一種用于電纜局放檢測(cè)的高頻電流傳感器的設(shè)計(jì)

舒博，李嫣然，趙泓霖，許永鵬，錢勇，盛戈皞

(1.上海交通大學(xué) 電氣工程系，上海 200240；2.國(guó)網(wǎng)山東省電力公司濟(jì)南供電公司，山東 濟(jì)南 250000)

0 引 言

交聯(lián)聚乙烯(Cross Linked Polyethylene，XLPE)電纜是電力輸配電網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分之一。XLPE電纜本體或其附件的絕緣擊穿事故，會(huì)對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行造成巨大威脅。局部放電是造成XLPE電纜絕緣劣化的主要原因[1-2]。檢測(cè)電纜局部放電信號(hào)是當(dāng)前電纜絕緣檢測(cè)工作的關(guān)鍵，對(duì)于減少停電事故發(fā)生、提高供電可靠性有重要意義。

高頻電流法是電纜局部放電帶電檢測(cè)中，最為常用的方法之一[3-5]。高頻電流法利用高頻電流傳感器(HFCT)檢測(cè)局部放電的脈沖電流信號(hào)。當(dāng)前國(guó)內(nèi)使用的高頻電流傳感器，依然存在抗干擾性不強(qiáng)、靈敏度低等問(wèn)題[6]。為了提高電纜局放信號(hào)檢測(cè)的效率與準(zhǔn)確度，本文研制了一種新型高靈敏度高頻電流傳感器，設(shè)計(jì)了一套性能測(cè)試試驗(yàn)。測(cè)試表明傳感器的6 dB帶寬為300 kHz到35 MHz，靈敏度達(dá)6.07 V/A，且具有較強(qiáng)的抗干擾能力，能夠?yàn)殡娎|局放現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)提供有力支持。

1 高頻電流傳感器原理

高頻電流傳感器由在環(huán)狀磁芯材料上纏繞多匝導(dǎo)電線圈制成，通常安裝在電纜接地線上。電纜內(nèi)部發(fā)生局部放電時(shí)，會(huì)產(chǎn)生高頻脈沖電流沿著接地線向大地傳播。當(dāng)脈沖電流穿過(guò)傳感器磁芯中心時(shí)，引起的交變電磁場(chǎng)會(huì)在線圈上產(chǎn)生感應(yīng)電壓。高頻電流法通過(guò)分析感應(yīng)電壓信號(hào)特征，獲取電纜內(nèi)局部放電的診斷信息。高頻電流傳感器安裝方便，測(cè)量回路與被測(cè)電纜之間沒(méi)有直接的電氣連接。……