一种屏蔽测量10kV电缆绝缘电阻的系统

技术领域

本发明涉及电缆绝缘电阻测量技术领域，尤其涉及一种屏蔽测量10kV电缆绝缘电阻的系统。

背景技术

电力系统高压设备（如变压器、断路器、互感器、避雷器、电缆等）的高压端与对地之间都有绝缘介质，以保证高压设备带电运行时，高压端与地之间有足够的绝缘强度，高压设备内部绝缘电阻的等效电路如图6所示。由图6可知，运行电压长期施加于设备与地之间时，高压设备有功消耗功率

绝缘电阻的测量可使用兆欧表进行测量，其测量原理如图7所示，在兆欧表的L端和E端之间输出一直流电压U，施加与被试设备的两端，电流表就有电流I通过，根据被试设备两端电压和流过电流表的电流可计算出绝缘电阻。但在实际上，高压设备处了内部绝缘介质的本体绝缘电阻

对于变压器、断路器、互感器、避雷器等高压设备，由于整个设备均安装在同一个地点，都可采用上述的屏蔽法把外瓷套电阻屏蔽来测得本体的真实绝缘电阻，但像高压电缆这种连接不同地点的设备，电缆两端位于两个不同地点，相距几十米至几千米不等，如图11所示。电缆每相对地的绝缘电阻R相当于电缆导电芯对电缆外护套本体绝缘电阻

发明内容

本发明提供了一种屏蔽测量10kV电缆绝缘电阻的系统，用于解决现有的兆欧表测量高压设备绝缘电阻的测量方法不能直接适用于高压电缆的绝缘电阻测量，无法准确测得高压电缆本体对地的绝缘电阻的技术问题。

有鉴于此，本发明提供了一种屏蔽测量10kV电缆绝缘电阻的系统，包括：兆欧表、被测电缆、第一金属导线和第二金属导线；

被测电缆的被测端被测相终端头连接兆欧表的L端，第一金属导线一端紧贴被测相终端头第二伞裙外表面绕一圈固定，另一端经被测电缆的被测端第一非被测相连接至兆欧表的G端，被测电缆的被测端第二非被测相连接至兆欧表的E端；

第二金属导线一端紧贴被测电缆的非被测端被测相终端头第二伞裙外表面绕一圈固定，另一端与被测电缆的非被测端第一被测相连接。

可选地，还包括第一220V交流接触器、第二220V交流接触器、第三220V交流接触器、第一常开触头按钮、第二常开触头按钮、第三常开触头按钮和常闭触头按钮；

第一220V交流接触器、第二220V交流接触器和第三220V交流接触器均带有七组接点，其中，第一、第二和第三组接点为主常开接点，第四和第七组接点为辅助常开接点，第五和第六组接点为辅助常闭接点；

常闭触头按钮的一端接220V电源，另一端分别连接第一常开触头按钮、第二常开触头按钮和第三常开触头按钮的一端；

第一常开触头按钮的另一端依次连接第二220V交流接触器的第五组接点、第三220V交流接触器的第五组接点和第一220V交流接触器，第一220V交流接触器连接220V电源，第一220V交流接触器的第四组接点与第一常开触头按钮并联；

第二常开触头按钮的另一端依次连接第一220V交流接触器的第五组接点、第三220V交流接触器的第六组接点和第二220V交流接触器，第二220V交流接触器连接220V电源，第二220V交流接触器的第四组接点与第二常开触头按钮并联；

第三常开触头按钮的另一端依次连接第一220V交流接触器的第六组接点、第二220V交流接触器的第六组接点和第三220V交流接触器，第三220V交流接触器连接220V电源，第三220V交流接触器的第四组接点与第三常开触头按钮并联；

被测电缆的被测端被测相终端头分别通过第一220V交流接触器的第一组接点、第二220V交流接触器的第一组接点和第三220V交流接触器的第一组接点连接至兆欧表的L端，被测电缆的被测端第一非被测相分别通过第一220V交流接触器的第二组接点、第二220V交流接触器的第二组接点和第三220V交流接触器的第二组接点连接至兆欧表的G端，被测电缆的被测端第二非被测相分别通过第一220V交流接触器的第三组接点、第二220V交流接触器的第三组接点和第三220V交流接触器的第三组接点连接至兆欧表的E端。

