一种高压放电开关及用其确定电缆故障点方法

技术领域

本发明涉及一种高压放电开关及用其确定电缆故障点方法，属于确定电缆故障点技术领域。

背景技术

城市配电网建设日新月异，无数条高低压电力电缆被埋于地下，对地埋电缆运行维护检测及故障抢修成为运检工作的重点。电力电缆线路的安全运行是电力生产的重要环节之一，关系到企业的安全生产和人民生命财产的安全，对于电缆接头而言，其工作的稳定性只有5至10年，在之后会受到运行状况、环境因素以及人为因素的影响，导致电缆接头发生劣化的问题，从而降低工作可靠性。地埋高低压电缆故障率较高,电力电缆常年置于地下埋设，故障点具有极强的隐蔽性，不利于维护与查找，当发生电缆故障时，难以及时发现故障点进行抢修，恢复送电时间不确定，严重影响居民生活、企业生产，此时快速找到故障点，并进行抢修，及时恢复送电具有现实意义。

在电缆故障点定位及故障波型录制时，需要对高压电缆施加高压脉冲电源，才能采集到理想的波形，使故障点充分放电，来确定故障的类型及距离，放电间隙是两个球体，两者的距离需人为反复调整才能达到理想状态，反复停电放电，操作繁琐且存在隐患，有不慎直接接触高压电的风险，对人身及设备存在较大的危险性。已有技术采用高压真空断路器来反复停电放电，虽然高压真空断路器性能优良，但体积太大，无法安装在设备箱体内。已有技术的微型高压继电器，虽然体积较小，但开断能力不足，功率小，开断高压电流在0.5A左右，远不能满足瞬间上百、上千安开断高压电流的要求，无法满足确定电缆故障点需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种高压放电开关及用其确定电缆故障点方法，体积小、大容量、易控制，满足瞬间上百、上千安开断高压电流的要求，使故障点充分放电，便于确定故障的类型及距离，解决背景技术中存在的问题。

本发明的技术方案是：

一种高压放电开关，包含高压静触头、高压动触头、绝缘套筒、往返电磁铁、高压绝缘箱、绝缘隔板一、绝缘隔板二、时间继电器、静触头接线柱和动触头接线柱，高压绝缘箱内通过绝缘隔板一和绝缘隔板二从左到右分隔成排列的左中右三个空间，右空间内设有往返电磁铁；静触头接线柱固定在绝缘隔板一上，静触头接线柱的一端位于中空间内并设有高压静触头，静触头接线柱的另一端位于左空间内并与导线一连接；绝缘套筒固定在绝缘隔板二上，动触头接线柱在绝缘套筒内左右滑动，动触头接线柱一端位于中空间内并设有高压动触头，高压动触头与导线二连接，动触头接线柱另一端位于右空间内并与往返电磁铁连接；高压静触头和高压动触头在中空间内相互匹配，所述往返电磁铁通过导线三与时间继电器连接。

所述绝缘隔板一和绝缘隔板二结构相同，均设有通风孔。

所述左空间的侧壁上设有排风扇，排风扇连接排风扇电源线。

所述高压绝缘箱设有活动上盖，便于打开更换高压静触头和高压动触头。

所述高压静触头和高压动触头是两个直径25mm的铜球。

一种用高压放电开关确定电缆故障点方法，电缆出现故障后，将高压放电开关串接在故障电缆与高压电路中，用时间继电器控制高压放电开关通电时间，用往返电磁铁的动铁芯推动高压动触头向高压静触头靠近与分离，在故障电缆的故障点处放电，对故障电缆施加高压脉冲信号源；通过收到的反射波形，来计算电缆故障点与端部之间的距离。

接收反射波形并算电缆故障点与端部之间的距离是已有技术。

所述高压动触头通过高压储能电容后与故障电缆外皮连接并接地；所述高压静触头与故障电缆芯线连接.

