【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统领域，更具体的，涉及一种用于电缆接头的冲击爆炸检测方法及系统。
技术介绍
1、电力电缆是输电线路中电能传输的重要设备，通常以隧道、排管、排架方式铺设，由于粗暴安装、长途运输以及长期载荷等因素，致使高压电缆接头电场畸变、绝缘性能劣化，最终发生高压电缆芯线与外屏蔽层/接地侧之间连接，引发工频电弧放电乃至爆炸或火灾。
2、为了防止高压电缆短路故障引发爆炸造成的火灾影响以及其它次生事故，诸多研究机构和企业开始研究和设计具有防爆外壳的高压电缆中间接头，防爆外壳的耐冲击强度通常采用一定当量的炸药进行防爆性能试验。随着计算机模拟技术的发展，带有防爆外壳的高压电缆中间接头在工频电流电弧作用下的防爆特性可以通过仿真计算获得，只是这方面的研究文献公开不多。重要的是，无论是炸药爆炸试验，还是计算机模拟计算，均没有综合考虑到高压电缆实际运行的电磁环境，致使现有无法为带有防爆外壳的高压电缆中间接头的防爆结构设计提供确切的爆炸冲击力数据和设计方案的可行性验证。
3、针对上述问题，亟需一种用于电缆接头的冲击爆炸检测方法及系统。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种用于电缆接头的冲击爆炸检测方法及系统，通过冲击模拟电源、工频电源模拟存在冲击电压的故障线路，通过压电传感器监测所述防爆外壳的爆炸冲击力。
2、本专利技术采用如下的技术方案。
3、本专利技术第一方面，涉及一种用于电缆接头的冲击爆炸检测方法，方法包括以下步骤：
4、优选的，冲击模拟电源为可控信号强度、可调时间参数的脉冲电压源；工频电源为可控信号强度的工频电流源。
5、优选的，冲击模拟电源包括第一可调高压充电单元dc1、储能电容c11、放电开关g11、稳压单元；其中，第一可调高压充电单元dc1通过电阻rc1并联在储能电容c11的两侧；储能电容c11通过放电开关g1向稳压单元放电，且稳压单元并联至电缆接头的两侧。
6、优选的，工频电源包括第二可调高压充电单元dc2、储能电容c2、放电开关g2、稳流电容l；其中，第二可调高压充电单元dc2通过电阻rc2并联在储能电容c2的两侧；储能电容c2通过放电开关g2和稳流电容l并联至所述电缆接头的两侧。
7、优选的，储能电容c2通过放电开关g2和稳流电容l并联至电缆接头的两侧，还包括：储能电容c2、放电开关g2、稳流电容l、所述电缆接头所在的回路上，还套接电流传感器。
8、优选的，将冲击模拟电源、工频电源同时接入所述电缆接头的两侧，还包括：电缆接头的两侧分别构成注入端和回流端，注入端和回流端的一侧位于防爆外壳内；注入端和回流端的另一侧分别固定有金属连接板，且冲击模拟电源、工频电源和电压传感器，通过金属连接板并联在电缆接头的两侧。
9、优选的，电缆接头和压电传感器安装于爆炸检测试验平台上；并且，电缆接头上设置有冲击爆炸力检测端，且冲击爆炸力检测端通过传递杆穿过屏蔽外壳与压电传感器接触式连接。
10、优选的，预先测试电缆接头的击穿电压，并将所述冲击模拟电源的额定电压设置在击穿电压以上；可调高压充电单元dc1的电压调节范围为冲击模拟电源的额定电压的30％至100％。
11、优选的，可调高压充电单元dc1，用于模拟1.2v/50μs的雷电冲击电压波形和250v/2500μs的电力设备操作冲击电压波形。
12、优选的，利用电压、电流传感器反馈所述电缆接头的工作状态，并基于所述工作状态调整所述冲击模拟电源的输出参数，还包括：通过第一可调高压充电单元dc1、第二可调高压充电单元dc2分别向所述储能电容c11、储能电容c2充电；测量储能电容c11、储能电容c2的电压，并在所述储能电容c11、储能电容c2达到预设电压时候，分别通过放电脉冲控制放电开关g11、放电开关g2的通断状态，以实现冲击模拟电压、工频电流的输出。
13、优选的，实现冲击模拟电压、工频电流的输出，还包括：预设所述第一可调高压充电单元dc1的电压台级；在初始台级上，实现冲击模拟电压、工频电流的输出，并采集所述电压、电流传感器反馈的所述电缆接头的工作状态；若所述工作状态为所述电缆接头正常导通，则提高所述电压台级，并在提高的所述电压台级上，继续输出冲击模拟电压、工频电流，采集所述工作状态，直到所述工作状态为所述电缆接头发生击穿；待所述电缆接头发生击穿时，记录临界电压值。
14、优选的，通过压电传感器监测所述防爆外壳的爆炸冲击力，还包括：待所述电缆接头发生击穿后，逐渐升高所述第二可调高压充电单元dc2的工频电流幅度，记录所述压电传感器记录的冲击力；基于所述工频电流幅度和所述冲击力绘制趋势曲线，并在所述电缆接头发生爆炸时提取爆炸临界电流和爆炸临界冲击力。
