整流效应，这就是含有水树枝的电缆在运行中产生直流分量的原因。

直流分量是水树导致绝缘能力降低的个标志，通过测量直流分量能够诊断正在运行中的交联电缆绝缘老化的情况。

直流法包括直流成分法和直流叠加法两种具体方法。

直流成分法测量运行中电力电缆绝缘中的水树状劣化状态，直流叠加法测量运行中电力电缆直流绝缘电阻。

前者以在线检测水树枝在工频交流电场下因整流效应所产生的微弱直流电流作为绝缘老化的判据后者是采用对运行中的电缆绝缘叠加个小直流电势，然后在电缆屏蔽层接地回路中测出所产生的直流电流的方法来获知电缆的直流绝缘电阻。

图电缆水树枝原理图局部放电法对于局部放电法来说，监测主要是在终端头和附件等处采集局部放电量。

经过小波理论和信号处理从干扰信号中来辨识电缆的局部放电量。

水树枝引发的初毕业论文设计用纸佳木斯大学继续教育学院第页期，局部放电量大约为。

电力电缆局部放电量与电力电缆绝缘状况密切相关，局部放电量的变化预示着电缆绝缘定存在着可能危及电缆安全运行寿命的缺陷。

国内外专家学者以及等国际电力权威机构致推荐局部放电试验是作为绝缘电力电缆绝缘状况评价的最佳方法。

电力电缆的在线监测场所是个包含许多变压器发电机电容器等电气设备的庞大的电力系统，其中，包含许多信号较大波形较复杂的背景噪音和外界电磁干扰噪声，例如，其周围的电气设备发电机的局部放电量就高达几千个，并且波形复杂，频域较宽。

提取的电缆绝缘裂化信号极易淹没在周围的干扰信号之中。

差频法差频在线监测法的检测方式与直流法相似，在工频交流电下叠加低频电压，观察其对老化电缆的响应程度。

针对目前国内外研究的低频叠加采用不同频段和波形试探的现状下，寻求出真正能体现电缆老化程度的低频加载信号。

近来，有研究发现在同时对含水树枝电缆施加两个频率相近或相似呈倍数关系的正弦电压时，检测回路中会有超低频水树劣化特征电流信号产生，据此可对电缆绝缘的水树枝老化状态进行在线诊断，这就是差频监测技术的理论基础。

如果施加工频电压叠加上去，形成的信号会淹没在工频供电的系统中，所以采用左右的低频低压电源供电。

该方法可以用在不同电压等级的电缆线上，根据电力电网的实际接线方式，不同的电压等级需要在不同的部位叠加低频信号。

电缆可以采用类似于直流叠加法，即通过消弧线圈的零序叠加电缆可以在电网二次测开口三角端注入变频恒流信号。

差频技术的主要难点在于研制个有利于研究并且能工作在现场的频段可调的变频电源和寻找有效的变频信号叠加位置以及大小。

该方法的测量方式如图所示。

图基于差频法的测量原理图毕业论文设计用纸佳木斯大学继续教育学院第页交流叠加法该方法是在电缆屏蔽层上叠加个交流电压频率工频频率测检出的特征电流信号，从而判断电缆的老化程度，交流叠加法检测原理见图所示。

图交流叠加法检测原理图试验表明，在给老化电缆屏蔽层上叠加不同频率的交流电压时，当电压频率为时，会产生个比较大的特征电流。

进步的研究表明，该特征电流只在老化的电缆上产生，对于新电缆并不产生特征电流，并且当叠加电压的频率为时，特征电流达到最大值。

这样所得出的关系式为检测电流频率叠加电压频率工频频率。

与直流叠加法相比，交流叠加法所需电源的幅值较小，通常叠加的交流电压就可得到明显的特征电流，这使得交流叠加法能更容易地检测出电缆老化信号另外，交流叠加法所测得的特征电流的线性化程度要比直流叠加法好得多，因而，交流叠加法不失为在线检测电缆的个新方法。

