基于波阻抗检测电缆接头老化程度的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于波阻抗检测电缆接头老化程度的方法，包括：在待检测电缆的一端连接一个信号发生器，令其发出一个入射波，该入射波在待测电缆中传播时遇到电缆接头会反射回来一个反射波，采集该反射波，并根据反射波的幅值得到电缆接头的波阻抗；将当前波阻抗与新生产电缆接头的波阻抗相比对，即得到当前电缆接头的老化程度。本发明专利技术方法能够简单有效地检测出电缆接头的运行状态，确定其老化程度，从而判断是否需要更换，防止故障的发生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电缆接头检测研究领域，特别涉及一种基于波阻抗检测电缆接头老化 程度的方法。
技术介绍
目前单独对电缆接头老化程度进行检测的方法比较少，大多是对一整段电缆本体 或包括接头的电缆进行剩余寿命的预测。就目前来说，电缆剩余寿命评估试验方法有以下 几种：击穿电压对比法、介质损耗因素法、直流泄漏电流法等。但是，这些方法需要的设备比 较笨重，现场检测比较麻烦，而且也只能对一段电缆进行测量，对电缆接头没有针对性。 因此，研究一种能够对电缆接头老化程度进行测试、且设备简单，容易操作的方法 具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于波阻抗检测电缆接 头老化程度的方法，该方法能够简单有效地检测出电缆接头的运行状态，进而可以在故障 发生之前发出预警，提醒用户及时更换新的电缆中间接头，防止故障的发生。 本专利技术的目的通过以下的技术方案实现：基于波阻抗检测电缆接头老化程度的方 法，包括：在待检测电缆的一端连接一个信号发生器，令其发出一个入射波，该入射波在待 测电缆中传播时遇到电缆接头会反射回来一个反射波，采集该反射波，并根据反射波的幅 值得到电缆接头的波阻抗；将当前波阻抗与新生产电缆接头的波阻抗相比对，即得到当前 电缆接头的老化程度。 具体的，包括步骤： (1)信号发生器发出一个已知幅值为Uniax的入射波Ulf，入射波在经过电缆接头的 两端时形成两个阻抗变化面A和B，其中A点在靠近信号发生器的一端； (2)采集A点第一次折射的信号U3f、第一次反射的信号Ulb和B点第一次反射的信 号 u2b; (3)设待测线路中的电缆本体的波阻抗为Z1，电缆接头的波阻抗为Z2，则： 其【_为接收到的反射波u b的幅值，u b = u lb+u3f; L。、C。分别为 单位长度电缆的电感和电容； (4)将计算得到的电缆接头的波阻抗Z2与新生产电缆接头的波阻抗相比对，得到 当前电缆接头的老化程度。 作为一种优选，所述步骤（3)中，根据公式^得到： 进而得到Z2/Z# k的关系方程； 设新生产电缆接头的波阻抗为Z。，计算Z。/%，然后比对Z2/ZJP Z。/%，建立一老化 程度对照表； 根据Z2/Z# k的关系，即得到k与老化程度的对照表。 采用上述的方式，则可以事前就建立一个k与老化程度的对照表，在时间测量中， 只要检测到反射波U b的幅值，即可以得到k值，进而直接得到当前电缆接头的老化程度，无 需每次都再进行计算。 本专利技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果： 本专利技术提出了一种利用波阻抗检测电缆接头老化程度，能够简单有效地检测出电 缆接头的运行状态，得到当前的老化程度，对其剩余寿命进行评估，可以在故障发生之前发 出预警，提醒用户及时更换新的电缆接头，防止故障的发生，避免损失。【附图说明】 图1是实施例1所采用的装置结构示意图。 图2是实施例1所述方法的原理示意图。 图3是实施例1中22/%与k的关系曲线图。【具体实施方式】 下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限 于此。 实施例1 在本实施例中，为了进行电缆接头老化程度的检测，在待检测电缆的一端连接一 个信号发生器，该信号发生器用于发射一个入射波，同时在待检测电缆的同一端还连接一 计算机，该计算机用于采集电缆接头反射回来反射波，并根据反射波的幅值得到电缆接头 的波阻抗，将当前波阻抗与新生产电缆接头的波阻抗相比对，即得到当前电缆接头的老化 程度。 根据行波理论的分析，入射行波会在不同波阻抗的节点处发生反射和折射，如图2 所示。