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一种用于电缆局放检测的高频电流传感器的设计

舒博;李嫣然;赵泓霖;许永鹏;钱勇;盛戈皞

【摘要】局部放电是造成交联聚乙烯(CrossLinkedPolyethylene,XLPE)电缆绝

缘劣化的主要原因.检测局部放电信号能减少电力绝缘击穿事故发生,提高供电可靠

性.高频电流法是现场局放带电检测最为常用的方法之一.为了提高高频电流法检测

准确度与效率,研制了一款新型高频电流传感器,介绍了传感器检测原理与结构设计.

试验测试表明,传感器带宽、灵敏度以及抗干扰性能优秀,能够有效提取高频脉冲放

电信号.%Partialdischargeisthemaincauseforinsulationdeteriorationof

cross-linkedpolyethylenecable.Throughdetectionofpartialdischarge

signal,electricpowerbreakdownscouldbereducedandpowersupply

reliabilitycouldbeimproved.High-frequencycurrentmethodisoneofthe

mostcommonlyusedmethodsforfieldlivedetectionofpartial

discharge.Anewhigh-frequencycurrentsensorwasdevelopedtoimprove

theaccuracyandefficiencyofhigh-frequencycurrentdetection.The

principleandstructuredesignofsensordetectionisintroducedinthis

paper.Testresultshaveshownthattheproposedsensorcouldhave

excellentperformanceintermsofbandwidth,sensitivityandanti-jamming

andcouldeffectivelyextracthigh-frequencypulsedischargesignal.

【期刊名称】《电气自动化》

【年(卷),期】2018(040)003

【总页数】4页(P105-108)

【关键词】电缆;局部放电;高频电流法;高频电流传感器;带电检测

【作者】舒博;李嫣然;赵泓霖;许永鹏;钱勇;盛戈皞

【作者单位】上海交通大学电气工程系,上海200240;国网山东省电力公司济南供

电公司,山东济南250000;国网山东省电力公司济南供电公司,山东济南250000;上

海交通大学电气工程系,上海200240;上海交通大学电气工程系,上海200240;上海

交通大学电气工程系,上海200240

【正文语种】中文

【中图分类】TP212

0引言

交联聚乙烯(CrossLinkedPolyethylene，XLPE)电缆是电力输配电网络的重要组

成部分之一。XLPE电缆本体或其附件的绝缘击穿事故，会对电网安全运行造成巨

大威胁。局部放电是造成XLPE电缆绝缘劣化的主要原因[1-2]。检测电缆局部放

电信号是当前电缆绝缘检测工作的关键，对于减少停电事故发生、提高供电可靠性

有重要意义。

高频电流法是电缆局部放电带电检测中，最为常用的方法之一[3-5]。高频电流法

利用高频电流传感器(HFCT)检测局部放电的脉冲电流信号。当前国内使用的高频

电流传感器，依然存在抗干扰性不强、灵敏度低等问题[6]。为了提高电缆局放信

号检测的效率与准确度，本文研制了一种新型高灵敏度高频电流传感器，设计了一

套性能测试试验。测试表明传感器的6dB带宽为300kHz到35MHz，灵敏度达

6.07V/A，且具有较强的抗干扰能力，能够为电缆局放现场检测提供有力支持。

1高频电流传感器原理

高频电流传感器由在环状磁芯材料上缠绕多匝导电线圈制成，通常安装在电缆接地

线上。电缆内部发生局部放电时，会产生高频脉冲电流沿着接地线向大地传播。当

脉冲电流穿过传感器磁芯中心时，引起的交变电磁场会在线圈上产生感应电压。高

频电流法通过分析感应电压信号特征，获取电缆内局部放电的诊断信息。高频电流

传感器安装方便，测量回路与被测电缆之间没有直接的电气连接。传感器结构原理

如图