本實用新型屬于高壓電纜局部放電檢測單元領域，尤其是涉及一種基于高頻電流互感器均衡法測量的高壓電纜局部放電檢測單元。

背景技術：

在電纜投入運行后，由于絕緣老化變質、過熱、機械損傷等，會使得電纜在運行中絕緣劣化。為了防止由于絕緣劣化造成電纜運行事故，需要對電纜的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測。但是現(xiàn)有的高壓電纜局部放電的檢測方法多為從電纜一端進行檢測,或者是對電纜頭及電纜附件的檢測,這種檢測方法靈敏低,無法進行絕緣缺陷定位。本實用新型首次提出在各個電纜分段的連接處加裝經過特殊繞制的高頻電流互感器，采用均衡法測量高壓電纜局部放電電流，可以有效的消除三相電容電流形成的干擾信號，靈敏度高，可以定位絕緣缺陷到每個電纜段，不但可以實現(xiàn)在線檢測，也可實現(xiàn)帶電檢測。

圖1所示為典型的高壓電纜鋪設方式，高壓電纜通常為A、B、C三相單芯電纜，含電纜芯線4、屏蔽層5、電纜接頭6和電纜終端7。為了避免工頻感應環(huán)流，電纜采用一端直接接地，另一端經過避雷器8接地。為了實現(xiàn)電纜屏蔽層5中A、B、C三相電容電流的平衡和抵消，減小屏蔽層5中的工頻電流，在每個電纜接頭6處進行屏蔽層5連接的三相換相。電纜屏蔽層5連接的基本要求可概括為：可靠接地；避免環(huán)流；三相電容電流抵消。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型旨在提出一種基于均衡法測量的高壓電纜局部放電檢測裝置，基于高頻電流互感器均衡法，測量高壓電纜局部放電電流，能夠有效抑制系統(tǒng)干擾，靈敏傳感電纜內部的局部放電信號，定位局部放電位置，并向遠方的檢測主機或就地檢測裝置發(fā)送報警信息。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現(xiàn)的：

一種基于均衡法測量的高壓電纜局部放電檢測裝置，高壓電纜包括A、B、C三相單芯電纜，且每相單芯電纜由各個分段構成，還包括高頻電流互感器和屏蔽層接地線，電纜相鄰分段的屏蔽層分別連接所述屏蔽層接地線，相鄰分段的所述屏蔽層接地線分別在所述高頻電流互感器的一次側磁芯上繞線，繞線方向相反，且對接后與地連接，所述高頻電流互感器的二次側磁芯上纏繞有信號輸出線。

進一步的，所述高頻電流互感器包括A相高頻電流互感器、B相高頻電流互感器和C相高頻電流互感器；所述A相高頻電流互感器的一次側磁芯上纏繞有A相相鄰分段屏蔽層的所述屏蔽層接地線；所述B相高頻電流互感器的一次側磁芯上纏繞有B相相鄰分段屏蔽層的所述屏蔽層接地線；所述C相高頻電流互感器的一次側磁芯上纏繞有C相相鄰分段屏蔽層的所述屏蔽層接地線；還包括局部放電檢測單元，所述A相高頻電流互感器、所述B相高頻電流互感器和所述C相高頻電流互感器的二次側磁芯分別通過信號輸出線接入所述局部放電檢測單元。

