CN110887608A - 一种电缆外护套破损点带电检测系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电缆外护套破损点带电检测系统和方法，由特征气体供气装置和特征气体检测仪组成；特征气体供气装置包括：气体注射器、气体瓶和减压阀；气体注射器通过减压阀与气体瓶相连；气体注射器用于将气体瓶中的特征气体注入电缆的外护套内；特征气体检测仪用于检测电缆外护套外表面特征气体的浓度。通过上述公开的电缆外护套破损点带电检测系统和方法，将特征气体通过气体注射器注入带电电缆外护套内，再通过特征气体检测仪检测电缆外护套表面是否存在特征气体来判断电缆外护套是否损坏。

Description

一种电缆外护套破损点带电检测系统和方法

技术领域

本发明涉及电缆检测技术领域，具体为一种电缆外护套破损点带电检测系统和方法。

背景技术

电缆是城镇电网的大动脉，对国家城镇的经济发挥了巨大作用。据统计，近几年国网公司新投输电电缆规模每年保持着10％以上的增长速度，随之增加的是电缆的基建工程量日益庞大。而基建是电力电缆进入电网系统的关键一环，其施工质量直接影响电缆的运行稳定性，然而由于基建工程量大，相关施工环节的质量把控不到位，导致电缆外护套损伤的事件常有发生，当电流的外护套损伤或破损后，一方面将导致电缆外护套绝缘电阻急剧下降，对于单芯电缆而言将导致电缆表面形成多个接地点，流过金属护套的环流会急剧增大，严重情况下会导致电缆故障；另一方面外护套破损后，极容易导致电缆绝缘进水受潮，在导电介质的作用下，在绝缘的表面上形成水树，水树进一步发展，可演变成电树，运行时间较长时可能导致绝缘击穿。

但是，在现有技术中，针对电缆外护套破损的检测方法主要有绝缘遥测和人工排查。绝缘遥测需要停电进行，不利于供电可靠性的提高，且针对位于支架之间的电缆破损点无法发现；而人工排查检测效率低下且可能发生遗漏，因此，目前在用外护套破损检测方法存在较大局限性。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种电缆外护套破损点带电检测系统和方法，通过向电缆外护套内注入特征气体，同步在电缆外护套外表面检测是否存在特征气体从而实现电缆外护套破损检测的目的。

