一种光伏直流电缆串联电弧故障漏磁无损检测装置及方法

技术特征：
1.一种光伏直流电缆串联电弧故障漏磁无损检测装置，其特征在于：包括电磁辐射检测装置和处理器；电磁辐射检测装置包括检测探头、探头前端和主体长柄，检测探头底部与前端探头连接，主体长柄顶端设置有纵向握把，下端连接检测探头，中间设置横向握把，靠近主体长柄顶端设置有插头，插头通过信号线、电源线与检测探头的顶部连接，其信号线和电源线设置于主体长柄内部；检测探头内部正交设置有第一霍尔元件(a)、第二霍尔元件(b)和第三霍尔元件(c)；处理器通过插头与电磁辐射检测装置连接；处理器包括信号处理单元和电弧故障诊断模块。2.根据权利要求1所述光伏直流电缆串联电弧故障漏磁无损检测装置，其特征在于：第一霍尔元件(a)、第二霍尔元件(b)和第三霍尔元件(c)分别设置于正交坐标系z，y，x轴上。3.根据权利要求1所述光伏直流电缆串联电弧故障漏磁无损检测装置，其特征在于：处理器还包括图像处理模块和去噪分析模块，以及纵向握把上设置显示装置；处理器与显示装置无线连接。4.用于权利要求1-3任意一项所述光伏直流电缆串联电弧故障漏磁无损检测装置的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤1、电磁辐射检测装置采集数据；通过第一霍尔元件(a)、第二霍尔元件(b)和第三霍尔元件(c)分别测量b
z
、方向、b
y
方向和b
x
方向上的磁场强度产生的电压信号，传送至信号处理单元；步骤2、信号处理单元将步骤1所测量的b
z
、方向、b
y
方向和b
x
方向产生的电压信号根据磁场方向、信号大小的关系进行处理，返回测量点的磁矢量对应的电压信号；具体步骤如下：步骤2.1、处理步骤1所测量的电压信号得到磁矢量对应电压信号及方向；测得磁场强度大小为：其中，b为所测磁矢量的电压信号，b
x
、b
y
、b
z
分别为三个霍尔元件所测得的正交磁场强度所对应的电压信号；其中，b
x
、b
y
为x-y平面即检测探头平面上的互为正交的分量，b
z
为沿主体长柄垂直于检测探头平面的分量；相对于探头处的磁场强度方向角满足：相对于探头处的磁场强度方向角满足：其中，θ为磁矢量在x-y平面即探头平面上与x轴的夹角，为磁矢量与z轴，即与主体长柄的夹角；步骤2.2、对电压信号进行快速傅里叶变换处理判定电弧故障；利用快速傅里叶变换fft对步骤2.1得到的磁矢量大小对应的电压信号的高频部分进行提取，若存在2mhz～30mhz的高频信号，则认为产生电弧，故产生电弧的位置为电缆受伤处；离散傅里叶变换dft以及快速傅里叶变换fft的公式如下
离散傅里叶变换dtf：x为采样的数据，n为采样点数，x为傅立叶变换过后的数据，n和k表示x和x的下标，j为复数单位，n和k的取值范围均为0～n-1，代表的就是x和x的每一个数据序号；将其欧拉展开可以得到：快速傅里叶变换fft：对多项式不失一般性的，设n＝2
s
s∈n，将n看作第一个大于等于它的2的整数次幂，考虑按a
i
下标的奇偶性将f(x)中的项分为两部分，即令则f(x)＝f1(x2) xf2(x2)
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(8)带入可得：带入可得

技术总结
本发明涉及电线电缆带电检测技术，具体涉及一种光伏直流电缆串联电弧故障漏磁无损检测装置及方法，该装置包括电磁辐射检测装置和处理器；电磁辐射检测装置包括检测探头、探头前端和主体长柄，检测探头底部与前端探头连接，主体长柄顶端设置有纵向握把，下端连接检测探头，中间设置横向握把，靠近主体长柄顶端设置有插头，插头通过信号线、电源线与检测探头的顶部连接，其信号线和电源线设置于主体长柄内部；检测探头内部正交设置有第一、第二、第三霍尔元件；处理器通过插头与电磁辐射检测装置连接；处理器包括信号处理单元和电弧故障诊断模块。该装置能方便地对电缆管线进行无损检测，确定串联电弧故障位置，提高了光伏电缆的安全性，可靠性。可靠性。可靠性。


技术研发人员：王航 徐卓砾 迟钠泽 赵越 路子豪 袁雷 蒋云昊 徐岸非 杨乐之 刘宇舜
受保护的技术使用者：湖北工业大学
技术研发日：2022.07.25
技术公布日：2022/11/11