一种高压电缆甚高频局放带电测试装置的制作方法

本实用新型涉及电缆测试领域，尤其涉及一种高压电缆甚高频局放带电测试装置。

背景技术：

高压电缆线路带电局放检测，是及时发现线路绝缘缺陷的最要手段之一，近年来发展起来的在运行线路上应用的带电局放检测主要有脉冲电流法和薄膜电极法，这两种方法虽然应用上有便利的一方面，但由于局放信号具有传播的特点，因此，在任一检测点检测到的局放信号在未完成局放源定位前只能先作为检测到线路上有局放信号，暂时不能作为检测点处有的绝缘有局放缺陷。为此，需研制一种可以检测到局放信号便可以确认该检测处的绝缘存在缺陷的局放检测技术，这种检测技术可以提高检测的效率，即检测与定位一体。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种高压电缆甚高频监测和定位一体的高压电压甚高频局放带电测试装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种高压电缆甚高频局放带电测试装置，包括甚高频传感器、同步工频互感器、信号处理单元和示波器，所述甚高频传感器与所述信号处理单元的输入端连接，所述信号处理单元的输出端与所述示波器的第一通道连接，所述同步工频互感器与所述示波器的第二通道连接。

其中，所述测试装置还包括第一电缆和第二电缆，所述甚高频传感器通过所述第一电缆与所述信号处理单元的输入端连接，所述信号处理单元的输出端通过所述第一电缆与所述示波器的第一通道连接，所述同步工频互感器通过所述第二电缆与所述示波器的第二通道连接。

其中，所述信号处理单元包括：信号放大单元和带通滤波单元，所述信号放大单元的输入端与所述甚高频传感器传感器连接，所述信号放大单元的输出端与所述带通滤波器的输入端连接，所述带通滤波器的输出端与所述示波器的第一通道连接。

其中，所述信号处理单元还包括：输入端过压保护单元、输出端过压保护单元，所述输入端过压保护单元的输入端与所述甚高频传感器连接，所述输入端过压保护单元的输出端与所述信号放大单元的输入端连接，所述信号放大单元的输出端与所述输出端过压保护单元的输入端连接，所述输出端过压保护单元的输出端与所述带通滤波器的输入端连接。

本实用新型实施例的有益效果在于：本实用新型可以快速的实现110KV及以上电压等级高压电缆终端、户外电缆终端以及电缆绝缘接头带电甚高频局放测试及定位，将测试和定位合二为一，提高了测试效率，节约检测成本，同时，精确的测量可以及早的发现上述设备的缺陷，及时消除缺陷，防止设备故障带来的直接、间接损失以及设备影响，具有很高的经济和社会价值。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有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实用新型的一些实施例，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是本实用新型实施例一种高压电缆高频局放带电测试装置的结构示意图。

图2是本实用新型实施例的带电测试装置用于高压电缆GIS终端甚高频局放测试的结构示意图。

图3是本实用新型实施例的带电测试装置用于户外电缆终端甚高频局放测试的结构示意图。

图4是本实用新型实施例的带电测试装置用于电缆绝缘接头甚高频局放测试的结构示意图。

图5是本实用新型一实施例的带电测试装置采集的甚高频局放测试信号。

图6是本实用新型一实施例的带电测试装置采集的甚高频局放测试信号。

图7是本实用新型一实施例的带电测试装置采集的甚高频局放测试信号。

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本实用新型可以用以实施的特定实施例。

请参照图1所示，本实用新型实施例一提供一种高压电缆甚高频局放测试装置，包括甚高频传感器3、同步工频互感器4、信号处理单元2和示波器1，所述甚高频传感器3与所述信号处理单元2的输入端连接，所述信号处理单元2的输出端与所述示波器的第一通道CH1连接，所述同步工频互感器4与所述示波器的第二通道CH2连接。

具体地，所述甚高频传感器3用于采集甚高频信号，该甚高频传感器3的带宽为80-200MHZ。所述同步工频互感器4为20Mv/200A，200mV/200A两档可调，用于对电缆本体电压信号的采集，为局放信号识别提供电压相位依据。所述示波器1为多通道示波器，该示波器的采样率大于1G、存储深度大于20M，用于甚高频信号的采集和分析。

具体地，所述信号处理单元2用于对传感器采集的信号进行放大和滤波处理。

在一具体实施方式中，所述装置还包括第一电缆5和第二电缆6，所述传感器3通过所述第一电缆5与所述信号处理单元2的输入端连接，所述信号处理单元2的输出端通过所述第一电缆5与所述示波器1的第一通道CH1连接，所述互感器4通过所述第二电缆6与所述示波器1的第二通道CH2连接。

在一具体实施方式中，所述信号处理单元2包括：信号放大单元2-2和带通滤波单元2-4，所述信号放大单元2-2的输入端与所述甚高频传感器3连接，所述信号放大单元2-2的输出端与所述带通滤波器2-4的输入端连接，所述带通滤波器2-4的输出端与所述示波器的第一通道CH1连接。

具体地，所述信号放大单元2-2的放大倍数大于30db，用于对甚高频传感器采集的信号进行放大。

具体地，所述带通滤波器2-4的带宽为80-200MHZ，用于将过高和过低频率的信号滤除，减少无关信号，提高检测可靠性。

在一具体实施方式中，所述信号处理单元还包括：

输入端过压保护单元2-1、输出端过压保护单元2-2，所述输入端过压保护单元2-1的输入端与所述传感器连接，所述输入端过压保护单元2-1的输出端与所述信号放大单元2-2的输入端连接，所述信号放大单元2-2的输出端与所述输出端过压保护单元2-3的输入端连接，所述输出端过压保护单元2-3的输出端与所述带通滤波器2-4的输入端连接。

