一种界面放电检测装置及其方法与流程

本申请涉及一种界面放电检测装置及其方法，属于放电检测领域。

背景技术：

高压电缆应用广泛，可靠性备受关注。电缆附件作为电缆与电缆、电缆与其他设备连接的重要环节，其运行状况直接影响电力供应的稳定性。电缆附件安装过程中，由于连接部位或连接金属接触面处理不当，极易引起电缆附件连接处沿界面发生放电。

因此，现场安装后对高压电缆附件界面处放电的检测，或材料改性后界面放电的检测问题，对电力电缆的安全运行具有重要意义。但是目前针对高压电缆附件界面放电的检测方法未见报道，更没有类似的方法或装置可供借鉴。

技术实现要素：

为了实现电缆附件界面放电的检测，本申请提供了一种界面放电检测装置及其方法。

本申请的第一种实施方式提供了一种界面放电检测装置，包括电缆和电缆附件，电缆具有绝缘层和位于绝缘层内的导体，所述绝缘层的外侧设置有电缆附件，二者之间形成界面；所述检测装置还包括两个电极，分别为第一电极和第二电极，所述第一电极的放电端位于界面的第一端，所述第二电极的接收端位于界面的第二端；第一电极的放电端和第二电极的接收端相对设置，二者之间形成间距；所述第一电极还具有用于加载电压的加压端；所述第二电极连接至检测模块，用于检测第二电极是否接收到电信号。

本申请的第二种实施方式提供了一种界面放电检测方法，步骤为：

在电缆的绝缘层外安装电缆附件，二者之间形成界面；在界面的第一端设置第一电极，使得第一电极的放电端位于第一端；在界面的第二端设置第二电极，使得第二电极的接收端位于第二端；第一电极的放电端与第二电极的接收端相对设置，二者之间形成间距；

对第一电极的加压端施加电压，电压从加压端传至放电端，并通过放电端对界面进行放电；

第二电极的接收端接收来自界面的电信号，并通过与其连接的检测模块检测电信号。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请可用于界面放电的检测问题，对电力电缆的安全运行具有重要意义，为提供更多的方法或装置提供了借鉴。

附图说明

图1是界面放电检测装置的示意图；

图2是图1的局部放大图；

图3是电极的示意图一；

图4是图3的立体图；

图5是电极的示意图二；

图6是电极的示意图三；

图7是图6的前视图；

图中编号：1电缆，11绝缘层，12导体，2电缆附件，3界面，31界面第一端，32界面第二端，4第一电极，41放电端，42加压端，43过渡段，5第二电极，51接收端，6检测模块。

具体实施方式

以下结合具体实施方式对本申请的技术方案进行详实的阐述，然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；“内侧”或“外周”都是相对于图中的方向，而非对其位置的绝对限制。所述的实施方式仅仅是对本申请的优选实施方式进行描述，并非对本申请的范围进行限定，在不脱离本申请设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本申请的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本申请权利要求书确定的保护范围内。

1.界面放电检测装置

本申请的第一种实施方式提供了一种界面放电检测装置(以下可简称为检测装置)，如图1所示，包括电缆1和电缆附件2，电缆1具有绝缘层11和位于绝缘层11内的导体12，所述绝缘层11的外侧设置有电缆附件2，二者之间形成界面3；所述检测装置还包括两个电极，分别为第一电极4和第二电极5，所述第一电极4的放电端41位于界面3的第一端31，所述第二电极5的接收端51位于界面3的第二端32；第一电极4的放电端41和第二电极5的接收端51相对设置，二者之间形成间距；所述第一电极4还具有用于加载电压的加压端42，可连接加载电压的导线；所述第二电极5连接至检测模块6，可用于检测第二电极5是否接收到电信号。

所述电缆附件2一般都是采用绝缘材料制备而成，以改善电缆终端的电场集中现象。

作为一种优选的实施方式，所述电缆附件2与第一电极4的接触面为光滑面，如图2所示，可以为圆角倒角，以减少或避免第一电极4直接对电缆附件2产生局部放电，从而无法准确检测对界面3的放电。所述电缆附件2与第二电极5的接触面也为光滑面，可以为圆角倒角，不再另外附图示出。

