多线径电缆载流量测量装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种多线径电缆载流量测量装置，其特征在于，包括：至少一个从站控制器单元，分别连接复数条试验电缆；至少一个识别单元来识别试验电缆的线径；存储单元；显示输入单元，显示各个从站控制器单元的信息和设定控制命令；上位机单元，根据识别来的线径来发送起始电流、控制命令；主站控制器单元，根据接收到的起始电流、控制命令来控制每个从站控制器单元进行载流量测量；以及多端口连接器，其中，每个从站控制器单元中包含：电压采集单元；温度采集单元；感应电流控制单元，改变试验电缆中的感应电流；从站控制器，与多端口连接器相连并且根据控制命令、试验电压信号以及温度信号来控制感应电流控制单元；以及电气控制柜。
【专利说明】多线径电缆载流量测量装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电力电缆载流量测量装置，特别涉及一种多通道多种线径类型的电缆进行载流量测量的多线径电缆载流量测量装置。
[0002]【背景技术】
[0003]电力电缆特别是应用于特种场合的海缆、架空明线等，在投入市场前都需要进行特性试验。电缆载流量即、电缆100%负荷因数，是电力电缆主要特性指标，是衡量电力电缆负载能力的主要性能参数。
[0004]专利CN102944801A阐述了一种电缆载流量在线监测系统，提出了采用光纤光栅温度传感器和负荷电流采集器进行电缆外皮和周围环境温度等参数指标的测试进而获取电缆的载流量。专利CN202485833U阐述了一种交联电缆载流量试验用多点温度检测装置，提出了采用多点温度传感器获取试验电缆的温度数据从而保证测试数据的精度和灵敏度，最终获取试验电缆的载流量信息。专利CN102778627A阐述了一种电缆载流量确定方法和电缆载流量确定装置，提出通过测试电缆表皮温度计设定距离环境温度，最终获取电缆载流量。
[0005]已有技术中，包括上述专利申请，均没有提出多通道不同线径规格电缆载流量测量装置。同时，已有技术中也没有考虑到系统的完整性和上位机便于操作人员对试验数据进行实时记录、根据客户实际需求进行报表生成、历史数据查看、数据抽样及提取的要求。
[0006]实用新型内容
[0007]本实用新型的目的在于提供一种实现多路不同线径电力电缆载流量测试，并且能够实时记录数据，能进行报表生成，历史数据回看，便于有效分析和及时调整试验方法策略的多线径电缆载流量测量装置。
[0008]本实用新型提供的一种对不同线径的复数条试验电缆进行载流量测量的多线径电缆载流量测量装置，具有这样的特征:至少一个从站控制器单元，分别连接所述复数条试验电缆；至少一个识别单元，与所述从站控制器单元的数量相匹配，用于识别所述试验电缆的线径；存储单元，用于存储不同类型的线径、与所述线径相匹配的起始电流、控制命令；输入显示单元，用于显示各个所述从站控制器单元的信息和设定所述控制命令；上位机单元，分别和每个所述识别单元、所述存储单元相连接，用于根据识别来的所述线径来发送所述起始电流、所述控制命令；主站控制器单元，连接在所述上位机单元与各个所述从站控制器单元，用于根据接收到的所述起始电流、所述控制命令来控制每个所述从站控制器单元进行所述载流量测量；以及多端口连接器，连接在各个所述从站控制器单元和所述主站控制器单元之间，其中，每个所述从站控制器单元中包含:电压采集单元，用于采集所述试验电缆的试验电压信号；温度采集单元，用于采集所述试验电缆的温度信号；感应电流控制单元，包含调压电机、安装在所述试验电缆端的交流互感器以及顺次连接在所述调压电机和所述交流互感器之间的感应调压器、大电流发生器，；从站控制器，一端通过与所述多端口连接器的相连与所述主站控制器单元相连接，另一端与所述感应电流控制单元相连接，并且用于根据所述控制命令、所述试验电压信号以及温度信号来控制所述感应电流控制单元；以及电气控制柜，连接在所述从站控制器单元和所述调压电机之间。
[0009]在本实用新型中的多线径电缆载流量测量装置中，还可以具有这样的特征:其中，电压采集单元中包含连接试验电缆两端的采样电阻、连接在采样电阻的两端和从站控制器单元之间的交流电压传感器。