另外，由于信号发生器接入点到电缆接头之间的距离Ic较短，所以本方法中忽略信 号波的衰减和波形的变化，即看成无损耗线路。 设待测线路中的电缆本体的波阻抗为Z1，电缆接头的波阻抗为Z2，入射波为u lf。 由于电缆接头和电缆本体的波阻抗不相同，所以在接头的两端会形成两个阻抗变 化面A和B，参见图2,在A点有： 折射波 B点反射回来的反射波u2b在A点又发生折射和反射，这样，A、B两点之间就会发 生多次折反射。这里只考虑A点的第一次折、反射和第二次折射以及B点的第一次反射。 电缆本体的波阻抗为> U、C。分别为单位长度电缆的电感和电容，其除 了与电缆所用介质材料、介电系数与导磁系数有关外，还与电缆芯线的截面积和芯线与外 皮之间的距离有关。所以，不同规格和种类的电缆，其波阻抗也不同。电缆芯线截面积越大， 波阻抗值越小。 由于接头的尺寸太短，所以忽略Ulb和u 3f的时间差，即所接受到的反射信号为： Ub= u lb+u3f = β xulf+ O1P2O 2ulf = ( β x+ α x β 2 a 2)ulf 设入射波Ulf的幅值为Unax，接收到的反射波Ub的幅值为IT _，则 可得到Z2/Z# k的关系曲线图，参见图3. 由行波理论计算及图3可知，电缆接头波阻抗越大，反射信号的幅值就越大，越接 近入射信号的幅值。因此，可以根据反射信号的幅值来得知电缆接头的波阻抗，再与新生 产电缆接头的波阻抗相对比就能知道接头的老化程度，并且可以得出一个类似于表1的表 格。由此可以根据得到的反射波与入射波的幅值比k，对比表1中对应于不同老化程度的k 值的范围便可知道接头的老化程度。 表1幅值比k与接头的老化程度的对应表 上述实施例为本专利技术较佳的实施方式，但本专利技术的实施方式并不受上述实施例的 限制，其他的任何未背离本专利技术的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化， 均应为等效的置换方式，都包含在本专利技术的保护范围之内。【主权项】1. ，其特征在于，包括：在待检测电缆的一 端连接一个信号发生器，令其发出一个入射波，该入射波在待测电缆中传播时遇到电缆接 头会反射回来一个反射波，采集该反射波，并根据反射波的幅值得到电缆接头的波阻抗；将 当前波阻抗与新生产电缆接头的波阻抗相比对，即得到当前电缆接头的老化程度。2. 根据权利要求1所述的，其特征在于，包 括步骤： (1) 信号发生器发出一个已知幅值为Uniax的入射波ulf，入射波在经过电缆接头的两端 时形成两个阻抗变化面A和B，其中A点在靠近信号发生器的一端； (2) 采集A点第一次折射的信号u3f、第一次反射的信号Ulb和B点第一次反射的信号 u2b; (3) 设待测线路中的电缆本体的波阻抗为Z1，电缆接头的波阻抗为Z2,则：长度电缆的电感和电容； (4) 将计算得到的电缆接头的波阻抗Z2与新生产电缆接头的波阻抗相比对，得到当前 电缆接头的老化程度。3. 根据权利要求2所述的，其特征在于，所进而得到厶/^与k的关系方程； 设新生产电缆接头的波阻抗为Z。，计算Z。/%，然后比对Z2/ZJPZ。/%，建立一老化程度 对照表； 根据厶/^与k的关系，即得到一k与老化程度的对照表。【专利摘要】本专利技术公开了一种，包括：在待检测电缆的一端连接一个信号发生器，令其发出一个入射波，该入射波在待测电缆中传播时遇到电缆接头会反射回来一个反射波，采集该反射波，并根据反射波的幅值得到电缆接头的波阻抗；将当前波阻抗与新生产电缆接头的波阻抗相比对，即得到当前电缆接头的老化程度。本专利技术方法能够简单有效地检测出电缆接头的运行状态，确定其老化程度，本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于波阻抗检测电缆接头老化程度的方法，其特征在于，包括：在待检测电缆的一端连接一个信号发生器，令其发出一个入射波，该入射波在待测电缆中传播时遇到电缆接头会反射回来一个反射波，采集该反射波，并根据反射波的幅值得到电缆接头的波阻抗；将当前波阻抗与新生产电缆接头的波阻抗相比对，即得到当前电缆接头的老化程度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘刚，柯康观，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44