一种电缆缓冲层电流检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电缆缓冲层电流检测装置，所述装置包括：巨磁电阻传感器，与所述巨磁电阻传感器连接的显示终端和电源；所述巨磁电阻传感器包括聚磁环，所述聚磁环用于获取电缆的电流信号；所述显示终端用于调节所述巨磁电阻传感器的运行，并输出显示所述电流信号。本发明专利技术通过设置巨磁电阻传感器及聚磁环，可有效提高电缆缓冲层缺陷电流检测的精度，保障电力电缆的正常运行，大大提升了电网运行的安全可靠性。

A Current Detection Device for Cable Buffer Layer

The invention discloses a cable buffer layer current detection device, which comprises a giant magnetoresistance sensor, a display terminal and a power supply connected with the giant magnetoresistance sensor, a giant magnetoresistance sensor including a magnetic concentrating ring for acquiring the current signal of a cable, and a display terminal for regulating the operation of the giant magnetoresistance sensor and outputting a display. The current signal. By setting giant magnetoresistance sensor and magnetic concentrating ring, the method can effectively improve the accuracy of current detection of cable buffer layer defects, ensure the normal operation of power cables, and greatly improve the safety and reliability of power grid operation.

【技术实现步骤摘要】
一种电缆缓冲层电流检测装置
本专利技术涉及电工检测
，具体涉及一种电缆缓冲层电流检测装置。
技术介绍
电力电缆的运行可靠性直接关系到电网的本质安全,因缓冲层烧蚀引发的高压交联聚乙烯绝缘电缆故障时常发生，该故障严重时甚至出现绝缘屏蔽层完全穿透，引发电缆绝缘击穿，造成停电事故。目前，电缆运维检修单位尚无有效的技术手段和方法检测出绝缘屏蔽层灼伤或放电缺陷，无法采取措施防止缺陷蔓延和扩散，这种现象若没有及时发现并处理，引发电缆本体绝缘击穿导致电缆运行故障时，只能将整跟故障电缆报废并重新敷设新的电缆，将大大降低电网运行的安全可靠性。此外，在经济性上，无论是更换电缆的成本，还是由停电造成的社会经济损失将十分巨大。采用局部放电检测的手段发现此类缺陷的概率较低，主要是由于局部放电检测装置的灵敏度、现场干扰、运行电压较低以及局放信号本身具有间歇性引起的，因此亟需拓展新型检测手段，进而有效发现缓冲层烧蚀缺陷引起的电缆故障。
技术实现思路
为解决上述
技术介绍
