本發(fā)明涉及一種通用電力電纜局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)，屬于電力電纜局部放電監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

與傳統(tǒng)的架空線供電相比，電力電纜供電具有不受外界環(huán)境影響、節(jié)約用地、電氣性能良好等優(yōu)點(diǎn)。隨著城市電網(wǎng)的發(fā)展，電力電纜的使用率不斷提高，電纜運(yùn)行的可靠性受到電力部門的關(guān)注。導(dǎo)致電纜故障的原因很多，對電纜運(yùn)行故障統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)故障多發(fā)生在電纜的中間接頭和終端頭及其附近區(qū)域，特別是中間接頭需現(xiàn)場制作，制作要求高，存在事故隱患的可能性更大，中間接頭成為電纜安全運(yùn)行中的薄弱環(huán)節(jié)，是電力電纜在線監(jiān)測中的重點(diǎn)。

從目前對高壓電纜的在線監(jiān)測狀況來看，實(shí)施局部放電監(jiān)測技術(shù)已成為共識，可以有效監(jiān)測電力電纜關(guān)鍵部位局部放電，準(zhǔn)確獲取電纜狀態(tài)信息，提高電纜狀態(tài)檢修水平，確保電纜安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。目前有人工巡檢、監(jiān)測現(xiàn)場總線和無線監(jiān)測三種方式查看局部放電數(shù)據(jù)，采用人工巡檢的方式需要定期下到電纜溝或者隧道監(jiān)測電纜局部放電情況，這種人工巡檢的方式費(fèi)時費(fèi)力，實(shí)時性差，并且，電力電纜敷設(shè)環(huán)境復(fù)雜，許多區(qū)域人工難以直接進(jìn)入；監(jiān)測現(xiàn)場總線方式一般采用CAN、RS232等通信總線匯總現(xiàn)場局部放電數(shù)據(jù)，這種監(jiān)測現(xiàn)場總線的方式需要另鋪設(shè)通信線路，成本較高，并且，電力電纜敷設(shè)環(huán)境復(fù)雜，許多區(qū)域無法另鋪設(shè)通信線路;無線監(jiān)測方式，一般采用短距離無線通信與巡檢結(jié)合的方式或者直接采用遠(yuǎn)距離無線傳輸?shù)姆绞?，由于電力電纜鋪設(shè)環(huán)境復(fù)雜，有的電力電纜埋地深，鋪設(shè)范圍廣，采用短距離無線通信與巡檢結(jié)合的方式時，人工成本高并且工作效率低，收集的局部放電數(shù)據(jù)實(shí)時性差，采用遠(yuǎn)距離無線傳輸方式時，由于無線發(fā)射裝置埋在地下，因此信號的發(fā)射功率受限，局部放電數(shù)據(jù)傳輸距離和準(zhǔn)確性較差。

中國專利文獻(xiàn)CN102096027A公開了一種電力電纜局部放電監(jiān)測的預(yù)埋式傳感器，它由緩沖層、環(huán)形電極、連接電纜、引出端子、信號調(diào)理單元五部分構(gòu)成，其中，所述緩沖層圍繞在電力電纜附件絕緣的外側(cè)，電力電纜附件絕緣的內(nèi)側(cè)與半導(dǎo)電層不直接接觸；所述環(huán)形電極圍繞在緩沖層的外側(cè);所述連接電纜通過阻抗匹配與環(huán)形電極相連接，用于連接環(huán)形電極和引出端子；所述引出端子與電力電纜附件殼體上的開孔固定連接；所述引出端子與信號調(diào)理單元連接。上述專利文獻(xiàn)的環(huán)形電極在使用時必須根據(jù)要安裝的電纜附件的粗細(xì)預(yù)先制作，否則如果環(huán)形電極內(nèi)徑過小，則無法套接安裝，如果環(huán)形電極內(nèi)徑過大，則也不方便使用。致使針對不同粗細(xì)的電纜附件需要設(shè)計(jì)不同的環(huán)形電極，使得上述專利文獻(xiàn)公開的電力電纜附件局部放電監(jiān)測的預(yù)埋式傳感器的通用性差且使用成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種電力電纜局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種電力電纜局部放電在線監(jiān)測系統(tǒng)，它包括位于電力電纜節(jié)點(diǎn)處的傳感器，所述傳感器為片狀傳感器，其通過無縫焊接形成在電力電纜附件的環(huán)帶狀絕緣層的外表面，其中，電力電纜附件由內(nèi)到外依次包括內(nèi)半導(dǎo)電層、絕緣層和兩個外半導(dǎo)電層，所述內(nèi)半導(dǎo)電層內(nèi)形成容納電力電纜線芯接頭的容納部，所述絕緣層環(huán)狀包裹在內(nèi)半導(dǎo)電層外側(cè)，兩個外半導(dǎo)電層環(huán)狀包裹在絕緣層外側(cè)且分別位于絕緣層的端部，兩個外半導(dǎo)電層之間為裸露的環(huán)帶狀絕緣層；

