CN102955099A

CN102955099A - 一种高压电缆鉴别的测试方法及其装置

Info

Publication number: CN102955099A
Application number: CN2012104502120A
Authority: CN
Inventors: 张志坚; 浦仕亮; 徐凯; 谢敏生; 周红权; 吴典; 朱洁明; 丁越翔
Original assignee: State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd; Wuxi Power Supply Co of Jiangsu Electric Power Co; State Grid Corp of China SGCC
Current assignee: State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd; Wuxi Power Supply Co of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd; State Grid Corp of China SGCC
Priority date: 2012-11-12
Filing date: 2012-11-12
Publication date: 2013-03-06

Abstract

本发明提供了一种高压电缆鉴别的测试方法及其装置，该装置包括电子式高频高压信号发生器和信号接收装置。电子式高频高压信号发生器包括电子式高频高压直流发生模块、脉冲电容器、放电单元、电池、低压控制电路；信号接收装置连接柔性线圈，由信号处理单元、显示器组成。装置工作时，电子式高频高压信号发生器的高压输出端分别连接到被测电缆的金属导体和大地之间，并周期对电缆放电；使用柔性线圈采集沟道中每条电缆上的放电信号，传至信号处理单元，根据显示波形判断是否为被测电缆，自动得出鉴别结果。该装置可以有效鉴别出所要标识的电缆；电池供电，对运行环境要求低，方便携带及使用；有效抵制感应电压对被测电缆的影响，操作安全方便。

Description

一种高压电缆鉴别的测试方法及其装置

技术领域

本发明涉及一种高压电缆鉴别的测试方法及其装置，属于电缆测试设备领域。

背景技术

由于城市改造的原因，现在的高压电缆大都敷设在专用电缆沟中，但沟道里经常会并行多条电缆，这对电缆的查找和识别带来巨大的困难。现阶段常用的电缆鉴别方法对超高压单芯电缆及高电压等级的多芯高压电缆效果不佳，很难准确判断出所测试的电缆。由于超高压电缆及其他高电压等级电缆在发生故障或检修时，很难在电缆沟中准确找到所要测试电缆，必须进行电缆相别的鉴别。在传统的鉴别过程中，由于运行电缆感应电压的影响，一方面感应电压回击测试仪器，容易造成仪器内部损坏；另一方面，感应电压的信号强度要超过测试仪器提供的检测信号的强度，容易造成误判断。因此，设计一种高压电缆鉴别的测试方法及装置越加必要。

高压电缆鉴别的测试方法及其装置是一种对高压电缆进行相位鉴别的新方法和专用仪器。它由信号发生器和接收装置两部分组成，可以简单、快捷、准确查找到被测试电缆，能够在电缆沟道中快速找到被测电缆，降低工作量，提高工作效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：设计一种能够在强感应电下快速进行高压电缆鉴别的测试方法及其装置，可以简单、快捷、准确查找到被测试电缆，降低工作量，提高工作效率。

为实现上述目的，本发明一方面提供了一种高压电缆鉴别的测试方法，包括以下步骤：

a．把被测试目标电缆的金属芯线（或金属护层）在测试末端与电缆公共地之间通过短路线连接；

b．在测试端，向被测试目标电缆的金属芯线（对应于a步骤中的测试末端）与大地之间瞬间施加一个周期性的高压放电信号，使被测试电缆与大地之间形成放电回路；

c．在电缆沟道中使用柔性线圈对每条电缆进行测试，信号接收装置采集每条电缆上的信号，进行模拟数字转换，在显示器上显示采集到的信号波形，再根据波形的极性、信号幅值和放电时间间隔的特征信息，自动判别是否为目标电缆，并显示判断结果。

所述b步骤的瞬间施加信号是采用5kV/10μF进行储能放电，高压电压为3kV，高电压脉冲电压远大于线芯感应电压，可有效克服线芯中工频感应电压的影响，将信号容易的施加于电缆上。信号的周期为6s至15s之间设定。

所述c步骤的柔性线圈的周长达1m，直径为30cm。

所述c步骤中，若放电波形极性为正，且放电时间间隔为b步骤施加的信号周期，则接收器判断为是目标电缆，显示器显示“√”；若放电波形极性为负，或幅值小于设定阈值，或放电间隔不为设定的周期，则判断为不是目标电缆，显示器显示“×”。

本发明另一方面提供一种高压电缆鉴别的装置，其包括：电子式高频高压信号发生器和信号接收装置。

所述电子式高频高压信号发生器包括：电子式高频高压直流发生模块、脉冲电容器、放电单元、低压控制电路及可充电大容量锂电池；电池的输出端连接至电子式高频高压发生模块，以及连接到脉冲电容器，为脉冲电容器充电；电子式高频高压直流发生模块的低压侧连接控制开关和脉冲电压指示表，电子式高频高压发生模块的高压输出端通过脉冲电容器连接到放电单元，低压控制电路分别连接所述电子式高频高压直流发生模块和放电单元，通过低压控制电路来操作放电单元，把储存在脉冲电容器上的能量释放到被测目标电缆上。