为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

本发明第一方面公开了一种电缆外护套破损点带电检测系统，包括：特征气体供气装置和特征气体检测仪；

所述特征气体供气装置包括：气体注射器、气体瓶和减压阀；

所述气体注射器通过所述减压阀与所述气体瓶相连；

所述气体注射器用于将所述气体瓶中的特征气体注入电缆的外护套内；

所述特征气体检测仪用于检测所述电缆外护套外表面所述特征气体的浓度。

优选的，所述气体瓶为惰性气体瓶。

优选的，所述特征气体检测仪为泵吸式气体检测仪，配备与所注入特征气体对应的传感器。

优选的，所述气体注射器为针型气体注射器。

优选的，还包括外护套剖切装置。

本发明第二方面公开了一种电缆外护套破损点带电检测方法，适用于特征气体供气装置和特征气体检测仪，包括：

在电缆外护套上确定特征气体注入点，将所述特征气体注入所述电缆的所述注入点；

所述特征气体检测仪检测所述电缆外护套外表面是否存在所述特征气体；

若所述电缆外护套外表面存在所述特征气体，确定所述电缆外护套破损。

优选的，若所述电缆外护套外表面存在所述特征气体，确定所述电缆外护套破损，包括：

若所述电缆外护套外表面存在所述特征气体，生成报警指令，基于所述报警指令执行报警，并基于所述报警确定所述电缆外护套破损。

优选的，所述若所述电缆外护套外表面存在所述特征气体，生成报警指令，并基于所述报警指令执行报警，基于所述报警确定所述电缆外护套破损，包括：

若所述电缆外护套外表面存在所述特征气体，生成报警指令；

基于所述报警指令执行灯光报警，并基于所述灯光报警确定所述电缆外护套破损；

和/或，基于所述报警指令执行声音报警，并基于所述声音报警确定所述电缆外护套破损。

优选的，在确定所述电缆外护套破损之后，还包括：

在所述电缆外护套获取所述特征气体的浓度值，基于所述浓度值变化实现所述电缆外护套破损点的准确定位。

优选的，在基于所述浓度值确定所述电缆外护套的破损点之后，还包括：

对所述注入点进行绝缘修复。

由上述内容可知，本发明公开了一种电缆外护套破损点带电检测系统和方法，由特征气体供气装置和特征气体检测仪组成；所述特征气体供气装置包括：气体注射器、气体瓶和减压阀；所述气体注射器通过所述减压阀与所述气体瓶相连；所述气体注射器用于将所述气体瓶中的特征气体注入电缆的外护套内；所述特征气体检测仪用于检测所述电缆外护套外表面所述特征气体的浓度。通过上述公开的电缆外护套破损点带电检测系统和方法，将特征气体通过气体注射器注入电缆外护套内，再通过特征气体检测仪检测电缆外护套表面是否存在特征气体来判断外护套是否损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种电缆外护套破损点带电检测系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种电缆外护套破损点带电检测系统应用在电缆检测的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种电缆外护套破损点带电检测方法流程图；

图4为本发明实施例提供的另一种电缆外护套破损点带电检测方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本申请中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本发明实施例提供一种电缆外护套破损点带电检测系统，参见图1和图2，图1为本申请电缆外护套破损点带电检测系统的结构示意图，包括：特征气体供气装置和特征气体检测仪；

所述特征气体供气装置包括：气体注射器、气体瓶和减压阀；

所述气体注射器通过所述减压阀与所述气体瓶相连；

所述气体注射器用于将所述气体瓶中的特征气体注入电缆的外护套内；

需要说明的是，所述气体注射器是一种可以通过出气口穿透电缆外护套的装置，且能将所述气体瓶中存储的特征气体注入电缆的外护套内。

还需要说明的是，减压阀是一种能够通过调节，将进口压力减至某一需要的出口压力，并依靠介质本身的能量，使出口压力自动保持稳定的阀门。从流体力学的观点看，减压阀是一个局部阻力可以变化的节流元件，即通过改变节流面积，使流速及流体的动能改变，造成不同的压力损失，从而达到减压的目的。然后依靠控制与调节系统的调节，使阀后压力的波动与弹簧力相平衡，使阀后压力在一定的误差范围内保持恒定。在本申请中，主要是将气体瓶中的特征气体压力减至所需压力，再通过气体注射器将特征气体注入至电缆外护套内。

所述特征气体检测仪用于检测所述电缆外护套外表面所述特征气体的浓度。

需要说明的是，所述特征气体检测仪是一种能够检测出特征气体浓度的装置，当电缆外护套外表面破损时，注入电缆外护套内的特征气体会通过破损点泄漏出来，此时通过特征气体检测仪能够在电缆外护套外表面检测到特征气体；同理，当采用特征气体检测仪在电缆外护套外表面检测到特征气体，则说明所述电缆外护套有破损点，即所述电缆外护套破损。

还需要说明的是，采用特征气体检测仪检测电缆外护套外表面特征气体时，不需要检测人员触碰电缆，因此，检测人员采用本申请提供的电缆外护套破损点带电检测系统对电缆进行检测时，无需将电缆断电，即可实现电缆外护套的带电破损检测。

本申请实施例由特征气体供气装置和特征气体检测仪组成；所述特征气体供气装置包括：气体注射器、气体瓶和减压阀；所述气体注射器通过所述减压阀与所述气体瓶相连；所述气体注射器用于将所述气体瓶中的特征气体注入电缆的外护套内；所述特征气体检测仪用于检测所述电缆外护套外表面所述特征气体的浓度。通过上述公开的电缆外护套破损点带电检测系统，将特征气体通过特征注射器注入带电电缆外护套内，再通过特征气体检测仪检测带电电缆外护套是否存在特征气体来判断带电电缆外护套是否损坏。

进一步，所述气体瓶为惰性气体瓶。

需要说明的是，由于空气中存在多种气体，为了防止特征气体与空气中的气体混淆，以及防止特征气体与空气中的气体反应，导致检测结果不准确，因此，特征气体应选择惰性气体。

进一步，所述特征气体检测仪为泵吸式气体检测仪，配备与所注入特征气体对应的传感器。

需要说明的是，所述泵吸式气体检测仪是一种灵活配置的单种气体或多种气体检测仪，根据获取待测气体方式的不同可分为泵吸式和扩散式，在大气环境下，泵吸式可实现气体的主动吸入，其检测效率显著高于扩散式，故选择泵吸式检测仪。

