本發明涉及電力設備絕緣檢測技術及其應用領域，具體涉及交聯聚乙烯電力電纜絕緣缺陷特征氣體檢測系統。

背景技術：

隨著我國城鎮化進程加快，城市配電網中電纜的安裝和使用量越來越大。如何確保大量電纜的安全運行、提高電網供電可靠性成為配電網運行和管理的突出問題。高壓電纜運行維護中的一項重要工作就是主絕緣的檢測，當前對電纜主絕緣的檢測，有局部放電檢測技術、紅外檢測技術。輸電電纜局部放電的帶電檢測或在線監測基于高頻電流傳感器、超高頻傳感器以及超聲波傳感器等，技術較為成熟，但是局部放電在線監測現場噪聲極大，技術難度高。

技術實現要素：

為了解決上述問題，本發明提供了交聯聚乙烯電力電纜絕緣缺陷特征氣體檢測系統，現場檢測時將特征氣體傳感器探入電纜溝內，特征氣體傳感器通過蛇形軟管與監測主機相連，監測主機通過內置的檢測電路檢測電纜特征氣體，當檢測到特征氣體，并且特征氣體濃度超過特征氣體預定濃度時，監測主機通過聲、光方式進行報警。具體技術方案如下：

交聯聚乙烯電力電纜絕緣缺陷特征氣體檢測系統包括特征氣體傳感器、蛇形軟管、監測主機；特征氣體傳感器通過蛇形軟管與監測主機相連；所述特征氣體傳感器用于檢測電纜絕緣有缺陷時產生的特征氣體；所述監測主機包括密封圈接口、主機外殼、特征氣體放大電路、采集板卡、處理器；所述密封圈接口安裝在主機外殼上；所述特征氣體放大電路、采集板卡、處理器設置在主機外殼內；所述蛇形軟管通過密封圈接口與特征氣體放大電路連接；所述特征氣體放大電路通過采集板卡與處理器連接；所述主機外殼采用環氧樹脂材質。

進一步，所述蛇形軟管是長度可伸縮、直徑可變的塑料軟管。

進一步，所述特征氣體放大電路（33）包括電容C61、電容C62、電容C63、電阻R61、電阻R62、電阻R63、電阻R64、運算放大器OP61；所述電容C61的一端接地，另一端與電阻R61其中一端連接；電阻R61的另一端與電阻R62其中一端以及電阻R63其中一端相連；電阻R62的另一端與電容C63其中一端以及運算放大器OP61的負輸入端相連；電阻R63的另一端與運算放大器OP61的輸出端相連；電容C63的另一端與運算放大器OP61的正輸入端以及電阻R64其中一端相連；電阻R64的另一端與電容C62其中一端相連；電容C62的另一端接地。

進一步，所述監測主機通過特征氣體傳感器檢測到特征氣體，且檢測到的特征氣體濃度超過特征氣體預定濃度時，監測主機通過聲、光方式進行報警。

進一步，所述特征氣體為Ammonium acetate、Acetophenone、Benzene、Acetaldehyde、Acetone、3-Pentanol中的至少一種。

進一步，所述特征氣體濃度與放電嚴重程度的關系：放電量在100pC以下，產生Ammonium acetate、Acetophenone、Benzene三種氣體，特征氣體預定濃度選擇范圍為1ppm~20ppm；放電量在100pC~1000pC，產生Acetone和3-Pentanol兩種氣體，特征氣體預定濃度選擇范圍為20ppm~50ppm；放電量大于1000pC后，產生Acetaldehyde，特征氣體預定濃度選擇范圍為50ppm~150ppm。

與現有技術相比，本發明具有安全、便攜、準確等優點，由于特征氣體根據被測電纜主絕緣材料的不同而不同。本發明通過檢測電纜絕緣缺陷時產生的特征氣體判斷電纜是否存在絕緣故障，檢測時傳感器可方便探入電纜溝，因而檢測人員無需進入電纜溝。且特征氣體傳感器檢測所需時間僅3～5秒，檢測效率極高。