所述信号接收装置包括信号处理单元和显示器，所述信号处理单元的输入端连接柔性线圈；所述柔性线圈采集电缆上的信号，接至信号处理单元，最终采集到的信号波形显示于显示器上，信号接收装置根据所显示波形的极性、信号幅值和放电时间间隔判断出是否为被测目标电缆并予以显示。

所述脉冲电容器为5kV/10μF，冲击电压为3kV，强感应电压数倍以上，以克服强感应电的影响，确保将直流脉冲加于电缆。

所述信号处理单元中包括有中心频率为2kHz的带通滤波器，用于排除50Hz工频电流和其他高频电流干扰的影响，将放电脉冲信号提取出来。

所述信号接收装置若判断当前测试电缆是目标电缆，则显示器显示“√”；若判断当前测试电缆不是目标电缆，则显示器显示“×”。

本发明的优点是：采用本发明所述的一种高压电缆鉴别的测试方法及其装置，可以有效保护测试仪器不会被感应电压击穿损坏；也可以避免由于感应电压太高而造成的误判断，可快速、准确地找到被测电缆；装置采用电池供电，可以适应较复杂的工作环境，不必受装置供电的影响；该测试方法鉴别准确率高，仪器操作简单、便携；节省大量的人力、物力和财力。

附图说明

图1是本发明的工作原理示意图。

图2是电子式高频高压信号发生器的原理框图。

图3是信号接收装置的实现框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明的基本原理为：把被测试电缆的金属芯线（或金属护层）在测试末端与电缆公共地之间通过短路线连接；在测试端，向被测试电缆的金属芯线（对应于a中的测试末端）与大地之间瞬间施加一个周期性的高压放电信号，使被测试电缆与大地之间形成放电回路；在电缆沟道中使用柔性线圈对每条电缆进行测试，采集每条电缆上的信号，查看采集到的信号波形，信号接收装置根据采集信号智能判断是否为被测电缆，自动得出鉴别结果。

瞬间施加信号是采用5kV/10μF脉冲电容器进行储能放电，高压电压为3kV，周期性信号的周期可调为6至15秒，柔性线圈的周长达1m，直径为30cm。

本发明所述的高压电缆鉴别的测试装置包括：电子式高频高压信号发生器和信号接收装置。

如图2所示，所述电子式高频高压信号发生器包括：电子式高频高压直流发生模块、脉冲电容器、两个放电单元、低压控制电路及可充电大容量锂电池；电池的输出端连接至电子式高频高压发生模块，以及连接到脉冲电容器，为脉冲电容器充电；电子式高频高压直流发生模块的低压侧连接控制开关和脉冲电压指示表，电子式高频高压发生模块的高压输出端通过脉冲电容器连接到放电单元，耐压可达5kV；低压控制电路分别连接所述电子式高频高压直流发生模块和放电单元，通过低压控制电路来操作放电单元，一个放电单元把储存在脉冲电容器上的能量释放到被测目标电缆上，脉冲电压可达3kV；另一放电单元（可省略）连接在所述电子式高频高压信号发生器输出端和地之间，在电子式高频高压信号发生器工作时，对地形成一保护间隙，当感应电压大于4kV时，间隙被击穿，对地放电，保护电子式高频高压信号发生器；当电子式高频高压信号发生器电源关闭和意外断电时，该放电单元对地短路。

如图3所示，所述信号接收装置包括信号处理单元和显示器，所述信号处理单元的输入端连接柔性线圈；所述柔性线圈采集电缆上的信号，接至信号处理单元，最终采集到的信号波形显示于显示器上，信号接收装置根据所显示波形的极性、信号幅值和放电时间间隔判断出是否为被测目标电缆并予以显示。信号接收装置若判断当前测试电缆是目标电缆，液晶显示器显示“√”；若当前判断测试电缆不是目标电缆，液晶显示器显示“×”。

下面通过对所述高压电缆鉴别的测试方法的说明来介绍所述高压电缆鉴别的测试装置的工作过程，所述方法包括以下步骤：

1) 把被测试电缆的金属芯线在电缆末端与护层、大地之间通过短路线连接。

2) 在测试端，把电子式高频高压信号发生器的输出线的“电缆”测试夹连接到被测试电缆的金属芯线，输出线的“接地”测试夹连接到护层，护层要良好接地。

3) 打开电子式高频高压信号发生器的开关，设定放电周期，周期可在6s至15s间设定。按下合闸按钮，发生器输出高压，对被测电缆放电，在被测电缆与大地之间每间隔放电周期施加一次3kV的高压放电信号，使被测试电缆与大地、护层之间形成放电回路。