可选地，还包括：第一指示灯模块、第二指示灯模块和第三指示灯模块；

第一指示灯模块和第一220V交流接触器的第七组接点串联；

第二指示灯模块和第二220V交流接触器的第七组接点串联；

第三指示灯模块和第三220V交流接触器的第七组接点串联。

可选地，第一指示灯模块包括串联的第一指示灯和第一分压电阻，第二指示灯模块包括串联的第二指示灯和第二分压电阻，第三指示灯模块包括串联的第三指示灯和第三分压电阻。

从以上技术方案可以看出，本发明提供的屏蔽测量10kV电缆绝缘电阻的系统具有以下优点：

本发明提供的屏蔽测量10kV电缆绝缘电阻的系统，在被测电缆的被测端对每相电缆进行测量绝缘电阻时，在被测端可把被测量相电缆的终端头用第一金属导线紧贴第二伞裙的外表面绕一圈后引至兆欧表的屏蔽端G端，而在非测量端的第一非被测相则可将被测量相电缆的终端头用第二金属导线紧贴第二伞裙的外表面绕一圈后借助第一非被测相的电缆相引至兆欧表的屏蔽端G端，这样就实现了电缆两端对地的绝缘电阻的同时屏蔽，测得的数据则为每相导电芯对地绝缘电阻的真实数据，解决了现有的兆欧表测量高压设备绝缘电阻的测量方法不能直接适用于高压电缆的绝缘电阻测量，无法准确测得高压电缆本体对地的绝缘电阻的技术问题。

附图说明

为了更清楚的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的介绍，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明中提供的屏蔽测量10kV电缆绝缘电阻的系统的电缆两侧终端头同时屏蔽测量原理图；

图2为本发明中提供的借助B相屏蔽终端头测量10kV电缆A相绝缘电阻的接线示意图；

图3为本发明中提供的屏蔽测量10kV电缆绝缘电阻的系统的控制电路原理图；

图4为本发明中提供的屏蔽测量10kV电缆绝缘电阻的系统测量10kV电缆A相绝缘电阻的接线示意图；

图5为本发明中提供的屏蔽测量10kV电缆绝缘电阻的系统的显示电路原理图；

图6为高压设备内部绝缘电阻的等效电路示意图；

图7为高压设备测量绝缘电阻等效电路示意图；

图8为高压设备绝缘电阻实际等效电路示意图；

图9为高压设备绝缘电阻实际测量原理示意图；

图10为使用屏蔽端高压设备测量绝缘电阻原理图；

图11为电缆两端结构示意图；

图12为每相电缆对地的等效绝缘电阻示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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。

实施例1

为了便于理解，请参阅图1至图2，本发明中提供了一种屏蔽测量10kV电缆绝缘电阻的系统的实施例，包括：兆欧表、被测电缆、第一金属导线和第二金属导线；

被测电缆的被测端被测相终端头连接兆欧表的L端，第一金属导线一端紧贴被测相终端头第二伞裙外表面绕一圈固定，另一端经被测电缆的被测端第一非被测相连接至兆欧表的G端，被测电缆的被测端第二非被测相连接至兆欧表的E端；

第二金属导线一端紧贴被测电缆的非被测端被测相终端头第二伞裙外表面绕一圈固定，另一端与被测电缆的非被测端第一被测相连接。

需要说明的是，为了准确测得每相电缆导电芯对电缆外护套本体绝缘电阻，就必须同时对电缆两侧的终端头进行屏蔽，测量原理如图1所示。因每条10kV电缆由A相、B相和C相的导电芯组成，相与相之间及相与外护套之间均充入绝缘介质，在被测电缆的被测端，即A端，对每相电缆进行测量绝缘电阻时，在被测端可把被测相电缆的终端头用第一金属导线紧贴第二伞群的外表面绕一圈后引至兆欧表的屏蔽端G端，而在非测量端的B端则可将被测量相电缆的终端头用第二金属导线紧贴第二伞裙的外表面绕一圈固定后借助非被测相引至兆欧表的屏蔽端G端，这样就实现了终端头两端对地的绝缘电阻的同时屏蔽，测得的数据则为每相导电芯对地绝缘电阻的真实数据。如图2所示，以被测电缆的被测端为A端，被测相为A相为例，B相为第一非被测相，C相为第二非被测相，在测量端可将A相电缆的终端头用第一金属导线紧贴第二伞裙的外表面绕一圈后引至兆欧表的屏蔽端G端，而在非测量端则将A相电缆的终端头用第二金属导线紧贴第二伞裙的外表面绕一圈固定后借助B相电缆引至兆欧表的屏蔽端G端。同理，当被测相为B相时，可借助C相电缆把非测量端的B相终端头进行屏蔽，即当B相为被测相时，第一非被测相为C相，第二非被测相为A相。测量C相绝缘电阻时，可借助A相电缆把非测量端的C相终端头绝缘电阻进行屏蔽，即当C相为被测相时，第一非被测相为A相，第二非被测相为B相。