作为一种优选的实施方式，所述第一电极4和第二电极5分别沿着电缆绝缘层11的形状而紧密贴合在绝缘层11上；由于所述电缆附件2与电缆1几乎是无缝隙接触，这样的设置可有效减少在界面3产生的缝隙。

作为一种优选的实施方式，所述第一电极4为薄片状，包括可用于加载电压于其上的加压端42和具有放电能力的放电端41，二者之间为平滑过渡段43；优选所述加压端42的边缘为光滑边缘，避免局部放电；所述放电端41为尖端，用于放电使用。所述第二电极5的接收端51为尖端，与第一电极的放电端41相对设置，二者之间形成所述间距；从而使得放电端41可以准确发送，接收端51可以更准确地接收；所述间距的大小则可以根据实际需要测试的要求而进行调整。

所述第一电极4的设置可以避免电极的多维放电，使放电主要聚集在放电端41。

作为一种优选的实施方式，如图2所示，所述第一电极4的加压端42位于界面3以外，过渡段43一部分位于界面3上，剩余部分位于界面3以外；一方面，使得第一电极4有足够的长度伸入界面3，使放电只发生在放电端，确保放电途径只发生在界面3，实现界面放电检测；另一方面，可避免第一电极4介入过多，从而造成绝缘层11与电缆附件2之间的缝隙过大。

作为一种优选的实施方式，如图3和4所示，所述第一电极4大致呈水滴形，所述放电端41为水滴的起始端，所述加压端42可大致为圆形或者椭圆形。所述第二电极5也可以采用相同或者相似的形状，但与第一电极4大致呈镜像对称设置，这样才能保证放电端41与接收端51的相对设置。

作为一种优选的实施方式，如图5所示，所述过渡段43的两侧略向内平滑凹陷，可减少放电端41的接触面积，减少使用时产生的缝隙。所述第二电极5也可以采用相同或者相似的形状，但与第一电极4大致呈镜像对称设置。

作为一种优选的实施方式，所述第一电极4和/或第二电极5的厚度不大于0.1mm，例如可以为0.1mm，0.08mm，0.05mm等等；从而使得其所需缝隙小，使得其他贴合部件之间更好地无缝接触。

作为一种优选的实施方式，如图6和图7所示，所述第一电极4由加压端42向放电端41厚度递减；所述第二电极5也可以采用相同或者相似的形状，但与第一电极4大致呈镜像对称设置。这种类似楔子的形状可节约生产成本，且易于插入与其贴合的部件之间。

2.界面放电检测方法

本申请的第二种实施方式提供了一种界面放电检测方法，可采用前文所述的检测装置来实现，步骤为：

在电缆1的绝缘层11外安装电缆附件2，二者几乎呈无缝隙接触，二者之间形成界面3；在界面3的第一端31设置第一电极4，使得第一电极4的放电端41位于第一端31；在界面3的第二端32设置第二电极5，使得第二电极5的接收端51位于第二端32；第一电极4的放电端41与第二电极5的接收端51相对设置，二者之间形成间距；

对第一电极4的加压端42施加电压，电压从加压端42传至放电端41，并通过放电端41对界面3进行放电；

第二电极5的接收端51接收来自界面3的电信号，并通过与其连接的检测模块6检测电信号。

作为一种优选的实施方式，所述检测模块6具有检测电信号和处理并分析所述电信号的功能。

采用所述检测模块6检测电信号和处理并分析所述电信号的技术方案为现有技术，其检测方法和操作可以参考yan-huiwei,hai-baomu,guan-junzhang,georgechen,“astudyofoil-impregnatedpaperinsulationagedwiththermal-electricalstress:pdcharacteristicsandtrapparameters”,ieeetransactionsondielectrics&electricalinsulation2016,23(6):3411-3420和yan-huiwei,ming-xiaozhu,yuanli,linzhao,jun-bodeng,hai-baomu,guan-junzhang,“partialdischargecharacteristicsandtrapparametersofagedoil-impregnatedpaper”,ieeetransactionsondielectrics&electricalinsulation,2015,22(6):3442-3450.通过检测模块6实现的检测一般是工作人员通过示波器等可直接观测到的，通过采集系统可自动采集的。