具体地，所述输入端过压保护单元2-1的限压小于6.5V，用于保护信号处理单元不被过高电压损坏。

具体地，所述输出端过压保护单元2-3的限压小于10V，用于保护信号处理单元不被过高电压损坏。

本实用新型实施例的高压电缆甚高频局放测试装置可以实现高压电缆带电甚高频局放测试及定位，将测试及定位合二为一，提高了测试效率，节约了检测成本。

本实用新型的高压电缆甚高频局放测试装置可以用于高压电缆附件甚高频局放装置测试、高压电缆GIS终端甚高频局放测试、户外电缆终端甚高频局放测试以及电缆绝缘接头局放测试。

本实用新型实施例二用于说明该测试装置用于高压电缆附件甚高频局放测试，如图1所示。

1、通过甚高频传感器连接同轴电缆将信号处理器2的输入端与甚高频传感器3连接；

2、再通过甚高频传感器连接同轴电缆将信号处理器2的输出端与多通道示波器1的一个通道连接，完成甚高频局放信号的采集部分连接；

3、再通过同步工频互感器连接第二电缆6将同步工频互感器连接到多通道示波器1的一个通道。

完成上述部件连接后，打开示波器及放大器的电源，上述高压电缆附件甚高频局放带电测试装置便可进入检测工作状态。

本实用新型实施例三用于说明该测试装置用于高压电缆GIS终端甚高频局放测试，按图1所示将高压电缆甚高频局放装置接线完毕后，按图2所示，该GIS电缆终端包括：GIS电缆终端仓7、GIS电缆终端内锥绝缘子8、GIS电缆终端尾管9、电缆本体10、支撑架11，该GIS电缆终端设备设置于地面12内。

依以下步骤完成装置现场布置：

1、将甚高频传感器尽可能靠近GIS电缆终端内锥绝缘子固定安装，甚高频传感器金属部分不得与GIS仓体金属件接属。

2、将同步工频互感器4安装于GIS电缆终端仓7下方的电缆本体10上；

完成装置布置后，打开示波器及放大器的电源，使可进行高压电缆GIS终端甚高频局放测试工作。

本实用新型实施例四用于说明该测试装置用于户外电缆终端甚高频局放测试，按图1所示将高压电缆附件甚高频局放装置接线完毕后，按图3所示，该户外电缆终端设备包括户外电缆终端13、电缆终端支撑架14、户外电缆终端底架15、电缆本体16，该电缆终端设备设置于地面12内。

依以下步骤完成装置现场布置：

1、将同步工频互感器4安装于户外电缆终端底座15下方的电缆本体16上；

2、将甚高频传感器尽可能靠近户外电缆终端底座高度，但不能超过底座水平高度并固定安装，且距110kV户外电缆终端顶部裸露导体距离超过1.5m(220kV户外电缆终端顶部裸露导体距离超过2.5m),确保具有足够的安全距离。

完成装置布置后，打开示波器及放大器的电源，使可进行户外电缆终端GIS终端甚高频局放测试工作。

本实用新型实施例五用于说明该测试装置用于电缆绝缘接头进行甚高频局放测试，按图1所示将高压电缆附件甚高频局放装置接线完毕后，如图4所示，该电缆绝缘接头设备包括：电缆本体17、电缆绝缘接头，该电缆绝缘接头包括内部金属防水结构，该结构包括铜保护8-1以及绝缘环8-2。

依以下步骤完成装置现场布置：

1、将同步工频互感器4安装于电缆绝缘接头两侧的电缆本体17上；

2、将甚高频传感器尽可能靠近电缆绝缘接头中间的绝缘环18-2处并安装固定。

完成装置布置后，打开示波器及放大器的电源，使可进行电缆绝缘接头进行甚高频局放测试工作。

在上述实施例2-5的测试过程中，通过以下具体操作获得局放信号：

调整示波器的水平轴时间刻度，使得一屏显示时间宽度为一个工频周期，具体地，调整示波器的水平轴时间刻度为2ms，使得一屏显示时间宽度为20ms，即为一个工频周期时间；

调甚高频传感器介入通道CH1幅值最大值至可以全屏显示到合适，并垂直居中；

调整示波器同步工频互感器4接入通道CH2幅值最大值至可以全屏显示一个工频周期信号，垂直居中，并显示至于通道1信号上方；

设置通道CH1或CH2的触发方式为边沿触发，并设置适当值至可以使通道CH1或CH2触发；

采用单触发方式，使信号触发后静止，获得通道CH1和通道CH2一个工频周期采集数据，如图5-7所示。

在图5-7中，正弦波信号21为工频同步信号，连续密集的信号22为基本噪声信号，大于基本噪声信号峰值1倍以上的信号可识别度高，作为局放信号可识别最低值，即基本噪声所对应的局放检测灵敏度。

在一个工频周期中，存在于一三象限信号对时，而且具有半个工频周期时间10ms间隔的信号，而且该信号可在一定时间间隔连续或间断检测到，则该信号为甚高频局放信号24，除此之外的信号为非甚高频局放信号23。

本实用新型可以快速的实现110KV及以上电压等级高压电缆终端、户外电缆终端以及电缆绝缘接头带电甚高频局放测试及定位，将测试和定位合二为一，提高了测试效率，节约检测成本，同时，精确的测量可以及早的发现上述设备的缺陷，及时消除缺陷，防止设备故障带来的直接、间接损失以及设备影响，具有很高的经济和社会价值。

以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。