一種電纜傳輸衰減特性測試中的特征阻抗匹配方法組成比例

本發明專利技術涉及一種電纜傳輸衰減特性測試中的特征阻抗匹配方法，包括如下步驟：在所述電纜首端連接一可輸出變頻正弦電壓信號的信號發生器，在所述電纜末端導體線芯及金屬護套間串聯一個無感可調電阻，并取信號輸出端及所述無感可調電阻的電壓信號接入測量設備；所述信號發生器依次輸入一個不同頻率的正弦電壓波，利用示波器分別測量每個頻率正弦電壓波下的所述無感可調電阻的電壓信號及末端電壓波幅值，在所述末端電壓波的幅值與輸入的所述正弦電壓波峰值變化不超過±3%時，記錄下此時的無感電阻值；對不同頻率下的無感電阻值進行線性回歸分析，剔除奇異點，獲得末端匹配阻抗。本發明專利技術可準確測得成盤電纜高頻下特性阻抗值，提高測試精度。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及特征阻抗匹配方法，特別涉及一種電纜傳輸衰減特性測試中的特征阻抗匹配方法。
技術介紹
局部放電（PD）是絕緣介質內部發生在局部的重復擊穿和熄滅現象，這種放電發生在絕緣的局部缺陷處，放電量很小，在局放發生的初期是不會影響絕緣能力的，但是設備在電壓作用下長期發生PD，會慢慢損壞絕緣縮短絕緣的使用壽命。PD是電纜附件絕緣故障早期的主要表現形式，它既是引起絕緣劣化的主要原因之一，又是表征絕緣狀況的主要特征量。運行經驗和研究均表明：電力電纜PD量與電力電纜絕緣狀況密切相關，PD量的變化預示著電纜絕緣一定程度上反映潛在隱患缺陷的存在，是定量分析絕緣劣化程度的有效方法之一。目前，高壓電纜局部放電檢測大多采用在電纜中間接頭、電纜終端等附件的接地引出線或交叉互聯線上用高頻電流傳感器進行信號耦合，而電纜線路可長達數十公里，地理位置跨度大，相鄰中間接頭之間往往間隔超過400m。而局部放電信號為高頻弱幅值信號，高頻下電力電纜線路的特性阻抗呈現純電阻特性，不好進行現場準確的測試。
技術實現思路
鑒于現有技術中的不足，提出了本專利技術，以便提供一種克服上述問題或至少部分地解決上述問題的一種電纜傳輸衰減特性測試中的特征阻抗匹配方法。一種電纜傳輸衰減特性測試中的特征阻抗匹配方法，所述方法包括如下步驟：在所述電纜首端連接一可輸出變頻正弦電壓信號的信號發生器，在所述電纜末端導體線芯及金屬護套間串聯一個無感可調電阻，并取信號輸出端及所述無感可調電阻的電壓信號接入測量設備；所述信號發生器依次輸入一個不同頻率的正弦電壓波，利用示波器分別測量每個頻率正弦電壓波下的所述無感可調電阻的電壓信號及末端電壓波幅值，在所述末端電壓波的幅值與輸入的所述正弦電壓波峰值變化不超過±3%時，記錄下此時的無感電阻值；對不同頻率下的無感電阻值進行線性回歸分析，剔除奇異點，獲得末端匹配阻抗。進一步的，所述無感可調電阻的阻值范圍為30~100。進一步的，所述輸入正弦電壓波的頻率分別為0.1kHz，0.5kHz，1kHz，2kHz，5kHz，10kHz，20kHz，50kHz，100kHz，200kHz，500kHz和1MHz。進一步的，所述示波器檢測帶寬為1kHz-100MHz。本專利技術的測試方法可準確測得成盤電纜高頻下特性阻抗值，提高了現場高壓交聯電纜線路局部放電信號測試精度，增加了后續數據分析結果可信度，為放電類型識別及電纜狀態評價工作奠定基礎。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本專利技術實施例的一種電纜傳輸衰減特性測試中的特征阻抗匹配方法的結構示意圖。具體實施方式下面將參照附圖更詳細的描述本專利技術的示例性實施例。雖然附圖中顯示了本專利技術的示例性實施例，然而應當理解，可以以各種形式實現本專利技術，而不應被這里闡述的實施例所限制。相反，提供這些實施例是為了能更透徹的理解本專利技術，并且能夠將本專利技術的范圍完整的傳達給本領域的技術人員。如圖1所示連接關系，本專利技術提供一種高頻下高壓交聯電纜特性阻抗值的現場測量方法，適用于成盤高壓、超高壓交聯電纜傳輸衰減特性測試中特征阻抗的現場匹配。