[实用新型]一种通过注入高频信号检测运行电缆接地状态的电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于检测运行电缆接地状态的电路。 

背景技术

地下电力电缆安全可靠且可以极大地改善城市供电线路环境，在城市配电网络供电方式中，已逐渐取代了架空线路的供电方式。目前，地下电缆的使用量已远远超出了架空线路的使用量。随着电网中电力电缆数量的急剧增加,电缆的故障也相应增多。 

电缆一般都敷设在地下通道中，在日常运行管理过程中，除了电缆本身故障外，人为偷盗或破坏电缆外层的现象也十分严重。特别是中压10kV电力电缆屏蔽层被剥现象时有发生，这种人为破坏的故障在很大程度上已经给电力电网造成了极大人员经济损失。 

针对这种情况，目前国内相继出现了各种类型的低压照明电缆报警系统、架空线缆防盗报警系统、停电电力电缆防盗报警系统，但针对中压运行电力电缆的防盗报警产品少之又少，普遍的电力电缆防盗装置是将监测装置串入电缆的屏蔽层及钢铠当中。 

利用电力电缆屏蔽层和地之间形成的高频信号传输通道进行电力电缆防盗，当电力电缆屏蔽层和地之间形成的高频信号传输通道遭到破坏时，表示被监测电缆有异常同时报警。 

但是，因为给电力电缆屏蔽层当中接入了其他介质，给电力电缆的运行带来不可靠因素。同时，现场安装时必须停运被监测电力电缆，改变原有电力电缆的安装结构，费时费力不方便安装。 

实用新型内容

本实用新型提供一种通过注入高频信号检测运行电缆接地状态的电路，能够简单、有效地检测运行电缆接地状态。 

本实用新型的技术方案如下： 

一种通过注入高频信号检测运行电缆接地状态的电路，包括变频信号源、 感应线圈和信号测量单元；所述变频信号源通过耦合电容串接于待测电力电缆中的某相电芯中，感应线圈耦合在整体的待测电力电缆上，信号测量单元的输入、输出端子分别接感应线圈的两端。 

采用上述检测电路实时检测运行电缆接地状态的方法，包括以下步骤： 

（1）获取电力电缆状态的标准数据 

对于屏蔽层完好的电力电缆，变频信号源注入高频信号，通过信号测量单元测量高灵敏线圈上的感应电流，从而得到电力电缆部分确定位置的电流大小，通过建立等效模型算法绘制出相应的曲线并保存； 

（2）实时监测电力电缆状态 

变频信号源注入所述高频信号，测量并记录高灵敏线圈上的感应电流，通过和之前保存的曲线进行对比，判定出该电力电缆屏蔽层是否有破损，并发出相应的告警信息。 

本实用新型具有以下优点： 

该电路结构简单，实现成本低，能够简单、有效地检测运行电缆接地状态；在电路中进行滤波和有效处理后可以实现电缆开路的检测。 

附图说明

图1为本实用新型的示意图。 

图中，1—10kV电力电缆；2—电缆外屏蔽层；3—电缆接地端。 

具体实施方式

在现有地下电缆接地方式和工作过程不改变的前提下，本实用新型提出了如图1所示通过注入高频信号检测运行电缆接地状态的电路装置。该方案通过1C1高绝缘小电容将信号源A的高频信号注入10kV的某相电芯中。相线与电缆外层有分布电容的存在（该分部电容一般为pF级，如图中2C1、2C2、……、2Cn等），当高频信号流过相线时将会在外层感应出同频的漏电信号。基于以上原理，通过高灵敏线圈与信号B测量单元可检测出正常电缆状态和故障电缆状态（如外层割断情况）的信号变化，通过多种曲线的比较和处理，可以判断出该电缆的工作状态，从而进行合理可靠的报警。 

由于分布电容极其微小和注入信号幅度有限，从测量单元B获取的信号极其微弱，可设计高灵敏度的线圈环路和放大滤波电路，并通过多位AD转换进行数据采集。在处理过程中，通过预先在单片机内部建立的等效模型算法进行比较判断，从而可以获取电缆的运行状态。当系统检测到有故障存在时，立刻将故障结果发送给远程手机或网站进行数据入库，同时报警。