進一步的，所述局部放電檢測單元內設置有3G模塊，所述3G模塊通過3G天線無線連接遠程主機。

進一步的，所述局部放電檢測單元連接有光纖，所述光纖還與遠程主機連接。

進一步的，所述局部放電檢測單元上設置有存儲卡接口和USB接口。

進一步的，還包括電纜取電互感器，所述電纜取電互感器供電連接所述A相高頻電流互感器、所述B相高頻電流互感器、所述C相高頻電流互感器和所述局部放電檢測單元。

相對于現(xiàn)有技術，本實用新型所述的基于均衡法測量的高壓電纜局部放電檢測裝置具有以下優(yōu)勢：

本實用新型基于高頻電流互感器均衡法，測量高壓電纜局部放電電流，通過將每相單芯電纜的相鄰分段的屏蔽層分別連接屏蔽層接地線，再將相鄰分段的所述屏蔽層接地線分別在所述高頻電流互感器的一次側磁芯上繞線，繞線方向相反，且對接后與地連接，即是通過屏蔽層實現(xiàn)局部放電信號的傳感，高頻電流互感器的二次側磁芯上纏繞有信號輸出線，輸出局部放電信號，而且能夠滿足可靠接地、避免環(huán)流和三相電容電流抵消的基本要求。

當電纜中存在干擾時，干擾信號經過單芯電纜的分段的電容，耦合到電纜屏蔽層，并在屏蔽層接地線中產生干擾電流。因為各個單芯電纜的分段的結構相同，長度接近，所以各個分段的屏蔽層接地線中的干擾電流幅值接近，方向相同，由此在磁芯中產生的磁通接近抵消，在高頻電流互感器的二次側磁芯上不產生信號輸出。

當一個單相電纜分段中存在局部放電時，此分段中局部放電脈沖電流以另一分段為回路，兩個分段中的局放電流幅值接近、方向相反，由此在高頻電流互感器的一次側磁芯上產生的磁通相互加強，在高頻電流互感器的二次側磁芯上產生信號輸出。

而且本實用新型還能夠將高頻電流互感器的二次側磁芯上信號，通過局部放電檢測單元進行采集電流的顯示，如果沒有檢測到電流或檢測到的電流小于整定的閥值，說明高壓電纜中沒有局放發(fā)生；如果二次側有電流，檢測到的電流大于整定的閥值，說明高壓電纜中有局放發(fā)生，通過電流的方向判斷局放是發(fā)生在電纜一段或電纜二段，能夠進行較為細致和準確的局部放電測量、分析和定位。

還能夠通過設置在局部放電檢測單元上的3G模塊，將輸出信號無線傳輸?shù)竭h程主機；或者通過連接在局部放電檢測單元連接有的光纖，通過光纖信號將局部放電信息傳輸?shù)竭h程主機，完成數(shù)據(jù)遠程傳輸。3G模塊與光纖通訊是互斥的,當有光纖通訊時,不需要3G模塊,當沒有光纖通訊時,使用3G模塊進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h方主機。

附圖說明

構成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1為三相高壓電纜典型屏蔽層的連接方式示意圖；

圖2為本實用新型實施例的連接結構示意圖；

圖3為本實用新型帶電檢測工作模式的結構示意圖；

圖4為本實用新型在線檢測工作模式的結構示意圖。

附圖標記說明：

1-A相單芯電纜；2-B相單芯電纜；3-C相單芯電纜；4-電纜芯線；5-屏蔽層；6-電纜接頭；7-電纜終端；8-避雷器；9-高頻電流互感器；91-一次側磁芯；92-二次側磁芯；10-屏蔽層接地線；11-信號輸出線；12-A相高頻電流互感器；13-B相高頻電流互感器；14-C相高頻電流互感器；15-局部放電檢測單元；16-3G模塊；17-3G天線；18-光纖；19-存儲卡接口；20-USB接口；21-電纜取電互感器。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數(shù)量。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以通過具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。

如圖2所示，一種基于均衡法測量的高壓電纜局部放電檢測裝置，高壓電纜包括A相單芯電纜1、B相單芯電纜2和C相單芯電纜3，且每相單芯電纜由各個分段構成，還包括作用于每一單芯電纜的高頻電流互感器9和屏蔽層接地線10，每相單芯電纜的相鄰分段的屏蔽層分別連接所述屏蔽層接地線10，相鄰分段的所述屏蔽層接地線10分別在所述高頻電流互感器9的一次側磁芯91上繞線，繞線方向相反，且對接后與地連接，所述高頻電流互感器9的二次側磁芯92上纏繞有信號輸出線11。