本发明提供的屏蔽测量10kV电缆绝缘电阻的系统，在被测电缆的被测端对每相电缆进行测量绝缘电阻时，在被测端可把被测量相电缆的终端头用第一金属导线紧贴第二伞裙的外表面绕一圈后引至兆欧表的屏蔽端G端，而在非测量端的第一非被测相则可将被测量相电缆的终端头用第二金属导线紧贴第二伞裙的外表面绕一圈后借助第一非被测相的电缆相引至兆欧表的屏蔽端G端，这样就实现了电缆两端对地的绝缘电阻的同时屏蔽，测得的数据则为每相导电芯对地绝缘电阻的真实数据，解决了现有的兆欧表测量高压设备绝缘电阻的测量方法不能直接适用于高压电缆的绝缘电阻测量，无法准确测得高压电缆本体对地的绝缘电阻的技术问题。

实施例2

为了便于理解，请参阅图3至图4，本发明中提供了一种屏蔽测量10kV电缆绝缘电阻的系统的另一个实施例，该系统包括实施例1中的屏蔽测量10kV电缆绝缘电阻的系统，还包括第一220V交流接触器KA、第二220V交流接触器KB、第三220V交流接触器KC、第一常开触头按钮SA、第二常开触头按钮SB、第三常开触头按钮SC和常闭触头按钮ST；

第一220V交流接触器KA、第二220V交流接触器KB和第三220V交流接触器KC均带有七组接点，其中，第一、第二和第三组接点为主常开接点，第四和第七组接点为辅助常开接点，第五和第六组接点为辅助常闭接点。即，对于第一220V交流接触器KA，有七组接点，分别为：第一组接点KA1、第二组接点KA2、第三组接点KA3、第四组接点KA4、第五组接点KA5、第六组接点KA6和第七组接点KA7，第一组接点KA1、第二组接点KA2、第三组接点KA3为主常开接点，第四组接点KA4和第七组接点KA7为辅助常开接点，第五组接点KA5和第六组接点KA6为辅助常闭接点。对于第二220V交流接触器KB，有七组接点，分别为：第一组接点KB1、第二组接点KB2、第三组接点KB3、第四组接点KB4、第五组接点KB5、第六组接点KB6和第七组接点KB7，第一组接点KB1、第二组接点KB2、第三组接点KB3为主常开接点，第四组接点KB4和第七组接点KB7为辅助常开接点，第五组接点KB5和第六组接点KB6为辅助常闭接点。对于第三220V交流接触器KC，有七组接点，分别为：第一组接点KC1、第二组接点KC2、第三组接点KC3、第四组接点KC4、第五组接点KC5、第六组接点KC6和第七组接点KC7，第一组接点KC1、第二组接点KC2、第三组接点KC3为主常开接点，第四组接点KC4和第七组接点KC7为辅助常开接点，第五组接点KC5和第六组接点KC6为辅助常闭接点。

需要说明的是，接触器的常开接点的功能是在接触器未通电不动作时，接点是断开的，接触器通电动作后，接点是闭合的，常闭接点的功能与常开接点是相反的，即在接触器未通电不动作时，接点是闭合的，通电动作后，接点是断开的。常开触头按钮是在未被按下前，触头是断开的，按下按钮后，触头是闭合的。常闭触头按钮的功能是在按钮未被按下前，触头是闭合的，按下按钮后，触头被断开。

常闭触头按钮ST的一端接220V电源，另一端分别连接第一常开触头按钮SA、第二常开触头按钮SB和第三常开触头按钮SC的一端；

第一常开触头按钮SA的另一端依次连接第二220V交流接触器KB的第五组接点KB5、第三220V交流接触器KC的第五组接点KC5和第一220V交流接触器KA，第一220V交流接触器KA连接220V电源，第一220V交流接触器KA的第四组接点KA4与第一常开触头按钮SA并联。

第二常开触头按钮SB的另一端依次连接第一220V交流接触器KA的第五组接点KA5、第三220V交流接触器KC的第六组接点KC6和第二220V交流接触器KB，第二220V交流接触器KB连接220V电源，第二220V交流接触器KB的第四组接点KB4与第二常开触头按钮SB并联。

第三常开触头SC按钮的另一端依次连接第一220V交流接触器KA的第六组接点KA6、第二220V交流接触器KB的第六组接点KB6和第三220V交流接触器KC，第三220V交流接触器KC连接220V电源，第三220V交流接触器KC的第四组接点KC4与第三常开触头按钮SC并联。