15、本专利技术第二方面，涉及一种利用本专利技术第一方面中方法的一种用于电缆接头的冲击爆炸检测装置，装置包括冲击模拟电源，工频电源，装配防爆外壳的电缆接头，电压、电流传感器，压电传感器，计算机控制与数据采集分析处理单元；其中，冲击模拟电源、工频电源，用于接入电缆接头的两侧以模拟存在冲击电压的故障线路；电压、电流传感器，用于反馈所述电缆接头的工作状态；压电传感器，用于监测防爆外壳的爆炸冲击力；计算机控制与数据采集分析处理单元，用于接收电压、电流传感器的反馈，并基于反馈的工作状态调整冲击模拟电源的输出参数，以及获取爆炸冲击力、爆炸极限参数。
16、本专利技术的有益效果在于，与现有技术相比，本专利技术中的一种用于电缆接头的冲击爆炸检测方法及系统，通过冲击模拟电源、工频电源模拟存在冲击电压的故障线路，通过压电传感器监测所述防爆外壳的爆炸冲击力。本专利技术准确模拟高压电缆中间接头在雷电冲击和可调的冲击电压和工频电流联合作用下高压电缆绝缘外壳承受冲击力之间的规律与极限参数，为高压中间接头防爆外壳的选材和结构设计提供支撑。
17、本专利技术的有益效果还包括：
18、1、本专利技术依据带有防爆外壳的高压电缆中间接头的实际运行环境设计试验方案，充分考虑了带有防爆外壳的高压电缆中间接头承受工频过电流、过电压或直流过电压的情况，考虑高压电缆中间接头承受大气自然环境的雷电过电压、雷电冲击电压的场景，考察了输电线路中开关设备(诸如断路器等)频繁接通和断开而产生操作过电压。模拟方案中综合了上述场景，确保爆炸测试与实际的高压电缆中间接头的爆炸引发原因与条件的一致性。
19、2、本专利技术冲击模拟电源的冲击电压时间参数能覆盖雷电冲击电压波和电力设备操作冲击电压波的波前时间和持续时间，确保试验能够获得带有防爆外壳的高压电缆中间接头在雷电冲击和可调的冲击电压和工频电流下的联合电压。
20、3、精确模拟获得带有本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于电缆接头的冲击爆炸检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种用于电缆接头的冲击爆炸检测方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种用于电缆接头的冲击爆炸检测方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的一种用于电缆接头的冲击爆炸检测方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种用于电缆接头的冲击爆炸检测方法，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的一种用于电缆接头的冲击爆炸检测方法，其特征在于：
7.根据权利要求1所述的一种用于电缆接头的冲击爆炸检测方法，其特征在于：
8.根据权利要求1所述的一种用于电缆接头的冲击爆炸检测方法，其特征在于：
9.根据权利要求8所述的一种用于电缆接头的冲击爆炸检测方法，其特征在于：
10.根据权利要求1所述的一种用于电缆接头的冲击爆炸检测方法，其特征在于：
11.根据权利要求10所述的一种用于电缆接头的冲击爆炸检测方法，其特征在于：
12.根据权利要求11所述的一种用于电缆
13.一种利用权利要求1-12任一项权利要求所述方法的一种用于电缆接头的冲击爆炸检测装置，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.一种用于电缆接头的冲击爆炸检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种用于电缆接头的冲击爆炸检测方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种用于电缆接头的冲击爆炸检测方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的一种用于电缆接头的冲击爆炸检测方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种用于电缆接头的冲击爆炸检测方法，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的一种用于电缆接头的冲击爆炸检测方法，其特征在于：
7.根据权利要求1所述的一种用于电缆接头的冲击爆炸检测方...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁燕岭，高岭，赵一明，高俊福，张立兴，贾进，田新成，陈昕，高中强，张智焜，李智研，王英杰，李颖，侯卓，张宏伟，吴明，
申请(专利权)人：国网冀北电力有限公司唐山供电公司，
类型：发明
国别省市：
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