本專利技術專利提出的一種成盤高壓、超高壓交聯電纜傳輸衰減特性測試中特征阻抗的現場匹配方法的實現步驟如下：（1）在一成盤的高壓、超高壓交聯電纜的傳輸衰減特性測試中，在成盤電纜首端連接一可輸出變頻正弦電壓信號的信號發生器，成盤電纜末端導體線芯及金屬護套間串聯一個電阻值范圍為30~100的無感可調電阻，并取信號輸出端及無感可調電阻的電壓信號接入測量設備。（2）使信號發生器輸入一個不同頻率的正弦電壓波ui(t)，利用示波器分別測量無感可調電阻的電壓信號并記錄不同頻率下末端電壓波uo(t)。信號發生器可輸入的頻率依次為0.1kHz，0.5kHz，1kHz，2kHz，5kHz，10kHz，20kHz，50kHz，100kHz，200kHz，500kHz和1MHz，示波器的檢測帶寬為1kHz-100MHz。（3）在量程范圍內調節無感可調電阻值，依次重復上述（2）步驟，記錄輸出信號uo(t)與輸入信號ui(t)。（4）步驟（3）中電阻端檢出的電壓信號幅值uo(t)與輸入信號ui(t)的峰值變化不超過±3%時，記錄下此時的無感電阻值。（5）對不同頻率下的無感電阻值進行線性回歸分析，剔除奇異點，即可明確此成盤電纜測試所需的末端匹配阻抗。具體的，首先建立直角坐標系，在坐標系中繪制頻率-電阻值的散點圖；其次對圖中散點進行直線擬合，對于偏離直線太遠的點予以剔除；最后剔除后的散點組成的直線即為匹配阻抗值。本專利技術提供的方法采用離線檢測手段，對成盤高壓、超高壓交聯電纜的特性阻抗進行現場匹配，利用不同頻段下注入的正弦波信號和測量信號間的關系，比較分析得出最優電阻值從而得到電纜線路特性阻抗值，確保高頻下局放信號測量的準確性，為后續信號分析與處理提供可靠保障。本專利技術具有下述優點：1.本專利使用的方法接線簡單，操作方便，不改變原有電纜結構。2.根據本專利所設計方法可準確匹配出適用于成盤電纜局部放電信號測試的高頻下的特征阻抗，進一步提高電纜傳輸衰減特性測試中對局放信號的檢出能力。本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處。尤其，對于裝置或系統實施例而言，由于其基本相似于方法實施例，所以描述得比較簡單，相關之處參見方法實施例的部分說明即可。以上所述僅為本專利技術之較佳實施例，并非用以限定本專利技術的權利要求保護范圍。同時以上說明，對于相關
的技術人員應可以理解及實施，因此其他基于本專利技術所揭示內容所完成的等同改變，均應包含在本權利要求書的涵蓋范圍內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電纜傳輸衰減特性測試中的特征阻抗匹配方法，所述方法包括如下步驟：在所述電纜首端連接一可輸出變頻正弦電壓信號的信號發生器，在所述電纜末端導體線芯及金屬護套間串聯一個無感可調電阻，并取信號輸出端及所述無感可調電阻的電壓信號接入測量設備；所述信號發生器依次輸入一個不同頻率的正弦電壓波，利用示波器分別測量每個頻率正弦電壓波下的所述無感可調電阻的電壓信號及末端電壓波幅值，在所述末端電壓波的幅值與輸入的所述正弦電壓波峰值變化不超過±3%時，記錄下此時的無感電阻值；對不同頻率下的無感電阻值進行線性回歸分析，剔除奇異點，獲得末端匹配阻抗。

【技術特征摘要】
1.一種電纜傳輸衰減特性測試中的特征阻抗匹配方法，所述方法包括如下步驟：在所述電纜首端連接一可輸出變頻正弦電壓信號的信號發生器，在所述電纜末端導體線芯及金屬護套間串聯一個無感可調電阻，并取信號輸出端及所述無感可調電阻的電壓信號接入測量設備；所述信號發生器依次輸入一個不同頻率的正弦電壓波，利用示波器分別測量每個頻率正弦電壓波下的所述無感可調電阻的電壓信號及末端電壓波幅值，在所述末端電壓波的幅值與輸入的所述正弦電壓波峰值變化不超過±3%時，記錄下此時的無感電阻值；對不同頻率下的無感電阻值進行線性回歸分析，剔除奇異點，獲得末端匹配阻抗。2.根據權利要求1所述的一種電纜傳輸衰減特性測試中的特征阻抗匹配方法，其特征在于：所述無感可調電阻的阻值范圍為30~100。3.根據...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊丹，王昱力，夏榮，蒙紹新，趙健康，劉松華，張振鵬，章紅軍，劉紅武，李利紅，
申請(專利權)人：中國電力科學研究院，國家電網公司，
類型：發明
國別省市：北京;11