被测电缆的被测端被测相终端头分别通过第一220V交流接触器KA的第一组接点KA1、第二220V交流接触器KB的第一组接点KB1和第三220V交流接触器KC的第一组接点KC1连接至兆欧表的L端，被测电缆的被测端第一非被测相分别通过第一220V交流接触器KA的第二组接点KA2、第二220V交流接触器KB的第二组接点KB2和第三220V交流接触器KC的第二组接点KC2连接至兆欧表的G端，被测电缆的被测端第二非被测相分别通过第一220V交流接触器KA的第三组接点KA3、第二220V交流接触器KB的第三组接点KB3和第三220V交流接触器KC的第三组接点KC3连接至兆欧表的E端。

以测量10kV电缆A相绝缘电阻为例，在图3的控制电路中，电路通电，第一220V交流接触器KA、第二220V交流接触器KB和第三220V交流接触器KC由于第一常开触头按钮SA、第二常开触头SB按钮和第三常开触头SC按钮均处于断开状态，第一220V交流接触器KA、第二220V交流接触器KB和第三220V交流接触器KC两端未被施加220V交流电压，因而均不动作。在按下第一常开触头按钮SA后，第一220V交流接触器KA支路接通220V交流电压使第一220V交流接触器KA动作，与第一常开触头按钮SA并联的第四组接点KA4闭合，在第一常开触头按钮SA松开后，通过第四组接点KA4构成自保持电路，确保220V交流冴继续施加于第一220V交流接触器KA两端保持动作。此时，图4的测量电路中，第一组接点KA1、第二组接点KA2、第三组接点KA3接通，使A相电缆通过第一组接点KA1连接至兆欧表的高压输出端，即L端，连接A相电缆两侧终端头屏蔽线的B相电缆通过第二组接点KA2连接至兆欧表的屏蔽端，即G端，C相电缆通过第三组接点KA3连接至兆欧表的接地端，即E端。所测得的数据即为A相电缆导电芯屏蔽了两侧终端头外绝缘电阻对地的本体绝缘电阻，测量完毕后，对A相电缆进行接地放电。按下常闭触头按钮ST，使第一220V交流接触器KA回路失去电压，第一220V交流接触器KA复位。B相电缆绝缘电阻测量和C相电缆绝缘电阻测量同理可得，在此不再赘述。

本发明提供的屏蔽测量10kV电缆绝缘电阻的系统，不需要改变兆欧表的接线，通过按钮开关进行电气回路切换，将兆欧表的高压端、屏蔽端、接地端通过相应的接点连接至测试相、屏蔽相、接地相的电缆，可分别完成A、B、C三相电缆对地绝缘电阻的测量，提高了测试效率。

同时，本发明提供的屏蔽测量10kV电缆绝缘电阻的系统，控制回路的三个支路中的每一支路分别串接有其他两支路交流接触器的辅助常闭接点，即第一220V交流接触器KA支路串接有第二220V交流接触器KB和第三220V交流接触器KC的辅助常闭接点KB5和KC5，第二220V交流接触器KB支路串接有第一220V交流接触器KA和第三220V交流接触器KC辅助的常闭接点KA5和KC6，第三220V交流接触器KC支路串接有第一220V交流接触器KA和第二220V交流接触器KB的辅助的常闭接点KA6和KC6，在对任何一相的测量过程中，由于测量支路对应的接触器动作，而使该接触器的常闭接点是断开的，如果测试人员误按其他支路的按钮时，由于其他支路的接触器有该支路常闭接点的串入，也不会使其他支路的接触器动作，防止造成将被试相或屏蔽相与接地相短接，损坏仪器和电缆的风险。

在一个实施例中，如图5所示，本发明提供的屏蔽测量10kV电缆绝缘电阻的系统还可以包括第一指示灯模块、第二指示灯模块和第三指示灯模块，第一指示灯模块和第一220V交流接触器KA的第七组接点KA7串联，第二指示灯模块和第二220V交流接触器KB的第七组接点KB7串联，第三指示灯模块和第三220V交流接触器KC的第七组接点KC7串联。其中，第一指示灯模块包括串联的第一指示灯LA和第一分压电阻RA，第二指示灯模块包括串联的第二指示灯LB和第二分压电阻RB，第三指示灯模块包括串联的第三指示灯LC和第三分压电阻RC。在测量A相电缆绝缘电阻时，第一220V交流接触器KA的第七组接点KA7接通，使得第一指示灯LA亮，达到指示当前为测量A相电缆绝缘电阻的效果。同理，在测量B相电缆绝缘电阻时，第二220V交流接触器KB的第七组接点KB7接通，使得第二指示灯LB亮，达到指示当前为测量B相电缆绝缘电阻的效果。在测量C相电缆绝缘电阻时，第三220V交流接触器KC的第七组接点KC7接通，使得第一指示灯LC亮，达到指示当前为测量C相电缆绝缘电阻的效果。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。