一种中压电缆局部放电带电检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及局部放电检测装置技术领域，尤其涉及一种中压电缆局部放电带电检测装置。


背景技术：

2.由于电力电缆可以有效节省线路走廊，减少对城市环境的影响，已经在城市10kv配网中得到了广泛地使用。对电缆故障的统计表明，电缆接头故障是导致电缆故障最主要的原因。电缆接头在安装过程中常因施工工艺问题导致安装的接头存在缺陷，缺陷电缆接头投入运行后，因缺陷部位电场集中，容易发生局部放电(局放)最后导致接头击穿。因此配网电缆维护中，及时检测到局放，并根据局放发展情况分析判断电缆状态，成为一种可行的提高配网电缆运行可靠性的有效方法。现有的用于检测局部放电的带电检测装置，采样率较低，计算性能有限，检测结果需要人工进行判断，对人员专业要求高，容易产生误判问题，并且现有装置大多采用单机运行方式，检测数据存储于本地，检测完成后需要人工进行数据的抄录或通过u盘、sd卡将数据导入电脑中进而生成报告，实效性差。


技术实现要素：

3.鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种中压电缆局部放电带电检测装置，以克服或至少部分解决现有技术所存在的上述问题。
4.本实用新型所提供的技术方案如下:
5.一种中压电缆局部放电带电检测装置，包括数据处理终端和数据采集终端，所述数据采集终端包括若干个数据采集模块、相位同步模块、cpu、信号预处理模块、信号采集单元和通讯模块，所述数据采集模块的输出端与信号预处理模块的输入端电连接，所述信号预处理模块的输出端与信号采集单元的输入端电连接，所述信号采集单元的输出端与cpu电连接，所述通讯模块用于实现cpu与数据处理终端之间的数据交互，所述若干个数据采集模块中至少有一个用于通过高频电流检测电力线缆局部放电，所述相位同步模块用于连接外部相位同步装置，将同步信号传输至cpu。
6.进一步的，所述数据采集模块中的一个为高频电流传感器，用于采集局部放电信号，剩余的数据采集模块为预留接口。
7.进一步的，所述信号预处理模块包括滤波器和放大电路，所述数据采集模块、滤波器、放大电路、信号采集单元依次相连接。
8.进一步的，所述信号采集单元包括模数转换模块和数据采集卡，所述模数转换模块的输入端与信号预处理模块的输出端信号相连，其输出端与数据采集卡的输入端信号相连，所述数据采集卡的输出端与cpu信号相连。
9.进一步的，所述数据采集终端还包括电源管理模块，所述电源管理模块包括依次相连的ac/dc转换模块、充放电管理模块和蓄电模块，所述ac/dc转换模块的输入端与市电电连接，其输出端与cpu电连接。
10.进一步的，所述数据处理终端为笔记本电脑、平板电脑或台式机中的一种。
11.进一步的，所述外部相位同步装置为信号发生器或者罗氏线圈。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
13.本实用新型所提供的一种中压电缆局部放电带电检测装置，设有多个数据采集模块，可支持多种局放检测类型，本装置通过将数据采集终端和数据处理终端相连接，检测数据通过通讯模块自动上传到数据处理终端进行管理，由数据处理终端进行数据采集分析，运行性能更佳，可进行复杂运算，提高分析准确性，通过数据分析、诊断，最终生成检测报告，提高带电检测实效性，且减少数据抄录工作量。
附图说明
14.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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优选实施例，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。
15.图1是本实用新型实施例提供的一种中压电缆局部放电带电检测装置整体结构示意图。
16.图中，1数据处理终端，2数据采集终端，201数据采集模块，202相位同步模块，203cpu，204信号预处理模块，205信号采集单元，206通讯模块，207电源管理模块。
具体实施方式
17.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所列举实施例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
18.参照图1，本实施例提供一种中压电缆局部放电带电检测装置，所述装置包括数据处理终端1和数据采集终端2。所述数据采集终端2包括若干个数据采集模块201、相位同步模块202、cpu 203、信号预处理模块204、信号采集单元205和通讯模块206，所述数据采集模块201的输出端与信号预处理模块204的输入端电连接，所述信号预处理模块204的输出端与信号采集单元205的输入端电连接，所述信号采集单元的输出端与cpu 203电连接，所述通讯模块206用于实现cpu与数据处理终端之间的数据交互，所述若干个数据采集模块201中至少有一个用于通过高频电流检测电力线缆局部放电，所述相位同步模块202用于连接外部相位同步装置，将同步信号传输至cpu。
