一种新型电缆局部放电隐患监测传感器及其监测方法技术

本发明专利技术属于电缆固定点定位技术领域，具体涉及一种新型电缆局部放电隐患监测传感器及其检测方法，主要公开了新型电缆局部放电隐患监测传感器、新型电缆局部放电隐患监测传感器安装方法、利用电缆局部放电隐患监测传感器实现全方位精准定位监测电缆局放信号的方法。现全方位精准定位监测电缆局放信号的方法。现全方位精准定位监测电缆局放信号的方法。

【技术实现步骤摘要】
一种新型电缆局部放电隐患监测传感器及其监测方法


[0001]本专利技术属于电缆固定点定位
，具体涉及一种新型电缆局部放电隐患监测传感器及其检测方法。

技术介绍

[0002]传统的应用于电缆在线监测的装置，采用ct式互感器，ct互感器原理就是罗氏线圈原理，该设计方案只能对电缆中相对而言放电信号大且频率相对而言比较低的量进行监测，同时其截止频率较低，一般情况下最高截止频率为100MHz，无法满足电缆特高频局放信号采集需求。
[0003]在传感器安装固定时，无论传感器主体结构还是其天线结构都是固定的，而电缆线路无论是线路本体还是终端头放电其放电源往往都不是固定的，因此电缆隐患传感器方向都是采用全向或近似全向传感器来进行多方位放电采集，本专利采用锥形天线(近似全向性)结构进行隐患放电采集，可对电缆隐患放电信号进行全方位采集定位。本专利技术提供了一种新型电缆局部放电隐患监测传感器及其监测方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种新型电缆局部放电隐患监测传感器及其监测方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种新型电缆局部放电隐患监测传感器，包括接触接头，所述接触接头处设有支撑固定件和同轴电缆，所述支撑固定件处设有绝缘支撑件，所述接触接头和绝缘支撑件连接形成通路；所述绝缘支撑件处设有锥形天线，所述锥形天线的圆弧面朝向同轴电缆一侧。
[0007]作为优选，所述接触触头圆柱体半径大于绝缘支撑圆柱体半径。
[0008]作为优选，所述支撑固定件和绝缘支撑件均为空心。
[0009]一种新型电缆局部放电隐患监测传感器的检测方法，本装置安装于电缆直接接地或者保护接地线上，采用接触触头与电缆接地线直接相连，同时将锥形天线圆弧面朝向电缆本体侧锥形天线的采集信号通过绝缘支撑件引入到接触触头内，利用同轴电缆将接触出头采集到的信号和锥形天线采集到的信号传输至主机中，从而电缆局放数据处理及分析；采集电缆上放电行波进行故障定位，在一条电缆的两侧，将传感器接触触头安装于电缆终端头处，当局放隐患放电行波或者故障放电行波产生时都是沿着电缆向两端传播，采用隐患监测及定位测距等效模型进行定位：Δt＝|t1‑
t2|，其中m、n为行波故障测距装置，t1为行波到达设备m的时刻、t2为行波到达设备n的时刻、L为m和n之间的距离，X
m
为故障点距离设备m的距离，X
n
为故障点距离设备n的距离。
[0010]作为优选，传感器截止频率，对其下限频率f
L
进行考虑，考虑VSWR≤2，则：
[0011]其中D为支撑固定件长，h为球锥定点到金属圆盘距离，W为传感器天线圆锥底面直径，H为圆锥高度，bp为球锥轴线；ap为平行于圆锥外半径R。
[0012]作为优选，电缆隐患传感器尺寸为H＝7cm、W＝13.2cm、h＝0.2cm；D＝24cm；R＝9.1cm；ap＝6.6cm；bp＝3.3cm；d＝0.5cm。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0014](1)本专利技术提供的一种新型电缆局部放电隐患监测传感器及其监测方法，对传感器结构进行改进，将传统的罗氏线圈传感器改进成为全向性传感器；
[0015](2)本专利技术提供的一种新型电缆局部放电隐患监测传感器及其监测方法，传统的应用于电缆局放监测的采用红外或者紫外进行故障搜寻，本隐患传感器监测方法是利用在线式故障监测方法，传感器利用接触触头与电缆接地线相连接，用来监测电缆的零序工频情况进行启动，采用全向性设计，一般情况下安装在容易放电的部位，比如电缆终端头、中间接头等位置，采用线路中特高频局放信号进行行波的故障精确定位；
