[发明专利]一种配电网电缆接头电场强度检测装置

说明书

本发明提出一种配电网电缆接头电场强度检测装置，包括电场强度传感器、信号幅值调整模块、差分放大滤波模块、AD模块，所述电场强度传感器将采集到的电场强度信号传送给所述信号幅值调整模块进行信号幅值的调整，经过幅值调整后的信号经过所述差分放大滤波模块后进行电平的抬升，最终通过所述AD模块变换为数字信号后，通过天线输出。本发明基于传感器技术，检测配电网中电缆接头的电场强度，给电缆接头的绝缘性能和故障预测提供判定依据，具有重大的实用意义。

技术领域

本发明属于电力电缆技术领域，具体涉及一种配电网电缆接头电场强度检测装置。

背景技术

随着我国经济进一步发展，城镇化进程持续加速，加之聚乙烯材料交联化工艺不断成熟，交联聚乙烯（XLPE）电力电缆凭借其优异的机械性能以及优质的绝缘特性，得到广为认可，已在电力行业中大量使用。与此同时，与电力电缆配套的中间接头也在大量使用。其原因在于电力电缆出厂时长度已为定值，在现场施工敷设时需要进行剪切，并用电缆接头对电缆进行衔接。然而，从电力电缆开始使用至今，在电力供电系统中接头依然是线路中最薄弱的环节。由此产生的人身伤害、财产损失屡见不鲜。目前，110kV 输电线路所使用的电力电缆中间接头多数是以硅橡胶（SIR）为主要材料进行制作。电力电缆在线运行的实际经验表明，电缆绝缘层与接头绝缘层之间的交界面最容易发生击穿放电现象。由实际安装规程可知，在电缆附件安装时，需将电缆金属屏蔽层、外半导电层、内半导电层按规定长度依次剥剥切。剥切时改变了断面的应力，从而导致在断口断面处电位呈现出非均匀分布。电缆中电场分量包括径向分量与轴向分量，在接头处都呈现出不同程度的电场分布不均匀的情况，并且等位面畸变严重。场强分布不均，过于集中，都会引发局部放电现象。

实际运行故障表明XLPE-SIR 接头界面发生击穿现象的原因主要是界面间有过多气隙存在以及导电屑的残留。主要体现在安装时在界面上留下的摩擦划伤，残留的半导电层微粒或导电微屑参入绝缘界面，以及导体断面余留的毛刺等等。但是，接头是如何被击穿的，其中击穿发展的规律与过程仍无定论。根据现实情况，需要更深一步地探究界面气隙、界面导电微屑等主要因素对界面击穿过程的影响以及由此导致的电痕破坏特性。诊断中间接头击穿故障的原因，从而改进接头设计，规范接头的安装，进而提高电力系统电能传输的安全性与稳定性，具有重要的实用价值和现实意义。

发明内容

本发明针对上述问题，提出一种配网电缆接头电场检测装置，精准测量电缆接头部分电场指标；提出一种适用于配网电缆接头电场检测的传感器技术以及用于配网电缆接头电场检测的机械结构、装置及卡口。

本发明的技术方案如下：

一种电场强度检测装置，包括电场强度传感器、信号幅值调整模块、差分放大滤波模块、AD模块，其特征在于，所述电场强度传感器将采集到的电场强度信号传送给所述信号幅值调整模块进行信号幅值的调整，经过幅值调整后的信号经过所述差分放大滤波模块后进行电平的抬升，最终通过所述AD模块变换为数字信号后，通过天线输出。

所述差分放大滤波模块包括两级，每一级都包含一个差分放大模块和一个滤波模块，信号依次经过第一级中的差分放大模块、第一级中的滤波模块、第二级中的差分放大模块、第二级中的滤波模块后输出给后级电路。

所述第一级中的滤波模块输出的信号还通过积分电路后直接输出给所述第二级中的滤波模块；所述输出给后级电路的信号通过积分电路输出给所述AD模块。

所述电场强度检测装置用于检测配电网中电缆接头的电场强度，所述电场强度传感器的输出信号规避了所述电场强度传感器对被测电场产生的影响。

所述电场强度检测装置用于检测配电网中电缆接头的电场强度，所述电场强度传感器使用非接触检测，能够屏蔽周围环境对所述电场强度传感器的影响。

所述电场强度检测装置采用空腔设计，并采用卡接方式安装在所述电缆接头上。

本发明具有以下优点：