谐波分量法由水树枝引起老化的电缆会在损耗电流中产生谐波分量。

研究表明，谐波分量能很好地表征电缆的老化程度。

谐波分量是由于水树枝的非线性伏安特性而产生。

随着电缆老化程度的增加，损耗电流波形畸变越大，即含有的谐波分量越来越大。

这样，谐波分量本身包含了更多的水树枝老化信息。

由于奇次谐波通常会给损耗电流测量带来误差，该方法通过对调制而产生的偶次谐波的测量，可避免这问题，并且在很大程度上不受杂散电流的影响，很值得借鉴。

毕业论文设计用纸佳木斯大学继续教育学院第页第章附加直流电源绝缘检测法直流高压发生器概述由于采用了附加直流电源绝缘检测法，所以对于电源的研究很重要。

由于直流高压发生器是高压试验仪器中主要测试设备之，在高压试验中应用广泛，如避雷器电力电缆电力电容器电动机定子绕组的直流耐压试验等。

所以根据实际情况要求，考虑到便携易用性，直流高压发生器要方便易携，小巧灵活才能适用于煤矿井下电缆的检测。

直流高压发生器的设计直流高压发生器的几种产生方式半波整流半波整流是获得直流高电压最方便使用最早的种方式。

当直流高压侧为纯电阻负载时，输出直流高压的脉动因数为。

因此在进行小电容值试品的泄漏试验时，般都规定要在直流高压侧并联大电容，以减小直流高压的脉动分量。

这种整流方式由于电网电压的波动，输出直流高压也随之波动。

特别是在作对地电容值很大的高压电缆及发电机定子线圈的泄漏电流测量时，泄漏电流数值不稳定，难以正确读数。

年代此方式曾在国内大量采用，为直流高压试验电源的初级阶段。

工频倍压整流年代初，在便携式直流高压发生器中引入工频倍压整流电路。

当倍压级数为，高压变压器高压侧电压峰值为时，空载输出直流电压。

电压降正比于倍压级数的次方，脉动电压正比于倍压级系数的平方。

当需要定的输出电压时，就需增加倍压级数，当增加到定数值后，与均将增大到不可容许的地步。

当在高压试验室中需要固定式直流高压发生器时，选用工频倍压整流设备的较多。

为满足与不超过定的数值，倍压电容器的电容量就较大，工频高压变压器的体积也较大。

此种设备在现场使用时很不方便，年代，我国进口英国制造的套，直流高压发生器，重量达之多。

为减轻工频倍压整毕业论文设计用纸佳木斯大学继续教育学院第页流式直流高压试验电源的体积与重量，些制造厂采用了提高倍压电容工作场强和高磁密工频高压变压器的措施，这些都将影响设备的可靠性，尤其是对及以上的便携式直流高压试验电源，工频倍压整流方式将难于满足标准的要求。

将工频倍压整流直流高压电源引入便携式直流高压试验器中，是我国直流高压试验设备发展的第二阶段。

与初级阶段的半波整流方式相比，无疑是个很大的进步。

但是工频倍压整流方式与半波整流方式样受电网电压波动的影响较大，输出直流高压难以稳定，较难满足的规定输出直流高压的稳定性要达到的要求，尤其是在做高压电缆的泄漏电流测量及氧化锌避雷器直流参考电压时，泄漏电流值摆动很大，难以正确读数。

中频倍压整流倍压整流电路的电压降与均成反比例关系，增加倍压电容固然可使电压降成比例减小，但必须付出增加设备重量与体积的代价，这对于便携式直流高压试验器来讲就意味着使用不方便，这是不可取的。

因此增加倍压回路的工作频率就有很大的吸引力，如将倍压整流回路供电的频率由提高到，则在相同电压降的条件下，倍压电容的电容量就可减小倍，可使倍压整流回路的重量与体积大为减小。

由此可见，采用中频供电的倍压整流电路是目前便携式直流高压试验器的发展方向。

年代初，中频倍压整流的型直流高压试验器投入批量生产，标志着我国便携式直流高压试验电源发展到第三阶段。

倍压电路的工作特性倍压整流电路基本原理当变压器副边电压为正半周即极性上正下负时，二极管导通，充电至，极性如图所示同理，负半周时导通，将充电至。

则负载上电压为两个电容串联相加，输出电压为。

毕业论文设计用纸佳木斯大学继续教育学院第页图二倍压整流电路图其他形式的倍加电路结构的工作特性图中的电路结构是基本的，其他三种都是其变形。

根据理论公式式中为输出电压为倍压的级数为变压器的变比为输人的正弦电压。

图电路图电路毕业论文设计用纸佳木斯大学继续教育学院第页图电路图电路图几种典型高倍压整流电路从式可以看出，输出电压与频率无关，但是实际测得值与频率有关。

且高阶倍压整流电路带载能力很差，输出很小功率就会导致大的电压跌落，其跌落幅度为式中，为倍压的阶数为输人电压频率为倍加电容容量。

每个电容电压值不会超过变压器次级电压的两倍，可以选择耐压低的电容和二极管就可以。

但是输出电压的纹波大，其原因是串联放电。

输出电压理论值，输出电压纹波为。

倍压电路的频率特性与负载特性如图所示，轻载时，不论输人电压高低，在低频段内都有两个谐振峰，且谐振峰尖锐，在整个频段内明显出现高于理论值的附加电压当重载时则减为个峰，峰势趋于平缓，其值随着的减误差，但却没有明白是什么因素导致的升压倍数增加，所以还要在日后的研究中仔细考虑。

毕业论文设计用纸佳木斯大学继续教育学院第页结论本论文主要完成了以下工作通过阅读大量的文献，分析了电缆的常见故障及基本特性。

并选择附加直流电源法检测电缆绝缘特性，选择对直流高压发生器进行研制。

通过对倍压电路的研究，制作高压直流发生器对倍压电路进行仿真，通过仿真选择参数制作实物，逐步升压达到理想值。

由于时间仓促，作者水平有限，还有很多问题需要日后解决。

如加入单片机系统，通过单片机自动采样数据，绘制绝缘曲线图，更好的检测电缆绝缘性。

使检测系统更加完善。

毕业论文设计用纸佳木斯大学继续教育学院第页致谢本论文是在老师的悉心指导下完成的。

从论文的选题理论研究和模型试验的整个过程中，处处渗透着导师的心血和辛劳。

恩师深厚的专业造诣严谨的治学态度求实的工作作风以及对科学研究的顽强拼搏创新精神，深深的教育和鼓舞着我，激励着我不断前进，使我在学习和科研工作中受益匪浅。

还要特别感谢的帮助指导，使我的实验工作能够顺利完成。

同时在我的论文过程中，也对他们表示感谢。

本文同时感谢那些时刻关怀着我的老师，同学以及家人，对他们表示最诚挚的谢意。

毕业论文设计用纸佳木斯大学继续教育学院第页参考文献谈克雄，吕乔青交联聚乙烯电缆绝缘的在线诊断技术高电压技术李伟新交联聚乙烯电缆在线监测系统在厦门的应用福