[0016](3)本专利技术提供的一种新型电缆局部放电隐患监测传感器及其监测方法，由于传感器尺寸较小，将传感器下端接触触头直接与待测电缆接地线接触，利用扎带或者绝缘胶带将支撑固定件与电缆接地线固定即可，传感器可安装于电缆终端头接地线或者交叉互联接地线处，多点安装有助于提升电缆线路隐患监测及定位精度。
附图说明
[0017]图1为电缆局部放电放电隐患监测传感器平面结构图；
[0018]图2为电缆局部放电隐患监测及定位测距等效模型。
具体实施方式
[0019]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020](1)新型电缆局部放电隐患监测传感器
[0021]如上图1所示：D为支撑固定件长，h为球锥定点到金属圆盘距离，W为传感器天线圆锥底面直径，H为圆锥高度，bp为球锥轴线；ap为平行于圆锥外半径R。
[0022]传感器截止频率，此处只需要对其下限频率fL进行考虑即可，仅需考虑VSWR≤2即可，则：
[0023][0024][0025]通过大量仿真试验综合评定最终得出电缆隐患传感器尺寸为H＝7cm、W＝13.2cm、h＝0.2cm；D＝24cm；R＝9.1cm；ap＝6.6cm；bp＝3.3cm；d＝0.5cm此时电缆隐患传感器满足
最低截止频率500MHz。
[0026]由于传感器尺寸较小，将传感器下端接触触头直接与待测电缆接地线接触，利用扎带或者绝缘胶带将支撑固定件与电缆接地线固定即可，传感器可安装于电缆终端头接地线或者交叉互联接地线处，多点安装有助于提升电缆线路隐患监测及定位精度。
[0027](2)新型电缆局部放电隐患监测传感器安装方法
[0028]新型电缆局部放电隐患监测传感器包括接触触头、同轴电缆、支撑固定件、绝缘支撑件、锥形天线。
[0029]新型电缆局放传感器安装于电缆直接接地或者保护接地线上，采用接触触头与电缆接地线直接相连，同时将锥形天线圆弧面朝向电缆本体侧，尽可能多的保证电缆本体处于锥形天线的圆弧面而非直线面。
[0030]接触触头上存在同轴电缆和支撑固定件，接触触头圆柱体半径大于绝缘支撑圆柱体半径，支撑固定件在此处为空心，保证绝缘支撑件与接触触头相连接，同时绝缘支撑件为空心，将锥形天线的采集信号通过绝缘支撑件引入到接触触头内，利用同轴电缆将接触出头采集到的信号和锥形天线采集到的信号传输至主机中，从而电缆局放数据处理及分析。
[0031](3)利用电缆局部放电隐患监测传感器实现全方位精准定位监测电缆局放信号的方法
[0032]输电线路隐患定位利用传感器来采集电缆上放电行波进行故障定位，在一条电缆的两侧，将传感器接触触头安装于电缆终端头处，当局放隐患放电行波或者故障放电行波产生时都是沿着电缆向两端传播，电缆隐患及故障定位测距等效模型如图2：
[0033]Δt＝|t1‑
t2|
[0034][0035]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型电缆局部放电隐患监测传感器，其特征在于：包括接触接头，所述接触接头处设有支撑固定件和同轴电缆，所述支撑固定件处设有绝缘支撑件，所述接触接头和绝缘支撑件连接形成通路；所述绝缘支撑件处设有锥形天线，所述锥形天线的圆弧面朝向同轴电缆一侧。2.根据权利要求1所述的一种新型电缆局部放电隐患监测传感器，其特征在于：所述接触触头圆柱体半径大于绝缘支撑圆柱体半径。3.根据权利要求1所述的一种新型电缆局部放电隐患监测传感器，其特征在于：所述支撑固定件和绝缘支撑件均为空心。4.根据权利要求1所述的一种新型电缆局部放电隐患监测传感器的检测方法，其特征在于：本装置安装于电缆直接接地或者保护接地线上，采用接触触头与电缆接地线直接相连，同时将锥形天线圆弧面朝向电缆本体侧锥形天线的采集信号通过绝缘支撑件引入到接触触头内，利用同轴电缆将接触出头采集到的信号和锥形天线采集到的信号传输至主机中，从而电缆局放数据处理及分析；采集电缆上放电行波进行故障定位，在一条电缆的两侧，将传感器接触触头安装于电缆终端头处，当局放隐患...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪磊，章立宗，李勇，秦建松，金钢，顾煜明，王洪海，韦爱平，黄晓剑，车艳红，张硕彬，张怀勋，朱建国，周洋，孙余冰，金平，
申请(专利权)人：绍兴大明电力建设有限公司，
类型：发明
国别省市：