附圖說明

圖1為本發明交聯聚乙烯電力電纜絕緣缺陷特征氣體檢測系統的結構示意圖：特征氣體傳感器1、蛇形軟管2、監測主機3；

圖2為本發明交聯聚乙烯電力電纜絕緣缺陷特征氣體檢測系統監測主機結構示意圖：密封圈接口31、主機外殼32、特征氣體放大電路33、采集板卡34、處理器35；

圖3為本發明交聯聚乙烯電力電纜絕緣缺陷特征氣體檢測系統放大電路結構示意圖：電容C61、電容C62、電容C63、電阻R61、電阻R62、電阻R63、電阻R64、運算放大器OP61。

具體實施方式

為了更加清楚地理解本發明的技術方案，以下結合附圖與具體實施例對本發明作進一步說明：

交聯聚乙烯電力電纜絕緣缺陷特征氣體檢測系統包括特征氣體傳感器1、蛇形軟管2、監測主機3；特征氣體傳感器1通過蛇形軟管2與監測主機3相連；所述特征氣體傳感器1用于檢測電纜絕緣有缺陷時產生的特征氣體；所述監測主機3包括密封圈接口31、主機外殼32、特征氣體放大電路33、采集板卡34、處理器35；所述密封圈接口31安裝在主機外殼32上；所述特征氣體放大電路33、采集板卡34、處理器35設置在主機外殼32內；所述蛇形軟管2通過密封圈接口31與特征氣體放大電路33連接；所述特征氣體放大電路33通過采集板卡34與處理器35連接；所述主機外殼32采用環氧樹脂材質。

進一步，所述蛇形軟管2是長度可伸縮、直徑可變的塑料軟管。

進一步，所述特征氣體放大電路33包括電容C61、電容C62、電容C63、電阻R61、電阻R62、電阻R63、電阻R64、運算放大器OP61；所述電容C61的一端接地，另一端與電阻R61其中一端連接；電阻R61的另一端與電阻R62其中一端以及電阻R63其中一端相連；電阻R62的另一端與電容C63其中一端以及運算放大器OP61的負輸入端相連；電阻R63的另一端與運算放大器OP61的輸出端相連；電容C63的另一端與運算放大器OP61的正輸入端以及電阻R64其中一端相連；電阻R64的另一端與電容C62其中一端相連；電容C62的另一端接地。

進一步，所述監測主機3通過特征氣體傳感器1檢測到特征氣體，且檢測到的特征氣體濃度超過特征氣體預定濃度時，監測主機3通過聲、光方式進行報警。

進一步，所述特征氣體為Ammonium acetate、Acetophenone、Benzene、Acetaldehyde、Acetone、3-Pentanol中的至少一種。

進一步，所述特征氣體濃度與放電嚴重程度的關系：放電量在100pC以下，產生Ammonium acetate、Acetophenone、Benzene三種氣體，特征氣體預定濃度選擇范圍為1ppm~20ppm；放電量在100pC~1000pC，產生Acetone和3-Pentanol兩種氣體，特征氣體預定濃度選擇范圍為20ppm~50ppm；放電量大于1000pC后，產生Acetaldehyde，特征氣體預定濃度選擇范圍為50ppm~150ppm。

交聯聚乙烯電纜在絕緣缺陷處將產生3-Pentanol、Acetone、Ammonium acetate等氣體，因此這些氣體將作為交聯聚乙烯電纜的特征氣體。特征氣體傳感器1選擇時就需要能夠檢測上述特征氣體是否存在，并作為電纜是否絕緣的判斷依據。現場檢測時，將特征氣體傳感器1探入電纜溝內，特征氣體傳感器1通過蛇形軟管2與監測主機3相連，監測主機3通過內置的高靈敏度檢測電路檢測電纜的特征氣體，當檢測到特征氣體，并且特征氣體超過預定濃度時，監測主機3通過聲、光方式進行報警。通過上述過程，達到檢測電纜絕緣缺陷的目的。

本發明不局限于以上所述的具體實施方式，以上所述僅為本發明的較佳實施案例而已，并不用以限制本發明，凡在發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。