连接，用于对所述数字信号进行信号分析，滤除干扰信号获取所述检测信号。

在其中一个实施例中，所述传感器的测试频段为甚高频。

在其中一个实施例中，所述局部放电检测系统还包括控制装置，与所述检测装置相连接，用于控制所述检测装置对所述户外电缆终端的局部放电信号进行采集，并接收所述检测装置发送的所述检测信号。

在其中一个实施例中，所述无线相位检测装置包括相位互感器，与所述户外电缆终端相连接，用于采集所述户外电缆终端的相位信号；无线发射装置，分别与所述相位互感器及所述无线接收装置相连接，用于将所述相位互感器采集到的所述相位信号发射至所述无线接收装置。

在其中一个实施例中，所述移动装置包括：装载设备，用于搭载所述检测装置；装载设备遥控装置，与所述装载设备相连接，用于控制所述装载设备移动至所述预设位置。

在其中一个实施例中，所述装载设备为无人机；所述装载设备遥控装置为无人机遥控装置。

在其中一个实施例中，所述局部放电检测系统还包括通信模块，分别与所述检测装置及所述控制装置相连接，用于建立所述检测装置与所述控制装置之间的通信连接。

在其中一个实施例中，所述通信模块包括4g通信模块或5g通信模块。

在其中一个实施例中，所述局部放电检测系统还包括独立电源，与所述检测装置相连接，用于向所述检测装置供电。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明其中一实施例的局部放电检测系统的结构框图；

图2为本发明其中一实施例的检测装置的结构框图；

图3为本发明其中一实施例的局部放电检测系统的接线示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的优选实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反的，提供这些实施方式的目的是为了对本发明的公开内容理解得更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

高压电缆终端一般安装于离地面20米以上的电缆终端塔上，且塔身上没有检测平台。同时，高压电缆终端金属护套的接地线短接于塔身平台上，因安全距离不足以供高频互感器在接地线上采集局放信号，所以，试验人员难以对户外电缆终端开展有效的局部放电检测。本发明针对这一难题，采用非接触的方式来进行局部放电检测，实现了对安装于高空的户外电缆终端进行局部放电检测的目的。

图1为本发明其中一实施例的局部放电检测系统的结构框图，在其中一个实施例中，所述局部放电检测系统包括无线相位检测装置100、检测装置200和移动装置300。所述无线相位检测装置100，用于采集户外电缆终端10的相位信号。所述检测装置200，与所述无线相位检测装置100相连接，用于采集所述户外电缆终端10的局部放电信号，接收所述无线相位检测装置100采集的所述相位信号，并对所述局部放电信号和所述相位信号进行分析处理，以获取所述户外电缆终端10的检测信号。所述检测装置200搭载于所述移动装置300上，所述移动装置300用于将所述检测装置200移动至预设位置。

所述局部放电检测系统通过将检测装置200设置于所述移动装置300上，检测人员可以通过控制所述移动装置300的移动，使所述检测装置200移动至所述户外电缆终端10需要进行局部放电测试的位置。所述无线相位检测装置100采集所述户外电缆终端10的相位信号，并传输至所述检测装置200。所述检测装置200对所述户外电缆终端10进行局部放电测试，采集所述户外电缆终端10的局部放电信号，并接收所述无线相位检测装置100采集的所述相位信号。所述检测装置200还可以对所述相位信号和所述局部放电信号进行分析处理，获取对高压电缆线路户外电缆终端10的检测信号。使用本发明提供的所述局部放电检测系统可以解决电缆终端塔上高空安装的户外终端难以开展局放检测问题，同时也可以使检测人员远离高压区域，解决了测试人员登高高空作业带来的人身安全问题，保障了检测人员的安全。所述局部放电检测系统简单、操作方便，实现了户外电缆终端绝缘状态检测，为户外电缆终端安全可靠运行提供技术保障。

图2为本发明其中一实施例的检测装置的结构框图，在其中一个实施例中，所述检测装置200包括传感器210、信号处理器220、示波器230、无线接收装置240和示波器控制模块250。所述传感器210，用于采集所述户外电缆终端10的局部放电信号。所述信号处理器220，与所述传感器210相连接，用于放大并处理所述传感器210检测到的所述局部放电信号。所述无线接收装置240，分别与所述无线相位检测装置240及所述示波器230相连接，用于接收所述无线相位检测装置100采集的所述相位信号，并将接收到的所述相位信号传输至所述示波器230。所述示波器230，与所述信号处理器220相连接，用于将所述相位信号和处理过后的所述局部放电信号转换为数字信号。所述示波器控制模块250，与所述示波器230相连接，用于对所述数字信号进行信号分析，滤除干扰信号获取所述检测信号。

