一种电缆传输衰减特性测试中的特征阻抗匹配方法

摘要

本发明涉及一种电缆传输衰减特性测试中的特征阻抗匹配方法，包括如下步骤：在所述电缆首端连接一可输出变频正弦电压信号的信号发生器，在所述电缆末端导体线芯及金属护套间串联一个无感可调电阻，并取信号输出端及所述无感可调电阻的电压信号接入测量设备；所述信号发生器依次输入一个不同频率的正弦电压波，利用示波器分别测量每个频率正弦电压波下的所述无感可调电阻的电压信号及末端电压波幅值，在所述末端电压波的幅值与输入的所述正弦电压波峰值变化不超过±3%时，记录下此时的无感电阻值；对不同频率下的无感电阻值进行线性回归分析，剔除奇异点，获得末端匹配阻抗。本发明可准确测得成盘电缆高频下特性阻抗值，提高测试精度。

说明书

技术领域

本发明涉及特征阻抗匹配方法，特别涉及一种电缆传输衰减特性测试中的特征阻抗匹配方法。

背景技术

局部放电（PD）是绝缘介质内部发生在局部的重复击穿和熄灭现象，这种放电发生在绝缘的局部缺陷处，放电量很小，在局放发生的初期是不会影响绝缘能力的，但是设备在电压作用下长期发生PD，会慢慢损坏绝缘缩短绝缘的使用寿命。PD是电缆附件绝缘故障早期的主要表现形式，它既是引起绝缘劣化的主要原因之一，又是表征绝缘状况的主要特征量。运行经验和研究均表明：电力电缆PD量与电力电缆绝缘状况密切相关，PD量的变化预示着电缆绝缘一定程度上反映潜在隐患缺陷的存在，是定量分析绝缘劣化程度的有效方法之一。

目前，高压电缆局部放电检测大多采用在电缆中间接头、电缆终端等附件的接地引出线或交叉互联线上用高频电流传感器进行信号耦合，而电缆线路可长达数十公里，地理位置跨度大，相邻中间接头之间往往间隔超过400m。而局部放电信号为高频弱幅值信号，高频下电力电缆线路的特性阻抗呈现纯电阻特性，不好进行现场准确的测试。

发明内容

鉴于现有技术中的不足，提出了本发明，以便提供一种克服上述问题或至少部分地解决上述问题的一种电缆传输衰减特性测试中的特征阻抗匹配方法。

一种电缆传输衰减特性测试中的特征阻抗匹配方法，所述方法包括如下步骤：

在所述电缆首端连接一可输出变频正弦电压信号的信号发生器，在所述电缆末端导体线芯及金属护套间串联一个无感可调电阻，并取信号输出端及所述无感可调电阻的电压信号接入测量设备；

所述信号发生器依次输入一个不同频率的正弦电压波，利用示波器分别测量每个频率正弦电压波下的所述无感可调电阻的电压信号及末端电压波幅值，在所述末端电压波的幅值与输入的所述正弦电压波峰值变化不超过±3%时，记录下此时的无感电阻值；

对不同频率下的无感电阻值进行线性回归分析，剔除奇异点，获得末端匹配阻抗。

进一步的，所述无感可调电阻的阻值范围为30~100。

进一步的，所述输入正弦电压波的频率分别为0.1kHz，0.5kHz，1kHz，2kHz，5kHz，10kHz，20kHz，50kHz，100kHz，200kHz，500kHz和1MHz。

进一步的，所述示波器检测带宽为1kHz-100MHz。

本发明的测试方法可准确测得成盘电缆高频下特性阻抗值，提高了现场高压交联电缆线路局部放电信号测试精度，增加了后续数据分析结果可信度，为放电类型识别及电缆状态评价工作奠定基础。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种电缆传输衰减特性测试中的特征阻抗匹配方法的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细的描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明，而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能更透彻的理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如图1所示连接关系，本发明提供一种高频下高压交联电缆特性阻抗值的现场测量方法，适用于成盘高压、超高压交联电缆传输衰减特性测试中特征阻抗的现场匹配。

本发明专利提出的一种成盘高压、超高压交联电缆传输衰减特性测试中特征阻抗的现场匹配方法的实现步骤如下：

（1）在一成盘的高压、超高压交联电缆的传输衰减特性测试中，在成盘电缆首端连接一可输出变频正弦电压信号的信号发生器，成盘电缆末端导体线芯及金属护套间串联一个电阻值范围为30~100的无感可调电阻，并取信号输出端及无感可调电阻的电压信号接入测量设备。

（2）使信号发生器输入一个不同频率的正弦电压波u_i(t)，利用示波器分别测量无感可调电阻的电压信号并记录不同频率下末端电压波u_o(t)。信号发生器可输入的频率依次为0.1kHz，0.5kHz，1kHz，2kHz，5kHz，10kHz，20kHz，50kHz，100kHz，200kHz，500kHz和1MHz，示波器的检测带宽为1kHz-100MHz。

（3）在量程范围内调节无感可调电阻值，依次重复上述（2）步骤，记录输出信号u_o(t)与输入信号u_i(t)。

（4）步骤（3）中电阻端检出的电压信号幅值u_o(t)与输入信号u_i(t)的峰值变化不超过±3%时，记录下此时的无感电阻值。

（5）对不同频率下的无感电阻值进行线性回归分析，剔除奇异点，即可明确此成盘电缆测试所需的末端匹配阻抗。具体的，首先建立直角坐标系，在坐标系中绘制频率-电阻值的散点图；其次对图中散点进行直线拟合，对于偏离直线太远的点予以剔除；最后剔除后的散点组成的直线即为匹配阻抗值。

本发明提供的方法采用离线检测手段，对成盘高压、超高压交联电缆的特性阻抗进行现场匹配，利用不同频段下注入的正弦波信号和测量信号间的关系，比较分析得出最优电阻值从而得到电缆线路特性阻抗值，确保高频下局放信号测量的准确性，为后续信号分析与处理提供可靠保障。

本发明具有下述优点：

1.本专利使用的方法接线简单，操作方便，不改变原有电缆结构。

2.根据本专利所设计方法可准确匹配出适用于成盘电缆局部放电信号测试的高频下的特征阻抗，进一步提高电缆传输衰减特性测试中对局放信号的检出能力。

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，对于装置或系统实施例而言，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。

以上所述仅为本发明之较佳实施例，并非用以限定本发明的权利要求保护范围。同时以上说明，对于相关技术领域的技术人员应可以理解及实施，因此其他基于本发明所揭示内容所完成的等同改变，均应包含在本权利要求书的涵盖范围内。