[发明专利]一种电缆绝缘缺陷检测方法及检测系统

说明书

本发明公开了一种电缆绝缘缺陷检测方法及检测系统，检测方法包括：向待测电缆首端发射设定频段的发射信号；接收并检测所述待测电缆首端反射的反射信号；根据所述发射信号和所述反射信号计算得到所述待测电缆首端的反射系数谱；对所述反射系数谱进行反傅里叶变换，根据反傅里叶变换后的数据绘制横轴为空间距离的定位图，根据所述定位图获得电缆绝缘缺陷段的位置。本发明通过向待测电缆首端发射设定频段的发射信号测量相应的反射系数谱，并通过反傅里叶变换绘制横轴为空间距离的定位图，获得电缆绝缘缺陷段的位置。解决了传统的时域反射法只能判断电缆是否存在绝缘缺陷无法对缺陷进行准确定位的问题。

技术领域

本发明属于电网电缆维护技术领域，具体涉及一种电缆绝缘缺陷检测方法及检测系统。

背景技术

电缆的故障主要包括外力破坏，绝缘老化、过压和过流故障，其中，老化绝缘水平下降，可能威胁到电力系统的安全运行。树枝状老化是电缆绝缘老化的重要原因，主要包括水树老化和电树老化。水树在过电压作用下，局部放电，形成电树，导致最终电缆的绝缘击穿，因此，有必要对电缆进行局部绝缘缺陷检测，以便及时做出处理。

目前主要是采用时域反射法进行检测，该方法虽然能够检测出电缆的局部绝缘缺陷，但是不能够对绝缘缺陷位置进行精确定位，特别是当发生多处绝缘缺陷时，激发的脉冲会在电缆两端多次反射，从而给脉冲匹配造成很大的干扰。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，解决传统的时域反射法只能判断电缆是否存在绝缘缺陷无法对缺陷进行准确定位的问题。为解决上述技术问题，本发明提供了一种电缆绝缘缺陷检测方法，包括：

步骤S1，向待测电缆首端发射设定频段的发射信号；

步骤S2，接收并检测所述待测电缆首端反射的反射信号；

步骤S3，根据所述发射信号和所述反射信号计算得到所述待测电缆首端的反射系数谱；

步骤S4，对所述反射系数谱进行反傅里叶变换，根据反傅里叶变换后的数据绘制横轴为空间距离的定位图，根据所述定位图获得电缆绝缘缺陷段的位置。

进一步地，所述步骤S3中，长度为l距离所述待测电缆首端x处存在绝缘缺陷的待测电缆的反射系数计算公式为：

其中，Z_L为待测电缆末端负载阻抗，Z₀为待测电缆特征阻抗，γ为传播常数。

进一步地，沿所述待测电缆的首端至末端方向，当包括多个缺陷位置时，将前一级的输入阻抗当做后一级的负载阻抗，进行计算所述待测电缆首端的反射系数。

进一步地，所述步骤S4中，所述用反傅里叶变换后的数据绘制横轴为空间距离的定位图具体包括：

用反傅里叶变换后的数据减去绝缘完好时对应的背景数据，然后绘制横轴为空间距离的定位图；其中，所述背景数据为上一次的检测数据。

进一步地，所述发射信号的频带为1kHz-50MHz。

一种电缆绝缘缺陷检测系统，包括：

调频信号发射器，用于发送设定频段的发射信号；

功分器，用于将所述发射信号等分为第一发射信号和第二发射信号；

耦合器，用于隔离所述第一发射信号和第二发射信号，将所述第一发射信号输入至信号采集器，将所述第二发射信号输入至待测电缆首端并接受待测电缆首端的反射信号，再将所述反射信号耦合至所述信号采集器；

信号采集器，用于接受所述第一发射信号和所述反射信号，并输入至计算模块；