4) 在挖开的电缆沟道中，找到并排的多条电缆，使其稍微离开地面，有积水的需要抽干水。

5) 把柔性线圈和信号接收装置连接起来，使用柔性线圈测量每一条电缆上的放电信号，如果被测电缆，在每隔固定放电周期放电时，在信号接收装置上显示幅值较大的正方向脉冲，显示的信号周期为步骤3中设定放电周期时，仪器判断为目标电缆，在液晶右上角显示“√”符号；否则，仪器判定不是目标电缆，则会显示“×”符号，且液晶显示的放电波形幅值较小。

该测试方法设计的测试装置适合单芯电缆以及大多数的多芯高压电缆。

下面是一个高压电缆鉴别的实施例。

所鉴别高压电缆参数如下。

型号：YJV-6/10kV；截面：185mm²；敷设方式：隧道方式；并排电缆：5条。

1、接线。

电缆的A相在末端与护层、大地短接，把电子式高频高压信号发生器的“电缆”输出端连接到A相的测试端，信号发生器的“接地”端连接到护层，护层必须良好接地；柔性线圈的信号插头插到信号接收装置的插座上。

2、测试。

打开电子式高频高压信号发生器的开关，开始对电缆进行周期放电，设定放电周期为6s。在需要鉴别的隧道位置，有5条电缆并排走向，其余4条电缆均为带电运行。使用柔性线圈分别测试5条电缆，在其中4条电缆上有轻微的放电波形，幅值较小，放电波形极性为负，信号接收装置液晶显示为“×”，即不是被测电缆；在一条电缆上测试时，接收装置显示的波形幅值较大，且显示两次的放电间隔为6s，放电波形极性为正，装置液晶显示为“√”，即为测试电缆。

从以上实例可以看出，本发明可以准确快速地找到被鉴别电缆，完全符合实际工作的需要。

Claims

1.一种高压电缆鉴别的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

a．把被测试目标电缆的金属芯线或金属护层在测试末端与电缆公共地之间通过短路线连接；

b．在测试端，向被测试目标电缆的金属芯线与大地之间瞬间施加一个周期性的高压放电信号，使被测试电缆与大地之间形成放电回路；

2.如权利要求1所述高压电缆鉴别的测试方法，其特征在于：所述b步骤瞬间施加的信号是采用5kV/10μF进行储能放电。

3.如权利要求1所述高压电缆鉴别的测试方法，其特征在于：所述b步骤的高压电压为3kV。

4.如权利要求1所述高压电缆鉴别的测试方法，其特征在于：所述b步骤的信号的周期在6s至15s之间设定。

5.如权利要求1所述高压电缆鉴别的测试方法，其特征在于：所述c步骤的柔性线圈的周长达1m。

6.如权利要求1所述高压电缆鉴别的测试方法，其特征在于：c步骤中，若放电波形极性为正，且放电时间间隔为b步骤施加的信号周期，则接收器判断为是目标电缆；若放电波形极性为负，或幅值小于设定阈值，或放电间隔不为设定的周期，则判断为不是目标电缆。

7.一种高压电缆鉴别的测试装置，其特征在于：包括电子式高频高压信号发生器和信号接收装置，所述电子式高频高压信号发生器包括：电子式高频高压直流发生模块、脉冲电容器、放电单元、低压控制电路及可充电大容量锂电池；电池的输出端连接至电子式高频高压发生模块，以及连接到脉冲电容器，为脉冲电容器充电；电子式高频高压直流发生模块的低压侧连接控制开关和脉冲电压指示表，电子式高频高压发生模块的高压输出端通过脉冲电容器连接到放电单元，低压控制电路分别连接所述电子式高频高压直流发生模块和放电单元，通过低压控制电路来操作放电单元，把储存在脉冲电容器上的能量释放到被测目标电缆上；所述信号接收装置包括信号处理单元和显示器，所述信号处理单元的输入端连接柔性线圈；所述柔性线圈采集电缆上的信号，接至信号处理单元，最终采集到的信号波形显示于显示器上，信号接收装置根据所显示波形的极性、信号幅值和放电时间间隔判断出是否为被测目标电缆并予以显示。

8.如权利要求7所述高压电缆鉴别的测试装置，其特征在于：所述脉冲电容器为5kV/10μF，冲击电压为3kV，强感应电压2倍或以上，以克服强感应电的影响，确保将直流脉冲加于电缆。

9.如权利要求7所述高压电缆鉴别的测试装置，其特征在于：所述信号处理单元中包括有中心频率为2kHz的带通滤波器，用于排除50Hz工频电流和其他高频电流干扰的影响，将放电脉冲信号提取出来。

10.如权利要求7所述高压电缆鉴别的测试装置，其特征在于：所述信号接收装置若判断当前测试电缆是目标电缆，则显示器显示“√”；若判断当前测试电缆不是目标电缆，则显示器显示“×”。