具体地，当所述检测装置200借助所述移动装置300移动至高压电缆线路户外电缆终端10需要进行局部放电检测的位置后。所述检测装置200利用所述传感器210采集所述户外电缆终端的局部放电信号。所述传感器210将采集到的所述局部放电信号传输给所述信号处理器220，所述信号处理器220对所述局部放电信号进行放大处理，并传输至所述示波器230。所述检测装置200还可以借助所述无线接收装置240接收所述无线相位检测装置100检测获得的所述相位信号，并传输至所述示波器230。所述示波器230可以将接收到的经过放大处理后的所述局部放电信号和所述相位信号分别转换为数字信号以便于进行信号处理与分析。所述检测装置200通过所述示波器控制模块250对数字信号形式的所述局部放电信号和所述相位信号进行信号分析，以滤除干扰信号获得所述户外电缆终端的检测信号。所述检测装置200结合移动装置300不需要让检测人员登高高空作业，即可实现对电缆终端塔上高空安装的户外电缆终端的局部放电检测，保障了检测人员的安全，为所述户外电缆终端安全可靠运行提供技术保障。

在其中一个实施例中，所述传感器210的测试频段为甚高频。所述甚高频(vhf，veryhighfrequency)是指频带为30mhz～300mhz的无线电电波。所述传感器210的测试频段与所述户外电缆终端10的工作频段相匹配。所述传感器210能够检测到微弱的放电信号，确保可以有效检测到所述户外电缆终端10内部的局部放电信号。

图3为本发明其中一实施例的局部放电检测系统的接线示意图，在其中一个实施例中，所述局部放电检测系统还包括控制装置400。所述控制装置400与所述检测装置200相连接，用于控制所述检测装置200对所述户外电缆终端10的局部放电信号进行采集，并接收所述检测装置200发送的所述检测信号。所述控制装置400与所述检测装置200的所述示波器控制模块250相连接。当需要对所述户外电缆终端10进行局部放电检测时，所述控制装置400控制所述检测装置200获取所述户外电缆终端的检测信号，也即实现由地面的所述控制装置400控制搭载于所述移动装置300上的所述检测装置200进行局部放电检测。

在其中一个实施例中，所述无线相位检测装置100包括相位互感器110和无线发射装置120。所述相位互感器110，与所述户外电缆终10相连接，用于采集所述户外电缆终端的相位信号。所述无线发射装置120，分别与所述相位互感器110及所述无线接收装置240相连接，用于将所述相位互感器110采集到的所述相位信号发射至所述无线接收装置240。所述相位互感器110被安装于被测电缆终端上，在进行局部放电检测的同时对所述户外电缆终端的相位信号进行采集。在所述相位互感器110采集到所述相位信号后通过所述无线发射装置120用于将所述相位信号发射至搭载于所述移动装置300上的所述无线接收装置240。所述无线接收装置240将接收至的所述相位信号传输给所述示波器230，所述示波器230将所述相位信号转换为便于分析处理的数字信号，并将数字信号形式的所述相位信号作为干扰信号和局放信号识别的判据依据。

在其中一个实施例中，所述移动装置300包括装载设备310和装载设备遥控装置320。所述装载设备310，用于搭载所述检测装置200。所述装载设备遥控装置320，与所述装载设备310相连接，用于控制所述装载设备310移动至所述预设位置。由于高压电缆终端一般安装于离地面20米以上的电缆终端塔上，且塔身上没有检测平台，因此检测人员在对高压电缆终端进行局部放电检测时往往需要在高空作业，有一定的安全性风险。将所述检测装置200搭载于所述装载设备310上，测试人员即可在地面上利用所述装载设备遥控装置320对所述装载设备310的移动轨迹进行控制。所述装载设备310可以携带搭载于其上的所述检测装置200根据地面上测试人员的远程遥控移动至预设位置。测试人员还可以通过控制装置400远程操作，控制搭载于所述装载设备310上的所述检测装置200进行局部放电检测，从而解决了电缆终端塔上高空安装的户外终端难以开展局放检测问题，同时也可以使检测人员远离高压区域，解决了测试人员登高高空作业带来的人身安全问题，保障了检测人员的安全。

在其中一个实施例中，所述装载设备310为无人机；所述装载设备遥控装置320为无人机遥控装置。所述无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，它具有体积小、造价低、使用方便、对应用环境要求低等优点。在本实施例中采用无人机作为所述装置设备310，测试人员可以通过无人机遥控装置在地面轻松完成对无人机在高空作业的移动控制。无人机实现了电子化、信息化、智能化的局部放电检测，提高了电力线路巡检的工作效率、供电可靠率。无人机的工作不受天气、路况等环境状况的影响，既解决了测试人员高空工作的安全问题，又能勘测到人眼的视觉死角，为户外电缆终端安全可靠运行提供技术保障。

