一種電纜局部缺陷診斷方法

2023-07-11 15:42:31 1

一種電纜局部缺陷診斷方法
【專利摘要】本發明提供了一種電纜局部缺陷診斷方法，包括以下步驟：(1)提取待測電纜在完好情況下的固有傳播係數；(2)測量待測電纜首端的輸入阻抗幅值或相位頻譜；(3)構建反映待測電纜沿線傳播係數變化情況的沿線特性診斷函數；(4)尋找沿線特性診斷函數的尖峰值點，該尖峰值點所處位置即為缺陷所在位置，峰值越高說明缺陷越嚴重。實施本發明，能夠實現電纜的局部缺陷的精確定位與嚴重程度診斷，減少電纜安全隱患。
【專利說明】一種電纜局部缺陷診斷方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及電氣【技術領域】，具體涉及一種電纜局部缺陷診斷方法。

【背景技術】
[0002]電線、電纜在現代城市電網、飛機、軌道交通、艦船、電廠等電氣系統的電能及通訊信號的輸送中扮演著主要角色，其運行狀態直接影響大型電氣系統的安全與穩定。實際運行中的電纜常因局部缺陷而出現故障，電纜局部缺陷主要包含局部絕緣老化以及局部外力破壞兩個方面。
[0003]城市供電系統中的電力電纜敷設在電纜溝或直接埋於地下，敷設環境與使用狀態會極大的影響電纜壽命。電力電纜長期在不同土壤、水分、潮氣、溫度環境下運行，絕緣易受到腐蝕滲透而發生絕緣局部老化；地下電力電纜常會因機械外力而發生絕緣破壞，最終導致電纜永久性故障。據調查，高壓電力絕緣電纜的絕緣損壞事故約佔高壓電氣設備事故的40%左右。
[0004]飛機、軌道交通、艦船等大型電氣交通系統對電纜的安全運行提出了更為嚴格的要求，在這些電氣系統中電纜擔任著電能以及控制信號傳輸的主導作用。1996年7月，由於飛機電纜局部過熱老化產生電火花導致油箱爆炸，使得一架波音747飛機上的230名乘客無一生還。
[0005]核電站內存在大量長度較短而電壓等級較高的電纜，核電事故的發生往往開始於局部的核洩漏，電纜在高劑量核輻射下其有機高分子結構將遭破壞而發生快速老化，將導致電纜故障而使得和反應堆失去控制，最終將導致核電站重大安全事故。
[0006]可見，電纜局部缺陷得不到及時排除，將會造成嚴重的經濟損失和社會影響。現有的時域反射法(TDR)能利用脈衝信號實現電纜故障定位，但尚無法完成局部缺陷的診斷。電纜的局部放電定位是探測局部缺陷的一種方法，而其存在局部放電信號衰減嚴重，局部放電信號分離技術要求高，多點局部放電檢測難等缺點。現有的電纜的檢測技術尚停留在故障定位方面，缺乏對局部缺陷快速、準確的診斷的方法，無法及時排除電纜的潛在威脅，不能防患於未然，因此開展電纜的局部缺陷診斷新技術意義重大。


【發明內容】

[0007]本發明提供了一種基於阻抗譜的電纜局部缺陷診斷方法，實現電纜的局部缺陷的精確定位與嚴重程度診斷。
[0008]一種電纜局部缺陷診斷方法，包括以下步驟:
[0009](I)提取待測電纜在完好情況下的固有傳播係數Y ；
[0010](2)測量待測電纜首端的輸入阻抗幅值或相位頻譜Z(f)，測試頻率f滿足
,、I
fmin彡f彡，其中，下限值./_ ^，上限值fmax彡10fmin, I為被測電纜長度，L和
C分別為待測電纜的固有分布電感和電容；
[0011](3)構建反映待測電纜沿線傳播係數變化情況的沿線特性診斷函數

【權利要求】
1.一種電纜局部缺陷診斷方法，包括以下步驟: (1)提取待測電纜在完好情況下的固有傳播係數Y; (2)測量待測電纜首端的輸入阻抗幅值或相位頻譜Z(f)，測試頻率f滿足fmin彡f彡，其中，下限值Iin ^，上限值fmax彡10fmin, I為被測電纜長度，L和C分別為待測電纜的固有分布電感和電容； (3)構建反映待測電纜沿線傳播係數變化情況的沿線特性診斷函數 = _ Z{f)e27X d/, e為自然對數的底，X為待測電纜沿線位置變量； (4)尋找沿線特性診斷函數F(X)的尖峰值點，該尖峰值點所處電纜位置即為缺陷所在位置，峰值越高說明缺陷越嚴重。
2.根據權利要求1所述的一種電纜局部缺陷診斷方法，其特徵在於，所述步驟(2)採用寬頻阻抗分析儀測量待測電纜首端的輸入阻抗幅值或相位頻譜Z (f)，若待測電纜為同軸電纜，則測試電極為芯線和屏蔽層，若待測電纜為多芯分裂電纜，則以任意兩芯線作為測試電極。
3.根據權利要求1所述的一種電纜局部缺陷診斷方法，其特徵在於，所述步驟(I)取待測電纜在完好情況下的固有傳播係數Y通過電纜的幾何尺寸以及絕緣材料特性計算獲得或通過截取相同型號電纜利用阻抗分析儀測量獲得。
【文檔編號】G01R31/08GK104133155SQ201410324570
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月9日 優先權日:2014年7月9日
【發明者】張丹丹, 周志強, 何俊佳, 李猛虎 申請人:華中科技大學