另外，電纜節(jié)點(diǎn)處的電纜外纏繞脈沖發(fā)射線圈，脈沖發(fā)射線圈通過信號電纜與脈沖發(fā)射主機(jī)相連接，所述脈沖發(fā)射主機(jī)包括脈沖發(fā)射電路和ARM處理器；傳感器與ARM處理器通信連接，所述的ARM處理器具有唯一的標(biāo)簽單元，且ARM處理器通過無線通信模塊與控制中心相連接。

所述的電力電纜裸露的環(huán)帶狀絕緣層還設(shè)置有應(yīng)力緩沖層，所述傳感器環(huán)狀包裹圍繞在應(yīng)力緩沖層的外側(cè)。

還包括纏繞在兩個外半導(dǎo)電層及傳感器外表面的防水膠帶層。

還包括在防水膠帶層的外部設(shè)置的保護(hù)銅殼以及澆筑在防水膠帶層與保護(hù)銅殼的內(nèi)壁形成的空間內(nèi)的防水密封膠層。

采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明，在每一個電纜節(jié)點(diǎn)處設(shè)置本監(jiān)測裝置，不僅能夠?qū)崟r檢測電纜的放電情況，還能利用微處理器的標(biāo)簽單元具體定位放電位置，方便控制中心進(jìn)行監(jiān)測。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的原理圖。

圖2為電纜節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1、2所示，包括位于電力電纜節(jié)點(diǎn)處的傳感器4，傳感器4為片狀傳感器，其通過無縫焊接形成在電力電纜附件的環(huán)帶狀絕緣層3的外表面。其中，電力電纜附件由內(nèi)到外依次包括內(nèi)半導(dǎo)電層2、絕緣層3和兩個外半導(dǎo)電層，內(nèi)半導(dǎo)電層2內(nèi)形成容納電力電纜線芯接頭1的容納部，絕緣層3環(huán)狀包裹在內(nèi)半導(dǎo)電層2外側(cè)，兩個外半導(dǎo)電層環(huán)狀包裹在所述絕緣層3外側(cè)且分別位于所述絕緣層3的端部，兩個所述外半導(dǎo)電層之間為裸露的環(huán)帶狀絕緣層3。

另外，電纜節(jié)點(diǎn)處的電纜外纏繞脈沖發(fā)射線圈，脈沖發(fā)射線圈通過信號電纜與脈沖發(fā)射主機(jī)相連接，所述脈沖發(fā)射主機(jī)包括脈沖發(fā)射電路和ARM處理器；傳感器與ARM處理器通信連接，所述的ARM處理器具有唯一的標(biāo)簽單元，且ARM處理器通過無線通信模塊與控制中心相連接。使用本發(fā)明進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測時，操作人員只需在每個電纜接頭即節(jié)點(diǎn)處設(shè)置蓋監(jiān)測裝置，通過脈沖發(fā)射主機(jī)即可發(fā)射不同強(qiáng)度和頻率的脈沖電流，通過計(jì)算發(fā)射脈沖和反射脈沖的時間差，可準(zhǔn)確計(jì)算脈沖在電纜中的傳播速度;通過計(jì)算發(fā)射脈沖和反射脈沖的幅值差，可準(zhǔn)確計(jì)算脈沖沿電纜傳輸時的衰減系數(shù)，從而可以診斷出電纜中是否發(fā)生局部放電。利用ARM處理器的標(biāo)簽單元，能準(zhǔn)確得出放電位置，大大提高了工作人員監(jiān)測的效率、局部放電定位的精度和狀態(tài)評估的可靠性。

所述的電力電纜裸露的環(huán)帶狀絕緣層還設(shè)置有應(yīng)力緩沖層，所述傳感器環(huán)狀包裹圍繞在應(yīng)力緩沖層的外側(cè)。

還包括纏繞在兩個外半導(dǎo)電層及傳感器外表面的防水膠帶層。

還包括在防水膠帶層的外部設(shè)置的保護(hù)銅殼以及澆筑在防水膠帶層與保護(hù)銅殼的內(nèi)壁形成的空間內(nèi)的防水密封膠層。