在其中一个实施例中，所述局部放电检测系统还包括通信模块，分别与所述检测装置200及所述控制装置400相连接，用于建立所述检测装置200与所述控制装置400之间的通信连接。所述检测装置200与所述控制装置400之间建立起通信连接后，测试人员可以在地面上操作所述控制装置400并通过所述通信模块控制位于高空中的所述检测装置200进行局部放电检测；位于高空中的所述检测装置200也可以通过所述通信模块，将所述检测装置200获取的所述检测信号传输至地面上的所述控制装置400，以供测试人员获取所述检测信号，并根据所述检测信号进行例如记录检修等下一步的动作。

在其中一个实施例中，所述通信模块包括4g通信模块或5g通信模块。由于在对所述户外电缆终端10进行局部放电检测时，所述检测装置200需要移动至高空中进行局部放电检测作业，因此所述检测装置200与所述控制装置400间无法进行有线连接，所述检测装置200与所述控制装置400间的数据交换需要通过无线通信来实现。在本实施例中，使用4g通信模块或5g通信模块来建立所述检测装置200与所述控制装置400之间的无线通信连接，使所述所述检测装置200与所述控制装置400间能完成相应的数据交换。

在其中一个实施例中，所述局部放电检测系统还包括独立电源(图中未示)，与所述检测装置200相连接，用于向所述检测装置200供电。由于所述检测装置200是搭载于所述移动装置300上的，所以无法与地面上的电源进行连接。因此需要额外设置一个独立电源，单独向移动至高空中进行局部放电检测作业的所述检测装置200进行供电，以保证所述检测装置200能够正常完成户外电缆终端绝缘状态的检测工作。

在使用本发明提供的所述局部放电检测系统对所述户外电缆终端10进行局部放电检测时需要完成以下步骤：

首先将所述相位互感器310安装于被测的所述户外电缆终端10的被电缆上，并将所述无线发射装置320与所述相位互感器进行连接。如图3所示的接线要求，将所述传感器210、所述信号处理器220、所述示波器230、所述无线接收装置240和所述示波器控制模块250连接起来组成所述测试模块200，并连接独立电源。开启所述无线发射装置320以及所述无线接收装置240，使所述无线发射装置320及所述无线接收装置240实现无线连接，确认所述无线发射装置320和所述无线接收装置240是否能正常接收到相互发送的无线信号。开启所述示波器控制模块250和所述控制装置400，控制所述示波器控制模块250与所述控制装置400间进行4g/5g通信的连接与调整，使所述控制装置400可以控制所述示波器控制模块250进行局部放电测试。

打开所述无人机摇控装置320及所述装载设备310的电源，调试所述装载设备310是否能够正常飞行，再关闭电源。将所述传感器210、所述信号处理器220、所述示波器230、所述无线接收装置240和所述示波器控制模块250相连接并安装到所述装载设备310上组成所述测试模块200，再次控制所述示波器控制模块250与所述控制装置400间进行4g/5g通信的连接与调整，调整至正常的通信工作状态。

再次打开所述装载设备310及所述无人机摇控装置320的电源，对所述装载设备310进行调试直至能够稳定飞行，完成1米的低空悬停，并进行所述控制装置400对局部放电测试的操控预演，确认所述装载设备310的飞行状态正常，所述检测装置200局部放电测试功能正常。控制所述装载设备310在远离所述户外电缆终端10水平距离5米以上的位置缓慢升空至所述户外电路终端需要进行局部放电测试的高度悬停，再缓慢水平移动靠近所述户外电路终端10水平距离3米的位置悬停。通过所述控制装置400控制搭载于所述装载设备310上的所述示波器控制模块250开展局部放电检测直至检测工作完成。

完成检测工作后，遥控所述装载设备310缓慢降落地面，依次关闭所述无人机摇控装置320及所述装载设备310的电源。将所述装载设备310上搭载的所述检测装置200卸除，并将各组件收纳装箱。从被测电缆上拆除所述相位互感器110，解除所述相位互感器110与所述无线发射装置120间的连接，并将上述组件收纳装箱。关闭所述控制装置400的电源并收纳装箱。完成以上操作后，即完成了一次本发明提供的所述局部放电检测系统基于无人机及4g-5g通讯在对户外电缆终端的局部放电检测中的应用。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。