[0010]在本实用新型中的多线径电缆载流量测量装置中，还可以具有这样的特征:其中，温度采集单元中包含用于采集试验电缆的温度的温度传感器、顺次连接在从站控制器单元和温度传感器之间的电压电流变送单元、温度变送单元。
[0011]本实用新型的效果在于:
[0012]本实用新型提供的多线径电缆载流量测量装置能根据识别不同通道中不同电缆的线径，进而根据设置初始参数，并将与通道中与线径匹配的控制命令参数下载至主站控制器单位中，主站控制器单元通过多端口连接器与各个从站控制器单元构成主站-从站模式进行通信，进而实现不同通道的电缆载流量试验的智能化控制。本实用新型提供的多线径电缆载流量测量装置能够满足不同规格线径电力电缆的多路电缆载流量测量试验长期稳定运行，无需人工干预。
[0013]【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的实施例中的结构示意框图；
[0015]图2是本实用新型的实施例中的从站控制器单元的结构示意框图；
[0016]图3是本实用新型的实施例中的上位机单元运行流程图。
[0017]具体实施案例
[0018]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0019]图1是本实用新型的实施例中的结构示意框图。
[0020]如图1所示，本实施例中的多线径电缆载流量测量装置100包括四个从站控制器单元1、与四个从站控制器单元I相配套的四个识别单元2、存储单元3、输入显示单元4、上位机单元5、主站控制器单元6以及多端口连接器7。
[0021]本实施例中的四个从站控制器单元I分别用于连接图中未显示的四条不同线径的试验电缆。四个识别单元2与四个从站控制器单元I相匹配，用于分别识别四条试验电缆的线径大小。
[0022]存储单元3用于存储四种类型的线径3a、与线径3a相匹配的起始电流3b、控制命令3c。控制命令3c可以为加热时间(升温时间和保温时间)，冷却时间等参数等。
[0023]输入显示单元4用于显示四个从站控制器单元I的信息和设定存储在存储单元3中的控制命令3c等。
[0024]上位机单元5与四个识别单元2、主站控制器单元6相连接，用于根据识别来的线径向主站控制器单元6发送起始电流3b、控制命令3c等。
[0025]主站控制器单元6与上位机单元5相连接，主站控制器单元6下载接收到的起始电流3b、控制命令3c来控制四个从站控制器单元I进行载流量测量。主站控制器单元6和四个从站控制器单元I构成主站-从站模式，主站控制器单元6通过上位机单元5中的指令对各个从站控制器单元I进行相应的自适应控制。
[0026]主站控制器单元6接收各个从站控制器单元I相应的信号信息并进行分时传送至上位机单元中5，输入显示单元4并予以实时记录和显示。[0027]多端口 Hub连接器7连接在四个从站控制器单元I和主站控制器单元7之间。主站控制器单元6通过多端口 Hub连接器7可连接至少一个从站控制器单元I，不仅限本实施例中的四个从站控制器单元I。
[0028]图2是本实用新型的实施例中的从站控制器单元的结构示意框图。
[0029]图2为图1中第一从站控制器单元Ia的结构示意框图，图1中的第二从站控制器单元至第四从站控制器单元具有与第一从站控制器单元Ia相同的结构，并省略相同的说明。
[0030]如图2所示，第一从站控制器单元Ia中包含电压采集单元8、温度采集单元9、感应电流控制单元10、第一从站控制器11以及电气控制柜12。
[0031]电压采集单元8、温度采集单元9与试验电缆13相连接，用于分别采集试验电缆13的试验电压信号、温度信号。电压采集单元8中包含连接试验电缆13两端的采样电阻8a、连接在采样电阻8a的两端和第一从站控制器11之间的交流电压传感器Sb。温度采集单元9中包含用于采集模拟电缆13的缆芯中温度的温度传感器9a、顺次连接在第一从站控制器11和温度传感器9a之间的电压电流变送单元％、温度变送单元9c。
[0032]感应电流控制单元10用于改变试验电缆13中的感应电流。感应电流控制单元10包含与电气控制柜12相连接的调压电机10a、安装在试验电缆13端的交流互感器IOb以及顺次连接在调压电机IOa和交流互感器IOb之间的感应调压器10c、大电流发生器10d。图2中省略了针对感应电流控制单元10的虚线框。