进一步，所述气体注射器为针型气体注射器。

需要说明的是，所述气体注射器选用针型气体注射器，所述气体注射器的针口采用绝缘材料制作，可以避免可能存在的感应电压对检测人员的危害。

进一步，所述电缆外护套破损点带电检测系统，还包括外护套剖切装置

需要说明的是，所述外护套剖切装置主要用于对电缆外护套进行剖切，方便气体注射器将特征气体注入电缆外护套内。

与上述实施例公开的一种电缆外护套破损点带电检测系统相对应，本申请实施例还提供了一种电缆外护套破损点带电检测方法，如图3所示，为本申请实施例提供的电缆外护套破损点带电检测方法流程示意图，所述电缆外护套破损点带电检测方法，适用于特征气体供气装置和特征气体检测仪，包括以下步骤：

步骤S201：在电缆外护套上确定特征气体注入点，将特征气体通过所述特征气体注入点注入所述电缆外护套内。

需要说明的是，由于特征气体具有向四周扩散能力，因此，特征气体注入点可以是电缆外护套上任意一个点，也可以是电缆外护套上指定的点，在本申请中，所述特征气体注入点选择在所述电缆的中间区域，但所述特征气体注入点选择点并不仅限于所述电缆的中间区域。

步骤S202：检测所述电缆外护套外表面是否存在所述特征气体，若所述电缆外护套表面不存在所述特征气体，执行步骤S203，若所述电缆外护套外表面存在所述特征气体，执行步骤S204。

在执行步骤S202中，将特征气体注入电缆外护套内后，若电缆外护套未破损，特征气体就会一直存在于电缆外护套内而无法被特征气体检测仪检测到；若电缆外护套破损，特征气体将从破损点泄漏出来，此时可以通过特征气体检测仪探测到所述特征气体。

步骤S203：确定所述电缆外护套未破损。

步骤S204：生成报警指令，基于所述报警指令执行报警，并基于所述报警确定所述电缆外护套破损。

在执行步骤S204过程中，具体包括以下步骤：

首先生成报警指令，再基于所述报警指令执行灯光报警，并基于所述灯光报警确定所述电缆外护套破损；

和/或，再基于所述报警指令执行声音报警，并基于所述声音报警确定所述电缆外护套破损。

需要说明的是，在本申请中，可以基于生成的报警指令只执行声音报警，也可以只执行灯光报警，或者可以同时执行声音报警和灯光报警。

还需要说明的是，通过灯光报警和/或声音报警，可以提醒检测人员电缆外护套存在破损。

通过上述公开的方法，在电缆外护套检测特征气体时，检测人员可不直接触碰电缆，因此，检测人员采用本申请提供的电缆外护套破损点带电检测方法对电缆进行检测时，无需将电缆断电，即可实现电缆外护套的带电破损检测。

步骤S205：在所述电缆外护套获取所述特征气体的浓度值，基于所述浓度值变化实现所述电缆外护套破损点的准确定位。

需要说明的是，特征气体从电缆外护套的破损点泄漏出来后，特征气体会扩散到空气中，距离破损点越近，特征气体检测仪检测到的特征气体浓度就会越高，因此，可以通过特征气体的浓度变化来实现所述电缆外护套破损点的准确定位。

本申请实施例通过在电缆外护套上确定特征气体注入点，将所述特征气体注入所述电缆外护套内；所述气体检测仪检测所述电缆外护套外表面是否存在所述特征气体；若所述电缆外护套外表面存在所述特征气体，确定所述电缆外护套破损。通过上述公开的电缆外护套破损点带电检测方法，将特征气体通过特征气体注入点注入电缆外护套内，再通过特征气体检测仪检测电缆外护套是否存在特征气体来判断电缆外护套是否损坏。