中提出的问题，本专利技术提供一种电缆缓冲层电流检测装置，通过设置巨磁电阻传感器的聚磁环，可有效提高电缆缓冲层缺陷电流检测的精度。本专利技术提供一种电缆缓冲层电流检测装置，所述装置包括：巨磁电阻传感器，与所述巨磁电阻传感器连接的显示终端和电源；所述巨磁电阻传感器包括聚磁环，所述聚磁环用于获取电缆的电流信号；所述显示终端用于调节所述巨磁电阻传感器的运行，并输出显示所述电流信号。作为一种可选方案，所述巨磁电阻传感器还包括：磁阻芯片、差分放大器、低通滤波器、模数转换器及通信模块；所述磁阻芯片与所述聚磁环电气连接，用于检测电流信号；所述差分放大器与所述磁阻芯片电气连接，接收磁阻芯片输出的电流信号；所述低通滤波器与所述差分放大器电气连接，用于滤除干扰信号；所述模数转换器与所述低通滤波器电气连接，用于将模拟电流信号转换为数字信号；所述通信模块与所述模数转换器电气连接，用于与其他装置通信作为一种可选方案，所述聚磁环为带有气隙的非连续环形圆柱体，包括磁芯和气隙，所述磁芯为具有高聚磁能力的磁性材料。作为一种可选方案，所述聚磁环还包括退磁线圈，所述退磁线圈缠绕连接在所述磁芯上。作为一种可选方案，磁芯材料为具有高聚磁能力的磁性材料。作为一种可选方案，所述显示终端包括控制部件，所述控制部件包括挡位单元、退磁单元、通信单元，所述挡位单元用于控制调节所述差分放大器放大倍数对应的所述低通滤波器的滤波参数，以实现不同被测电流范围的测量功能；所述退磁单元用于控制所述退磁线圈，以多次校正检测装置零点；所述通信单元用于控制巨磁电阻传感器与显示终端的通信方式。作为一种可选方案，所述显示终端还包括工作状态指示部件、输出显示部件、通信接口和电源接口；所述工作状态指示部件用于指示电缆缓冲层电流检测装置的工作状态；所述输出显示部件通过通信接口与所述巨磁电阻传感器电气连接，用于输出显示检测电流的数字信号，所述通信接口用于与其他装置连接，所述电源接口用于连接电源。作为一种可选方案，所述磁阻芯片安装于所述聚磁环的气隙中，与所述退磁线圈电气连接。作为一种可选方案，所述通信模块或通信接口与外部通信的连接方式包括有线连接或无线连接。本专利技术的优点在于：本专利技术提供的电缆缓冲层电流检测装置，通过设置巨磁电阻传感器及聚磁环，可有效提高电缆缓冲层缺陷电流检测的精度，保障电力电缆的正常运行，大大提升了电网运行的安全可靠性。附图说明图1是本专利技术一种电缆缓冲层电流检测装置原理框图1-巨磁电阻传感器；2-显示终端；3-电源图2是本专利技术实施例中巨磁电阻传感器的聚磁环结构示意图图3是本专利技术实施例中巨磁电阻传感器的磁阻芯片结构示意图图4是本专利技术实施例中巨磁电阻传感器的差分放大器电路示意图图5是本专利技术显示终端的结构示意图图6是本专利技术实施例在电缆系统的检测缓冲层缺陷电流的安装示意图4-电缆终端；5-电力电缆；6-电缆接地线；7-保护接地箱图7是本专利技术实施例的电力电缆示意图具体实施方式为使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面参照附图并结合具体的实施例，对本专利技术作进一步的详细说明。实施例一请参照图1，本专利技术实施例提供一种电缆缓冲层电流检测装置原理框图，该电缆缓冲层电流检测装置包括：巨磁电阻传感器1、显示终端2和电源3。具体地，巨磁电阻传感器1包括聚磁环11、磁阻芯片12、差分放大器13、低通滤波器14、模数转换器15以及通信模块16。聚磁环11为带有气隙的非连续环形圆柱体，包括磁芯111、气隙112及退磁线圈113，磁芯111材料可选择具有高聚磁能力的磁性材料，如坡莫合金、铁氧体、硅钢片、非晶合金等。聚磁环11上缠绕设置有退磁线圈113，用以多次测量后校正检测装置零点，降低测量误差。本实施例提供的巨磁电阻传感器采用环形圆柱体结构，与电缆接地线的同心圆柱体结构相匹配，保证了电缆缓冲层缺陷电流通过接地线流过时，在聚磁环内磁力线均匀积聚，并穿透磁阻芯片的敏感轴，提高了电缆缓冲层缺陷电流检测的精度。巨磁电阻传感器1的聚磁环11上缠绕带有退磁线圈113，通过显示终端2可以控制巨磁电阻传感器1退磁，实现多次测量后校正检测装置的零点，从硬件上降低了电缆缓冲层缺陷电流测量误差。磁阻芯片12为长方体结构，安装于聚磁环11的气隙112中，与聚磁环上的退磁线圈113电气连接，其尺寸需要与气隙112尺寸相匹配，磁阻芯片12可由霍尔元件、巨磁电阻元件等构成。