19.具体的，所述数据采集模块201中的一个为高频电流传感器，所述高频电流传感器采用高频电流局放检测技术检测电力线缆的局部放电，其原理为:当电缆接头发生局部放电的瞬间会产生一个高频的脉冲电流，该脉冲电流以导行波的形式沿电缆本体向远处传播，并通过中间接头或终端接头的接地线进入大地，因此在电缆本体、中间接头或终端头的接地线上安装高频电流传感器即可耦合到电缆局部放电脉冲电流。所述高频电流传感器安装于配电电缆终端头的接地线上，负责局部放电信号的采集。其余的数据采集模块201为预留接口，可以扩展其他检测类型。
20.所述相位同步模块202通过连接外部相位同步装置，为检测信号提供电压相位，为后续的相位分析提供依据。相位同步模块202具有两种相位同步方式：内同步和外同步。所
述内同步具体为，当所述装置接通交流电源后，直接采用电源相位。所述外同步指外部0～9v的输入信号，此时外部相位同步装置可以是信号发生器或罗氏线圈，当外部相位同步装置为信号发生器时，采集信号发生器输出的正弦波或方波信号；当外部相位同步装置为罗氏线圈时，可以采集直接圈接在电缆上的罗氏线圈的输出信号。相位同步模块202通过bnc线将同步信号传输至cpu 203，同步信号的选择由cpu 203自行判断决定。一些实施方式中，所述相位同步模块202可以采用ph
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1000型号。
21.所述cpu 203用于负责数据采集终端的相位信息、信号采集单元205信息的管理，相位同步信号的选择，以及将数据采集终端2的相关数据通过通讯模块206传输到数据处理终端1。cpu 203可以采用市面上现有的公知型号。
22.所述信号预处理模块204包括滤波器和放大电路，所述数据采集模块201、滤波器、放大电路、信号采集单元依次相连接。信号预处理模块204主要用于对数据采集模块201输出的信号进行滤波和放大，数据采集模块201采集的信号中会有各类噪声和干扰信号，需要配合硬件滤波器进行滤波，滤波过后信号幅值会有一定程度的衰减，需经过宽带放大器放大，总而达到提高局部放电信号信噪比的目的。所述滤波器可以采用市面上现有的公知型号；所述放大电路可以采用本领域技术人员熟知的常规放大电路。
23.所述信号采集单元205包括模数转换模块和数据采集卡，所述模数转换模块的输入端与信号预处理模块的输出端信号相连，其输出端与数据采集卡的输入端信号相连，所述数据采集卡的输出端与cpu信号相连模数转换模块将实际采集到的模拟信号转换为可供进一步处理的数字信号，数据采集卡负责采集数字信号，以供后续分析使用。所述模数转换模块和数据采集卡均可以采用市面上现有的公知型号。
24.所述通讯模块206的作用是实现数据采集终端2与数据处理终端1之间的数据交互，通讯模块206可以采用usb3.0线直连，也可以采用usb3.0转rj45以太网接口，还可以采用usb3.0转光纤以太网接口。
25.所述数据处理终端1为笔记本电脑、平板电脑或台式机中的一种，用于控制数据采集终端2进行数据采集以及对数据采集终端2采集到的数据进行汇总和边缘计算，通过运行内置的现有软件做支撑，对数据进行深入分析，自动进行结果诊断，同时通过现有软件生成检测报告，还可以响应后台服务器的要求将数据上传到后台服务器中。所述现有软件可以采用pdc
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3000型电缆高频电流局部放电云检测系统。
26.另外，所述数据采集终端2还包括电源管理模块207，所述电源管理模块207包括依次相连的ac/dc转换模块、充放电管理模块和蓄电模块，所述ac/dc转换模块的输入端与市电电连接，其输出端与cpu电连接。ac/dc转换模块用于将市电转换为装置所需的直流电，充放电管理模块用于实现充放电管理，当有外部电源输入时自动切换到外部电源供电，否则通过蓄电模块供电，所述蓄电模块采用大容量可充电锂电池。所述充放电管理模块可以采用市面上现有的充放电管理芯片。
27.所述装置在使用时，首先安装数据采集模块201中的高频电流传感器，并确定相位同步类型，自同步类型无需接通交流电，采用内部电源即可，内同步类型则必须接通交流电源，外同步类型需要连接信号发生器或罗氏线圈，用户可以根据实际情况选择相位同步类型。数据采集模块201完成数据采集，并经过信号预处理模块204、信号采集单元205的处理后传输至cpu 203,cpu203通过通讯模块206将数据发送到数据处理终端1，数据处理终端1
内置的现有软件对所采集数据进行特征提取和结果诊断，最终生成检测报告。
28.所述装置与传统技术相比，可以配置高采样率的采样卡，采样率越高越能还原局部放电信号的高频分量，同时设有多个预留接口，可以扩展如超声波、地电波等局部放电检测类型。所述装置可根据实际场景进行相位同步方式选择，从而满足不同场景的检测要求。该装置将数据采集终端2与数据处理终端1进行连接，通过数据处理终端1进行数据分析，与传统方式相比，数据处理终端1可以采用平板电脑、台式机或笔记本作为载体，运行性能更佳，可进行复杂计算，提高分析准确性。
29.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。