用于电缆沟的电缆局部放电检测装置及检测方法与流程

本发明涉及电缆局放检测，具体涉及一种用于电缆沟的电缆局部放电检测装置及检测方法。

背景技术：

1、在现代城市配电网建设中，由于电缆安装在地下，故障率低，维护量小，供电安全可靠，环境美观等特点得到大力推广和应用，城市运行的安全与稳定与其运行状态息息相关。但是，由于人工操作，电缆制作工艺粗糙，遭受环境酸碱腐蚀等原因，使得部分电缆提早进入局部老化状态，尤其是电缆沟道进水一段时间恢复后，电缆局部划痕、套孔洞等容易渗入一定水分，在电场的作用下，逐渐形成水树枝，若场强过高，进而形成电树枝，最后导致电缆绝缘贯穿，大大降低运行电缆的可靠性。电缆的设计寿命为三十年，而投运电缆在运行过程中，由于外力因素影响，电缆局部常常提前发生缺陷现象，局部缺陷若不提早排除，会逐渐演变为电缆故障。电缆一旦发生故障，城市电网供电受到阻碍，严重影响人们的生产生活，给社会造成严重经济损失。由此可见，及时有效的排除电缆局部缺陷能保障城市安全稳定运行。

2、随着社会经济的快速发展，电力电缆的安全运行愈发受到关注。在电缆的投运过程中，由于长时间处于高温、潮湿或腐蚀环境，绝缘线路使用时间过长，绝缘陈旧老化或受损，线芯裸露，绝缘线路敷设过低，碰撞、挤压等外力损伤这些因素影响，电缆经常发生漏电现象，造成短路火灾。

3、传统的电缆局放检测方式通常采用静检测方式，如公布号cn 110780166a专利文献公开的中压电缆局部放电检测系统，包括操作杆、连接组件和玻璃纤维杆，操作杆上设有水平通孔，操作杆可拆卸的安装在连接组件的一端，玻璃纤维杆的一端设有接触头，连接组件上设有传感器，传感器上连接有微处理器；该发明通过玻璃纤维杆的接触头与电缆终端绝缘外部接触，使电缆内部的局部放电的状态通过绝缘层经玻璃纤维杆传递至传感器内，传感器将接收的信号传递至微处理器分析处理，由于玻璃纤维杆既能够保证足够的绝缘强度，又可以将超声波的超声信号传递过来，从而达到了对配网电缆终端的带电检测，既保证可以准确测试出中压电缆终端存在的局放量，也不影响线路正常运行；在调试验收过程中得到可靠的质量保证。但是，对于电缆沟内电缆数量较多情况下，检测不方便，难以及时发现电缆局放问题，存在安全隐患。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明针对现有技术的不足，提供的一种能够对电缆沟内电缆进行自动化巡回局放检测的电缆局部放电检测装置及检测方法，节省人力，便捷高效。

2、为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种用于电缆沟的电缆局部放电检测装置，包括分布在电缆沟内的多个局放检测单元，以及与多个局放检测单元信号互联的远程终端；所述局放检测单元包括底架、支撑架、局放检测传感器、水平往复组件和垂直往复组件，所述底架上设置所述水平往复组件，所述水平往复组件上固定设置所述支撑架，所述支撑架上设置所述垂直往复组件，所述局放检测传感器固定设置在所述垂直往复组件上。

3、进一步地，所述底架沿电缆布设方向设置在电缆沟中心线上，所述底架上设置开槽。

4、进一步地，所述水平往复组件包括螺杆、支撑块、伺服电机和往复切换部件，所述螺杆两端分别与装设于所述开槽两端的轴承连接，所述支撑块水平开设穿孔，所述穿孔内嵌设螺纹套，所述螺纹套与所述螺杆螺纹连接，所述螺杆一端从所述开槽穿出，并且与所述伺服电机的转轴连接，所述往复切换部件与所述伺服电机信号连接。

5、进一步地，所述螺杆两侧均设置导向杆，所述导向杆两端分别固定于所述开槽两端，两所述导向杆均穿设于所述支撑块。

6、进一步地，所述往复切换部件包括伺服电机控制器和两个行程开关，两所述行程开关分别设置在所述开槽两端内侧，并且均与所述伺服电机控制器信号连接，用于控制所述伺服电机正、反转切换。

7、进一步地，所述垂直往复组件包括活动设置在所述支撑架上、下端的两个辊体，以及设置在两个辊体外侧的传动带，所述局放检测传感器设置在所述传动带上，其中一个所述辊体由减速电机驱动。