如圖3所示，所述高頻電流互感器10包括A相高頻電流互感器12、B相高頻電流互感器13和C相高頻電流互感器14；所述A相高頻電流互感器12的一次側磁芯91上纏繞有A相相鄰分段屏蔽層的所述屏蔽層接地線10；所述B相高頻電流互感器13的一次側磁芯91上纏繞有B相相鄰分段屏蔽層的所述屏蔽層接地線10；所述C相高頻電流互感器14的一次側磁芯91上纏繞有C相相鄰分段屏蔽層的所述屏蔽層接地線10；還包括局部放電檢測單元15，所述A相高頻電流互感器12、所述B相高頻電流互感器13和所述C相高頻電流互感器14的二次側磁芯92分別通過信號輸出線11接入所述局部放電檢測單元15。

如圖4所示，所述局部放電檢測單元15內設置有3G模塊16，所述3G模塊16通過3G天線17無線連接遠程主機。

如圖4所示，所述局部放電檢測單元15連接有光纖18，所述光纖18還與遠程主機連接。

如圖4所示，所述局部放電檢測單元15上設置有存儲卡接口19和USB接口20。

如圖4所示，還包括電纜取電互感器21，所述電纜取電互感器21供電連接所述A相高頻電流互感器12、所述B相高頻電流互感器13、所述C相高頻電流互感器14和所述局部放電檢測單元15。

本實例的工作過程：如圖2所示，本實用新型基于高頻電流互感器均衡法，測量高壓電纜局部放電電流，通過將每相單芯電纜的相鄰分段的屏蔽層5分別連接屏蔽層接地線10，再將相鄰分段的屏蔽層5的屏蔽層接地線10分別在高頻電流互感器9的一次側磁芯91上繞線，且相向繞線對接后與地連接，即是通過屏蔽層5實現(xiàn)局部放電信號的傳感，高頻電流互感器9的二次側磁芯92上纏繞有信號輸出線11，輸出局部放電信號，當電纜中存在干擾時，干擾信號經過單芯電纜的分段的電容，耦合到電纜屏蔽層5，并在屏蔽層接地線10中產生干擾電流。因為各個單芯電纜的分段的結構相同，長度接近，所以各個分段的屏蔽層接地線10中的干擾電流幅值接近，方向相同，由此在電纜芯線4中產生的磁通接近抵消，在高頻電流互感器9的二次側磁芯92上不產生信號輸出。當一個單相電纜分段中存在局部放電時，此分段中局部放電脈沖電流以另一分段為回路，兩個分段中的局放電流幅值接近、方向相反，由此在高頻電流互感器9的一次側磁芯91上產生的磁通相互加強，在高頻電流互感器9的二次側磁芯92上產生信號輸出。

如圖3所示，為帶電檢測的工作模式：將高頻電流互感器9的二次側磁芯92上信號，通過局部放電檢測單元15進行采集電流的顯示，如果沒有檢測到電流或檢測到的電流小于整定的閥值，說明高壓電纜中沒有局放發(fā)生；如果二次側有電流，檢測到的電流大于整定的閥值，說明高壓電纜中有局放發(fā)生，通過電流的方向判斷局放是發(fā)生在電纜一段或電纜二段，進行較為細致和準確的局部放電測量、分析和定位。

如圖4所示，為在線檢測工作模式：通過設置在局部放電檢測單元15上的3G模塊16，將輸出信號無線傳輸?shù)竭h程主機；或者通過連接在局部放電檢測單元15連接有的光纖18，通過光纖信號將局部放電信息傳輸?shù)竭h程主機，完成數(shù)據(jù)遠程傳輸。3G模塊16與光纖18是互斥的,當有光纖18時,不需要3G模塊16,當沒有光纖18時,使用3G模塊16進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h方主機。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。