基于储能介质宽频极化响应的电缆特性老化趋势诊断系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及测控技术领域，特别涉及一种基于储能介质宽频极化响应的电缆特性老化趋势诊断系统。
【背景技术】
[0002]随着电缆的用量日益增多，故障也时有发生。目前城区电缆的维修和置换由于时常耗费人力和物力，已经成为检修任务的重点。然而有针对性的故障检修由于受到人力物力的限制，已经难以满足日益增多的电缆线路的维护要求。发生故障的电缆往往经历野蛮施工、长期过负荷、短路、局部放电、划伤等过程的累积，因此电缆的老化往往能通过各种外部特征表现出来，如温升、介损增大和局部放电等，但电缆的老化并不局限于这些表现特征。不同绝缘结构的电缆有着不同的老化特征和老化累积过程。随着中低压电缆的应用越来越多，周期性检修已经难以满足现代状态检修的技术要求。
[0003]因此，供电部门迫切需要对电缆的健康状态进行更加深入的了解，并在此基础上建立预防性措施，尽可能的减少事故，延长电缆的使用寿命，特别是采取一些技术手段对电缆进行修复后，需要对该电缆的状态进行全面检查，以核实维护工作的绩效。
[0004]老化测评早有人提出，国内现有的主要方法还是依赖于人的经验，通过常规的测试方法，如耐压、介损、局放等对设备做出简单的优良等级的划分。这些划分对于规划检修任务起到了优化作用，但是因为过度依赖经验，评估的结果比较粗糙，且经验也很难传承和转移，难以实现技术积累。国外有研宄老化的专用设备，这些多数都采用介损响应，如变频介损曲线、超低频介损曲线等。起到了一定效果，但后来发现超低频试验和变频(30-300Hz)作为破坏性试验，测试本身对电缆有损伤，且设备笨重，不利于大面积巡检，获取的数据有限，很难建立有效、完善的数学模型。
[0005]因此，有必要研宄出一种电缆特性老化趋势诊断系统，能够避免上述弊端。
【实用新型内容】
[0006]有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种基于储能介质宽频极化响应的电缆特性老化趋势诊断系统征参数测试仪，能够实现对电缆的无损整体性状态测试，从而通过积累各种测试的数据，为进一步分析数据表现趋势，然后结合其他技术的异常数据实现对老化特征的综合分析打下良好基础。
[0007]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
[0008]本实用新型的基于储能介质宽频极化响应的电缆特性老化趋势诊断系统，包括:
[0009]试验电压发生装置，用于输出试验电压；
[0010]试验电源功率放大装置，用于调节试验电压的功率大小；
[0011]试验反馈信号通道，包括输入接口和输出接口，待测电缆连接在输入接口与输出接口之间，输入接口与试验电压发生装置相连接，输出接口与A/D采样单元相连接；
[0012]A/D采样单元，用于接收MCU控制单元发出的控制信号，经过处理后输出至试验电源功率放大装置，同时接收输出接口反馈的测试信号，经过处理后输出测试数据至MCU控制单元；
[0013]MCU控制单元，用于输出控制信号以及接收测试数据并处理。
[0014]进一步，试验反馈信号通道为三组。
[0015]进一步，所述试验电压发生装置为采用变频时窗函数信号发生器的电压发生装置。
[0016]进一步，所述系统还包括用于与上位机通信的USB接口。
[0017]进一步，所述系统还包括用于与上位机通信的RS232接口。
[0018]本实用新型的有益效果是:
[0019]本系统可以通过无损试验方法对待测电缆进行整体性状态测试，不会对电缆的本体造成附加损伤，采用的数据真实可靠，通过积累各种测试的数据，为进一步分析数据表现趋势、然后结合其他技术的异常数据，综合分析老化特征打下良好基础，同时为进一步对测试与经验进行有效融合，指导后期状态检修提供有效数据支撑。
[0020]本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研宄对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
【附图说明】
[0021]为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中:
[0022]图1为本实用新型的组成结构示意图；
[0023]图2为本实用新型的实施原理示意图。
【具体实施方式】
[0024]以下将参照附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。