8、进一步地，所述局放检测传感器包括超声波传感器和暂态地电压传感器。

9、进一步地，所述用于电缆沟的电缆局部放电检测装置的检测方法，包括以下步骤：

10、s1：初始状态下，所述支撑块位于所述开槽左端，所述局放检测传感器位于所述传动带下端；

11、s2：设置所述伺服电机和减速电机的运行参数，使所述支撑块从所述开槽左端移动到右端时，所述局放检测传感器从所述传动带下端移动到上端；

12、s3：启动所述伺服电机和减速电机，所述支撑块带动所述支撑架向右平移，同时所述传动带带动局放检测传感器在传动带一侧向上移动；

13、s4：当所述支撑块与所述开槽右端的行程开关接触时，所述伺服电机控制器控制所述伺服电机反转，所述支撑块向左移动，同时，所述局放检测传感器从传动带上端向下移动；

14、s5：往复移动过程中，局放检测传感器实时向远程终端传输信息，实现对电缆沟内两侧多排电缆局部放电巡回检测。

15、电缆沟是用以敷设和更换电力或电讯电缆设施的地下通道，为了提高电缆敷设数量，以及保证散热，电缆沟通常内部两侧设置多排电缆架，多条电缆排布在电缆架上，因此，在电缆沟内进行全线局放检测是一个大工程，采用人工检测，需要耗费大量人力、物力，不太现实，而且电缆沟内发生局部放电的概率很小，本行业鲜有对电缆沟内电缆进行全线局放检测。

16、但是，随着电力系统领域的快速发展，局放间接检测技术也得到广泛研究，如公布号cn 112415347 a专利文献公开的一种用于电缆沟隧道的局部放电检测方法及系统，包括多次同步采集电缆沟隧道内被监测电缆的多个位置的检测信号，该检测信号包括脉冲电流检测信号和超声波检测信号，从而得到多组检测信号；对得到的多组检测信号进行抑噪处理；对抑噪处理后的多组检测信号，应用分段相关技术得到多个估计局放位置的样本；对多个估计局放位置的样本用修整平均数据滤波技术处理以便对估计的局放位置统计过程的控制，根据调整后的均值数据过滤技术计算出估计误差较小的局放位置；又如公布号cn113253064a专利文献公开的一种电缆局部放电的检测方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：获取所述金属护套的接地端电流和所述金属护套的表面温度；当所述金属护套的表面温度的状态为异常状态时，根据所述接地端电流的状态判断所述电缆是否发生局部放电；其中，所述接地端电流的状态包括异常状态或正常状态；若所述电缆发生局部放电，则根据所述电缆的输入电流确定所述电缆局部放电的发生位置或放电阶段。由此可知，本领域技术人员在对电缆沟内电缆进行局放检测时，为了节省检测成本，通常容易想到采用上述通过对少量局放信息采集、模拟、处理，得到较为准确的局部放电位置信息的检测方法和系统，因此，本技术采用直接式检测方法，而在电缆沟内设置多个局放检测单元的技术方案，对本领域技术人员来说是不容易想到的。

17、另外，在本技术一个局放检测单元内，通过水平往复部件和垂直往复部件的配合，使局放检测传感器左、右，上、下同时往返一来回，即可实现该检测区域内电缆沟两侧多排电缆的检测，在保证检测效率的同时，还能满足较低的生产成本和检测成本，因此，本技术技术方案对本领域技术人员来说是不容易想到和实现的。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

19、本发明在电缆沟内分区域设置多个局放检测单元，底架设置于电缆沟中心线上，底架上的水平往复组件带动支撑架水平往复移动，支撑架上的垂直往复组件带动局放检测传感器垂直往复移动，局放检测传感器与远程终端信号互联，实时监控，从而能够对电缆沟两侧多排电缆架上的电缆进行自动化巡回检测，节省人力，而且能够及时发现电缆局部放电情况，保证电缆安全运行。

20、本发明用于电缆沟的电缆局部放电检测装置，水平往复组件中，伺服电机驱动螺杆转动，支撑块在两导向杆的作用下，水平移动，支撑架随之移动，与此同时，支撑架上的垂直往复组件，减速电机驱动辊体转动，使传动带随之转动，其上的局放检测传感器随传动带上、下往复移动，在上、下，左、右移动过程中，局放检测传感器能够对电缆沟内两侧多排电缆进行近距离探测，实现大范围检测，便捷高效，而且准确性高。

21、本发明用于电缆沟的电缆局部放电检测方法，通过设置支撑块与局放检测传感器的初始位置，以及预设伺服电机和减速电机的运行参数，使支撑块从开槽左端移动到右端时，局放检测传感器从传动带下端移动到上端，实现局放检测传感器对一侧多排电缆架上的电缆进行巡检，支撑块接触开槽右端的行程开关，伺服电机控制器控制伺服电机反转，使支撑块从开槽右端返回左端，局放检测传感器从传动带另一侧下端移动到下端，实现局放检测传感器对另一侧多排电缆架上的电缆巡检，通过定时开启巡检，使电缆沟内多条电缆进行全面检测。