检测时，向第一电极4加载电压，到达加载幅值并耐受一定时间后(比如两分钟、五分钟后)，如果与第二电极相连的检测模块6可以接收到电信号，那么说明需要对绝缘层11或者电缆附件2的材质、界面光滑度等进行改进；如果检测模块没有接收到电信号，那么说明现有绝缘层11或者电缆附件2的材质、界面等适合当前电缆需求。

以下结合实施例对本申请进行详细的阐述，所述的实施例仅仅是对本申请的优选实施方式进行描述，并非对本申请的范围进行限定。

实施例1

如图1和图2所示，一种界面放电检测装置，包括电缆1和电缆附件2，电缆1具有绝缘层11和位于绝缘层11内的导体12，所述绝缘层11的外侧设置有电缆附件2，采用绝缘材料制备而成；电缆1和绝缘层11之间形成界面3；

所述检测装置还包括第一电极4和第二电极5，第一电极4的放电端41位于界面3的第一端31且贴合在绝缘层11上，所述第一电极4还具有加压端42，可连接加载电压的导线，以便向第一电极4施加电压；所述电缆附件2与第一电极4的接触面为圆角倒角；

第二电极5的接收端51位于界面3的第二端32且贴合在绝缘层11上；所述第二电极5连接至检测模块6，可用于检测并分析和处理第二电极5是否接收到了电信号；

所述第一电极4的放电端41为尖端，所述第二电极5的接收端51也为尖端，二者相对设置，且二者之间形成测量所需的间距。

实施例2

如图3和图4所示，一种电极4，其为薄片状，厚度约为0.08mm，具有可被加载电压的加压端42，尤其适用于加载高压电于其上，加压端42大致呈水滴形；以及具有放电能力的放电端41，二者之间通过平滑过渡段43相连；所述加压端42的边缘为光滑边缘，所述放电端41为尖端。

高压电通过加压端42加载在电极4上，通过放电端41尖端进行放电；如此，可以防止电极4多维放电，而将放电集中在尖端进行，可以用于界面放电检测。

本实施例所述的电极可用作实施例1中界面放电检测装置的第一电极4，所述第二电极5也可以采用与第一电极4相同或者相似的形状，但与第一电极4呈镜像对称设置。

实施例3

如图5所示，一种电极4，其为薄片状，厚度约为0.06mm，具有可被加载电压的加压端42，尤其适用于加载高压电于其上，所述加压端42呈圆形；以及具有放电能力的放电端41，二者之间通过平滑过渡段43相连；所述加压端42的边缘为光滑边缘，所述放电端41为尖端放电端，所述过渡段43的两侧略向内平滑凹陷，从而减少放电端41的面积，并可以缩短放电端41的延伸长度。

本实施例所述的电极可用作实施例1中界面放电检测装置的第一电极4，所述第二电极5也可以采用与第一电极4相同或者相似的形状，但与第一电极4呈镜像对称设置。

实施例4

在实施例2或实施例3的基础上，如图6和图7所示，所述电极4由加压端42向放电端41厚度递减，其中，过渡段43和放电端41的厚度小于等于0.01mm。

本实施例所述的电极可用作实施例1中界面放电检测装置的第一电极4，所述第二电极5也可以采用与第一电极4相同或者相似的形状，但与第一电极4呈镜像对称设置。

实施例5

一种界面放电检测方法，可采用实施例1所述的检测装置来实现，步骤为：

在电缆1的绝缘层11外安装电缆附件2，二者之间形成界面3；将第一电极4贴合在界面3的第一端31，使得第一电极4的放电端41位于第一端31；将第二电极5贴合在界面3的第二端32，使得第二电极5的接收端51位于第二端32；第一电极4的放电端41与第二电极5的接收端51相对设置，二者之间形成间距；

可以先将电缆1和电缆附件2组装好，然后将电极分别插入两端；或者，也可以先将电极分别贴合在电缆1上后，再组装电缆1和电缆附件；

对第一电极4的加压端42施加电压，电压从加压端42传至放电端41，并通过放电端41对界面3进行放电；

第二电极5的接收端51接收来自界面3的电信号，并通过与其连接的检测模块6检测，处理和分析电信号。

如果检测模块6接收到电信号，那么说明界面存在放电现象，需要进行后续检查或处理；如果检测模块6未接收到电信号，那么说明界面不存在界面放电现象。