进一步地，结合图3所示的本专利技术实施例中巨磁电阻传感器的磁阻芯片结构示意图，带有工作电压(Vbias、GND)及输出电压(V+、V-)引脚，工作电压引脚用于接入外置直流电源，输出电压引脚用于输出检测输出电压信号，该电压线性正比于被测电流信号。如图3所示，4个磁电阻R11、R12、R21、R22以全桥形式连接，恒稳工作电压施加于Vbias、GND引脚上，当对其施加一外场H时，4个磁电阻阻值会相应的增大或减小。由此检测到正比于电缆缓冲层缺陷电流的输出电压为：V(H)＝V+(H)-V-(H)差分放大器13与磁阻芯片12电气连接，接收磁阻芯片直接检测的电流信号，包括运算放大器与多个电阻，其中部分电阻为可变阻值，用以实现不同倍数的放大功能。进一步地，结合图4所示的本专利技术实施例中巨磁电阻传感器的差分放大器电路示意图，由于输出电压两端电势没有一个接地的，因此选取差分放大电路，为了便于调节阻值获取不同的放大倍数，该电路中R1与R3阻值固定相等，R2与R4由电阻阵列构成，其中R2由n个等比电阻及控制开关构成，分别为R21与K21、R22与K22…R2n与K2n，R4由n个等比电阻及控制开关构成，分别为R41与K41、R42与K42…R4n与K4n。在实际应用中，为便于挡位调节，每调节一个放大倍数时，K2n与K4n同时动作，电阻阻值对应的如下关系式成立：R2n＝R4n此时通过差分放大器13放大后的输出电压为：差分放大器13部分电阻采用可变阻值的电阻，与显示终端2的控制部件21配合实现了不同倍数的放大功能，拓宽了电缆缓冲层电流检测装置的测试范围，可实现(10-6～102)A的测试量程。低通滤波器14与差分放大器13电气连接，用以提出放大后检测电流信号，滤除高频干扰信号。模数转换器15与低通滤波器14电气连接，将检测电流的模拟信号转换为数字信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电缆缓冲层电流检测装置，其特征在于，所述装置包括：巨磁电阻传感器，与所述巨磁电阻传感器连接的显示终端和电源；所述巨磁电阻传感器包括聚磁环，所述聚磁环用于获取电缆的电流信号；所述显示终端用于调节所述巨磁电阻传感器的运行，并输出显示所述电流信号。

【技术特征摘要】
1.一种电缆缓冲层电流检测装置，其特征在于，所述装置包括：巨磁电阻传感器，与所述巨磁电阻传感器连接的显示终端和电源；所述巨磁电阻传感器包括聚磁环，所述聚磁环用于获取电缆的电流信号；所述显示终端用于调节所述巨磁电阻传感器的运行，并输出显示所述电流信号。2.根据权利要求1所述的一种电缆缓冲层电流检测装置，其特征在于，所述巨磁电阻传感器还包括：磁阻芯片、差分放大器、低通滤波器、模数转换器及通信模块；所述磁阻芯片与所述聚磁环电气连接，与所述聚磁环配合检测获取所述电流信号；所述差分放大器与所述磁阻芯片电气连接，接收磁阻芯片输出的电流信号；所述低通滤波器与所述差分放大器电气连接，用于滤除干扰信号；所述模数转换器与所述低通滤波器电气连接，用于将模拟电流信号转换为数字信号；所述通信模块与所述模数转换器电气连接，用于与其他装置通信。3.根据权利要求2所述的一种电缆缓冲层电流检测装置，其特征在于，所述聚磁环为带有气隙的非连续环形圆柱体，包括磁芯和气隙，所述磁芯为具有高聚磁能力的磁性材料。4.根据权利要求3所述的一种电缆缓冲层电流检测装置，其特征在于，所述聚磁环还包括退磁线圈，所述退磁线圈缠绕连接在所述磁芯上。5.根据权利要求4所述的一种电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张静，周文，刘正阳，杨旭，杨耀贤，黄勤清，李飞，
申请(专利权)人：国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42