基于上述实施例公开的一种电缆外护套破损点带电检测方法，在执行完步骤S205后，即在基于所述浓度值确定所述电缆外护套的破损点之后，还包括：

对所述注入点进行绝缘修复。

基于上述公开的实施例，结合图1和图2，下面结合具体实施例对本方案作进一步介绍：

本发明提供的一种基于特征气体的电缆外护套破损检测系统，包括：特征气体供气装置和便携式特征气体检测仪两部分。

特征气体供气装置由气体瓶、减压阀和针型气体注射器构成，特征气体检测仪为泵吸式，配备的传感器与所注入特征气体一致。

一种基于特征气体的电缆外护套破损带电检测方法，如图4所示，包括如下步骤：

步骤S301：气体注入点选择

首先选择外护套疑似破损电缆段，因特征气体偏于向注入点两端扩散，因此注入点可选择在电缆段的中间区域。

步骤S302：电缆外护套开小孔

电缆外护套一般为聚乙烯或聚氯乙烯绝缘材料，可采用针型尖锐器具剖切局部护套，开口大小应便于针型气体注射器的安装，同时开口不可太大而不利于检测结束后的绝缘修复。

步骤S303：组装特征气体供气装置

①特征气体选择特征气体应选择空气中含量较少的惰性气体，应具备无毒无害特性，价格应满足工程应用要求。

②安装针型气体注射器，注射器安装应满足密封性要求，应保证在特征气体注入过程中在注入点不发生泄漏。

步骤S304：气体注入

组装完特征气体供气装置后，打开气体瓶，调节减压阀，对待测电缆段注入特征气体。

步骤S305：特征气体巡检

随着特征气体的注入，压力阀上的气压值将逐渐减小，当经过一定时间后压力阀气压值趋于稳定，说明电缆段中的气压流动达到平衡，巡检人员可通过泵吸式气体检测仪沿线检测，应注意检测仪应尽量靠近电缆表面。当巡检人员观察到检测仪报警，说明该处电缆外护套存在破损。

步骤S306：巡检结束

当对整段电缆完成巡检后，标注出所有破损点后，巡检即结束。

步骤S307：注入孔绝缘修复

因注入孔开口较小，对外护套表面进行绝缘打磨，然后依次包绕半导电带、绝缘胶带、防水胶带和PVC带，即可完成绝缘修复。

与现有技术相比，该装置及方法的优势如下：

其一，目前特征气体检测仪的发展已经十分成熟，所用传感器检测灵敏度较高，相比较传统的外护套破损检测方法，该方法检测效率也较高，可及时发现极小微孔的破损。

其二，可实现破损点的快速定位。当外护套局部破损后，破损点泄漏的特征气体将扩散到空气中，距离破损点越近，检测到的特征气体浓度越高，因此可通过特征气体的浓度变化准确定位电缆外护套破损点。

其三，可进行带电检测，不影响电缆的正常运行。

其四，检测装置结构简单，仅需要一个特征气体供气装置和一套特征气体检测装置，投入费用少。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种电缆外护套破损点带电检测系统，其特征在于，包括：特征气体供气装置和特征气体检测仪；

所述特征气体供气装置包括：气体注射器、气体瓶和减压阀；

所述气体注射器通过所述减压阀与所述气体瓶相连；

所述气体注射器用于将所述气体瓶中的特征气体注入电缆的外护套内；

所述特征气体检测仪用于检测所述电缆外护套外表面所述特征气体的浓度。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述气体瓶为惰性气体瓶。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述特征气体检测仪为泵吸式气体检测仪，配备与所注入特征气体对应的传感器。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述气体注射器为针型气体注射器。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括外护套剖切装置。

6.一种电缆外护套破损点带电检测方法，其特征在于，适用于特征气体供气装置和特征气体检测仪，包括：

在电缆外护套上确定特征气体注入点，将特征气体通过所述特征气体注入点注入所述电缆外护套内；

检测所述电缆外护套外表面是否存在所述特征气体；

若所述电缆外护套外表面存在所述特征气体，确定所述电缆外护套破损。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，若所述电缆外护套外表面存在所述特征气体，确定所述电缆外护套破损，包括：

若所述电缆外护套外表面存在所述特征气体，生成报警指令，基于所述报警指令执行报警，并基于所述报警确定所述电缆外护套破损。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述若所述电缆外护套外表面存在所述特征气体，生成报警指令，并基于所述报警指令执行报警，基于所述报警确定所述电缆外护套破损，包括：

若所述电缆外护套外表面存在所述特征气体，生成报警指令；

基于所述报警指令执行灯光报警，并基于所述灯光报警确定所述电缆外护套破损；

和/或，基于所述报警指令执行声音报警，并基于所述声音报警确定所述电缆外护套破损。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在确定所述电缆外护套破损之后，还包括：

在所述电缆外护套获取所述特征气体的浓度值，基于所述浓度值变化实现所述电缆外护套破损点准确定位。

10.根据权利要求6-9中任一项所述的方法，其特征在于，在基于所述浓度值确定所述电缆外护套的破损点之后，还包括：

对所述注入点进行绝缘修复。

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