基于宽频阻抗谱的电缆多接头缺陷混合定位方法及装置，该方法包括：搭建测试平台，将被测电缆连接阻抗分析仪；选取合适的频段作为阻抗分析仪的工作频段以进行测量，并将宽频阻抗谱传输到上位机；对取得的宽频阻抗谱数据进行处理以得到定位谱图，由此能够得出缺陷及接头位置。混合定位装置包括：阻抗测量模块，用于获取在一定频段内的电缆首端阻抗数据；数据传输模块，当阻抗数据被检测到时，将阻抗测量模块得到的电缆首端阻抗数据传输到数据处理上位机；数据处理模块，通过对电缆首端阻抗数据进行处理得到定位谱图，并得到电缆接头和缺陷位置。本发明专利技术能够高效准确地定位出电缆的多个接头及缺陷的位置，实现电缆接头和缺陷的无损定位。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力电缆缺陷检测领域，涉及一种基于宽频阻抗谱的电缆多接头缺陷混合定位方法及装置。
技术介绍
1、交联聚乙烯(xlpe)电缆因其优良的电气和机械性能在现代社会的电力系统中变得愈发重要，在输电工程中广泛应用。电缆在长期运行过程中容易受到环境因素影响，导致绝缘性能逐渐退化，致使电缆出现局部缺陷。为了减少电缆维护的时间和成本，需要对电缆的缺陷部分进行定位检测工作。
2、因为电缆的长度可能达到数千米，传统的人工维护方法费时且劳动强度大。为了减少电缆维护的时间和成本，目前主要使用时域反射(tdr)以及频域反射(fdr)两种非破坏性电缆缺陷定位技术方法。两种方法都是由于信号在电缆传输线路中遇到具有不匹配特性阻抗的结构时，会在特性阻抗突变处发生反射。通过利用反射信号中包含的信息来诊断电缆线路中的阻抗不连续性，以反映出电缆的缺陷位置。时域反射(tdr)方法通过注入脉冲信号，分析接收到的反射波的时延差来对缺陷位置进行定位。然而，时域反射(tdr)来自缺陷部分的反射信号较弱，难以进行精确定位。频域反射(fdr)方法通过分析宽带阻抗谱(bis)或反射系数谱(rcs)来估算缺陷位置，由于引入了较多的高频信号，使其具有更高的定位精度。
3、现有技术可以较为精准地定位出电缆中出现的单个缺陷。但实际在供电线路上，由于线路非常长，电缆上往往存在多个接头。多接头的存在，会对电缆缺陷的检测与定位造成干扰。针对实际供电线路的特点，研究一种基于宽频阻抗谱的电缆多接头缺陷混合定位方法及装置是供电线路检测中急需解决的问题。
/>技术实现思路
1、针对目前电缆多接头缺陷混合定位的问题，本专利技术根据宽频阻抗谱bis，提出了一种基于宽频阻抗谱的电缆多接头缺陷混合定位方法及装置，能够高效准确地定位出电缆的多个接头及缺陷的位置，实现电缆接头和缺陷的无损定位。
2、本专利技术采取的技术方案为：
3、基于宽频阻抗谱的电缆多接头缺陷混合定位方法，包括以下步骤：
4、步骤1：搭建测试平台，将被测电缆连接阻抗分析仪；
5、步骤2：选取合适的频段作为阻抗分析仪的工作频段以进行测量，并将宽频阻抗谱传输到上位机；
6、步骤3：对取得的宽频阻抗谱数据进行处理以得到定位谱图，由此能够得出缺陷及接头位置。
7、所述步骤2包括以下步骤：
8、步骤2.1：选取合适的频段与取样步长作为阻抗分析仪的工作频段以进行测量。
9、阻抗分析仪的测试步长δf(hz)取值条件如式(1)所示：
10、
11、式(1)中，v为电磁波在电缆中的传播速度，单位：m/s；l为所测电缆实际长度，单位：m；δf为频域测量步长；
12、步骤2.2：上位机通过数据传输模组取得阻抗分析仪测得的宽频阻抗谱数据。
13、所述步骤3包括以下步骤：
14、步骤3.1：对宽频阻抗谱z0(f)进行泰勒窗加窗处理：z0(f)*taylorwin(w)＝zw(f)，得到zw(f)；
15、步骤3.2：采用线性调频z变换对宽频阻抗谱数据进行处理，得到定位谱z0(x)；
16、线性调频z变换能够在z平面单位圆上任意频段抽样，有效去除多余数据的干扰。其采样点zk表示为式(2)：
17、zk＝aw-k(k＝0,1…,m-1) (2)；
18、其中，k为zk的计数变量，m为采样点总数，为起点位置，a0为半径，θ0为相角；为抽样路径，w0为伸展率，φ0为采样点间等分角；a与w0取值为1，视为对单位圆进行m等分采样。
19、即能够通过控制线性调频z变换的起止抽样点、抽样相位差，将加窗处理后的阻抗谱数据zw(f)转化为任意所需的定位谱z0(x)：
20、
21、式中，n为z0(f)的计数变量，*表示取复数的共轭。将z0(x)曲线绘制出来即可得到定位谱图。
22、步骤3..3：通过定位谱图中异常峰所在位置，既能够定位到电缆接头及缺陷位置。
23、基于宽频阻抗谱的电缆多接头缺陷混合定位装置，包括：
24、阻抗测量模块，用于获取在一定频段内的电缆首端阻抗数据；
25、数据传输模块，当阻抗数据被检测到时，以数据传输模块内置格式将阻抗测量模块得到的电缆首端阻抗数据传输到数据处理上位机；
26、数据处理模块，为存储有计算机程序的上位机，通过对电缆首端阻抗数据进行处理得到定位谱图，并得到电缆接头和缺陷位置。
27、本专利技术一种基于宽频阻抗谱的电缆多接头缺陷混合定位方法及装置，技术效果如下：
28、1)本专利技术的电缆缺陷定位方法，可以实现电缆接头和缺陷的无损定位；
29、2)本专利技术的方法可以在包含多个接头的供电线路上，高效准确地定位出电缆的多个接头及缺陷的位置。
30、3)本专利技术采用线性调频z变换对宽频阻抗谱数据进行处理，可以将阻抗数据处理为任意范围的定位谱，且能够提高定位精度。
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【技术保护点】
1.基于宽频阻抗谱的电缆多接头缺陷混合定位方法，其特征在于包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述基于宽频阻抗谱的电缆多接头缺陷混合定位方法，其特征在于：所述步骤2包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述基于宽频阻抗谱的电缆多接头缺陷混合定位方法，其特征在于：所述步骤3包括以下步骤：
4.基于宽频阻抗谱的电缆多接头缺陷混合定位装置，其特征在于包括：
【技术特征摘要】
1.基于宽频阻抗谱的电缆多接头缺陷混合定位方法，其特征在于包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述基于宽频阻抗谱的电缆多接头缺陷混合定位方法，其特征在于：所述步骤2包括以下步骤：
【专利技术属性】
技术研发人员：曾曙光，吕俊杰，朱智恩，蔡凡一，宋心语，罗志会，黄瑶，曾祥云，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：
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