[0025]如图1所示，本实用新型的基于储能介质宽频极化响应的电缆特性老化趋势诊断系统，包括以下组成部分:
[0026](I)试验电压发生装置1:用于输出试验电压，本实施例中，试验电压发生装置为采用变频时窗函数信号发生器的电压发生装置，其测试频率覆盖范围宽，信号幅值有一定调整余度，采集的能量泄漏小。
[0027](2)试验电源功率放大装置2:用于调节试验电压的功率大小；
[0028](3)试验反馈信号通道3:包括输入接口和输出接口，待测电缆连接在输入接口 31与输出接口 32之间，输入接口与试验电压发生装置相连接，输出接口与A/D采样单元相连接；本实施例中，试验反馈信号通道为三组，可以同时对三路进行测试，从而大大提高了测试效率。
[0029](4) A/D采样单元4:用于接收MCU控制单元发出的控制信号，经过处理后输出至试验电源功率放大装置，同时接收输出接口反馈的测试信号，经过处理后输出测试数据至MCU控制单元；
[0030](5)MCU控制单元5:用于输出控制信号以及接收测试数据并处理。
[0031]作为进一步的改进，系统还包括用于与上位机通信的USB接口 6以及RS232接口7ο丰富的接口非常有利于与上位机之间的数据传输。
[0032]如图2所示，本实用新型的试验原理如下:
[0033]信号源可以直接施加在绝缘层和导体之间，受被测电缆容量的影响，输出功率会做响应的调整。严格上说，只有经过大量的试验验证，才能够得到相对最优的试验电压，以及最佳匹配的特征试验频率。绝缘材料的变质是老化的主要特征之一，而电缆由于长期掩埋地下，受潮的可能性大，绝缘材料的等效电容可能因此增大，如果地下电缆沟的湿度长期存在，则电缆内部可能长期储存较高的水分，导致电容量变化，特别是在特征频率处的阻抗增益会出现陡然变化或偏移，通过对参数的分析，可以了解绝缘材料的变质程度，从而判断电缆的老化状态。
[0034]本项目借助电化学介质响应谱原理来进行电缆的老化测试研宄，整套试验系统构思巧妙，结构紧凑，不仅能够促进无损性老化试验的经验总结，还能促进相关试验设备的完善和技术进步，如果长期得到应用与推广，将是试验技术研宄和老化预防管理的双赢。
[0035]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【主权项】
1.基于储能介质宽频极化响应的电缆特性老化趋势诊断系统，其特征在于:所述诊断系统包括: 试验电压发生装置，用于输出试验电压； 试验电源功率放大装置，用于调节试验电压的功率大小； 试验反馈信号通道，包括输入接口和输出接口，待测电缆连接在输入接口与输出接口之间，输入接口与试验电压发生装置相连接，输出接口与A/D采样单元相连接； A/D采样单元，用于接收MCU控制单元发出的控制信号，经过处理后输出至试验电源功率放大装置，同时接收输出接口反馈的测试信号，经过处理后输出测试数据至MCU控制单元; MCU控制单元，用于输出控制信号以及接收测试数据并处理。2.根据权利要求1所述的基于储能介质宽频极化响应的电缆特性老化趋势诊断系统，其特征在于:试验反馈信号通道为三组。3.根据权利要求1或2所述的基于储能介质宽频极化响应的电缆特性老化趋势诊断系统，其特征在于:所述试验电压发生装置为采用变频时窗函数信号发生器的电压发生装置。4.根据权利要求1所述的基于储能介质宽频极化响应的电缆特性老化趋势诊断系统，其特征在于:所述系统还包括用于与上位机通信的USB接口。5.根据权利要求1所述的基于储能介质宽频极化响应的电缆特性老化趋势诊断系统，其特征在于:所述系统还包括用于与上位机通信的RS232接口。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于储能介质宽频极化响应的电缆特性老化趋势诊断系统，包括以下组成部分：(1)试验电压发生装置1；(2)试验电源功率放大装置；(3)试验反馈信号通道3；(4)A/D采样单元4；(5)MCU控制单元5，本系统可以通过无损试验方法对待测电缆进行整体性状态测试，不会对电缆的本体造成附加损伤，采用的数据真实可靠，通过积累各种测试的数据，为进一步分析数据表现趋势、然后结合其他技术的异常数据，综合分析老化特征打下良好基础，同时为进一步对测试与经验进行有效融合，指导后期状态检修提供有效数据支撑。
【IPC分类】G01R31/00
【公开号】CN204631155
【申请号】CN201520260025
【发明人】苏立, 曹宣艳, 刘涛
【申请人】毕节供电局
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月27日