所述高压静触头和高压动触头间隙静态是35mm 的距离，击穿电压为60kV，远高于实际应用电压20kV。

用往返电磁铁的动铁芯推动高压动触头向高压静触头靠近与分离，此时施加电压调整到设定电压。当高压静触头和高压动触头间隙缩小到8mm左右的距离时，间隙在高压下导通。对故障电缆施加高压，为了防止两铜球直接碰撞，设定最小距离为3mm。通过安全可靠快捷地对放电间隙进行调整，迅速达到试验需求。

本发明用时间继电器控制通电时间，用往返电磁铁的动铁芯推动高压动触头与高压静触头相互靠近与分离。高压静触头和高压动触头间隙静态是35mm 的距离，击穿电压为60kV左右，远高于实际应用电压20kV。本发明高压静触头和高压动触头通断时间的长短，由时间继电器对往返电磁铁进行控制，往返电磁铁提供推动动能，通断由时间继电器自动控制。

本发明的有益效果是：体积小、大容量、易控制，操作方便，满足瞬间上百、上千安开断高压电流的要求，使故障点充分放电，便于确定故障的类型及距离。

附图说明

图1为本发明电路示意图；

图2为本发明结构示意图；

图3为本发明绝缘隔板示意图；

图4为本发明使用示意图；

图中：高压静触头1、高压动触头2、绝缘套筒3、往返电磁铁4、排风扇5、高压绝缘箱6、绝缘隔板一7、绝缘隔板二8、导线一9、导线二10、导线三11、排风扇电源线12、通风孔13、时间继电器14、静触头接线柱15、动触头接线柱16、高压储能电容17、故障电缆18、接地19。

实施方式

以下结合附图，通过实例对本发明作进一步说明。

一种高压放电开关，包含高压静触头1、高压动触头2、绝缘套筒3、往返电磁铁4、高压绝缘箱6、绝缘隔板一7、绝缘隔板二8、时间继电器14、静触头接线柱15和动触头接线柱16，高压绝缘箱6内通过绝缘隔板一7和绝缘隔板二8从左到右分隔成排列的左中右三个空间，右空间内设有往返电磁铁4；静触头接线柱15固定在绝缘隔板一7上，静触头接线柱15的一端位于中空间内并设有高压静触头1，静触头接线柱15的另一端位于左空间内并与导线一9连接；绝缘套筒3固定在绝缘隔板二8上，动触头接线柱16在绝缘套筒3内左右滑动，动触头接线柱16一端位于中空间内并设有高压动触头2，高压动触头2与导线二10连接，动触头接线柱16另一端位于右空间内并与往返电磁铁4的动铁芯连接；高压静触头1和高压动触头2在中空间内相互匹配，所述往返电磁铁4通过导线三11与时间继电器14连接。

所述绝缘隔板一7和绝缘隔板二8结构相同，均设有通风孔13。

所述左空间的侧壁上设有排风扇5，排风扇5连接排风扇电源线12。

在实施例中，所述高压静触头1和高压动触头2是两个直径25mm的铜球，在实际使用中，有被高压电弧烧灼的情况，所述高压绝缘箱6设有活动上盖，在确保人员操作安全的前提下，打开活动上盖，能够对高压静触头1和高压动触头2进行维修或者更换，保障试验可正常开展。

一种用高压放电开关确定电缆故障点方法，电缆出现故障后，将高压放电开关串接在故障电缆18与高压电路中，用时间继电器控制高压放电开关通电时间，用往返电磁铁的动铁芯推动高压动触头2向高压静触头1靠近与分离，在故障电缆18的故障点处放电，对故障电缆施加高压脉冲信号源；通过收到的反射波形，来计算电缆故障点与端部之间的距离。

接收反射波形并算电缆故障点与端部之间的距离是已有技术。

所述高压动触头2通过高压储能电容17后与故障电缆18外皮连接并接地19；所述高压静触头1与故障电缆18芯线连接。

所述高压静触头1和高压动触头2间隙静态是35mm 的距离，击穿电压为60kV，远高于实际应用电压20kV。

用往返电磁铁的动铁芯推动高压动触头2向高压静触头1靠近与分离，此时施加电压调整到设定电压，例如14kV。当高压静触头1和高压动触头2间隙缩小到8mm左右的距离时，间隙在高压下导通。对故障电缆施加高压，为了防止两铜球直接碰撞，设定最小距离为3mm。通过安全可靠快捷地对放电间隙进行调整，迅速达到试验需求。

高压静触头1和高压动触头2通断时间的长短，由时间继电器对往返电磁铁进行控制，往返电磁铁提供推动动能，通断由时间继电器自动控制，例如通0.1s，断3-4秒为宜。