[0033]电气控制柜12连接在第一从站控制器11和感应电流控制单元10之间。
[0034]如图1和图2所示，将多线径电缆载流量测量装置100启动后，上位机单元5根据不同通道中线径大小不同的试验电缆13和试验所要求的与线径对相应的电流、试验时间、电机转速等控制命令由输入显示单元4进行设置，存储到存储单元中3，并且将相应的命令下载至主站控制器单元6，主站控制器单元6根据相应的通信程序，通过多端口 Hub连接器单元7分别对第一从站控制器Ia至第四从站控制器Id进行轮询访问，发送相应的控制指令，实现对不同通道中电缆的载流量测试控制。上位机单元5根据IEC60287标准或IEC60853标准进行试验，并进行可编程操作，使得系统按照操作人员的编程步骤实现自动化试验。
[0035]在每个从站控制器单元I中，从站控制器11根据不同电缆线径选择不同的算法进行相应的控制。如图2所示，试验电缆13通过交流互感器单元IOb产生一定的感应电流，然后通过采样电阻8a采集O?5V交流电压信号，并传送至交流电压传感器Sb，最终传送至第一从站控制器11进行处理；另一方面试验电缆13产生的热量通过温度传感器9a进行温度信号获取并传送至温度变送单元9c，然后再由电压电流变送单元9b将其转换为标准信号发送至第一从站控制器11进行相应的运算处理；第一从站控制器11根据采集到的温度-电流等信息对电气控制柜12发出相应的动作指令，进而控制调压器电机IOa动作，从而控制感应调压器IOc输出，改变大电流发生器10d，最终通过试验电缆交流互感器IOb使得试验电缆13的感应电流进行相应的改变。
[0036]主站控制器单元6通过采集到的现场温度信号进行相应的起始电流补偿、电机转速补偿，从而使得各个从站控制器单元I快速实现稳定控制，最终实现对不同规格线径的电缆多通道循环载流量试验的自适应控制。[0037]图3是本实用新型的实施例中的上位机单元运行流程图。
[0038]如图3所示，上位机单元按照图3所示的流程进行正常工作，并最终按照客户需求声场相应的报表，同时客户可以进行历史数据查看，了解试验过程，并根据历史曲线来提出相应的试验改进方案，以满足最终的电缆载流量试验要求。
[0039]上位机单元5可以根据客户需求进行数据实时记录、保存、历史数据的查看、报表生成。可以实现快速查看试验效果，并根据试验数据进行试验调整和策略修正。
[0040]实用新型的作用与效果
[0041]综上所述，本实用新型的作用和效果在于:
[0042]本实用新型提供的多线径电缆载流量测量装置能根据识别不同通道中不同电缆的线径，进而根据设置初始参数，并将与通道中与线径匹配的控制命令参数下载至主站控制器单位中，主站控制器单元通过多端口连接器与各个从站控制器单元构成主站-从站模式进行通信，进而实现不同通道的电缆载流量试验的智能化控制。本实用新型提供的多线径电缆载流量测量装置能够满足不同规格线径电力电缆的多路电缆载流量测量试验长期稳定运行，无需人工干预。
[0043]本实用新型的上位机单元采用研华IPC、上位机界面通过Labview进行编程实现，温度传感器单元由热电偶温度传感器PT-100、温度变送单元HR-WP-N201TC20T (0-200 °C WB)、电压电流变送单元 HR-WP-N20 (4 ?20mA-ff-B)、川宇H202-Hub、SIEMENS RS485/232、S7_200CPU224XP、50KVA 试验调压器、电缆大电流发生器，电气设备易于购买，而且易于维护，可靠性高。
[0044]本实用新型提供的多线径电缆载流量测量装置能够实时记录试验数据，根据不同客户需求进行报表生成，历史数据回看等，便于操作人员对不同线径规格的电力电缆试验进行有效分析，并及时调整试验方法和策略，最终实现多通道不同线径电力电缆载流量的检测。
[0045]上述实施方式为本实用新型的优选案例，并不用来限制本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种对不同线径的复数条试验电缆进行载流量测量的多线径电缆载流量测量装置，其特征在于，包括: 至少一个从站控制器单元，分别连接所述复数条试验电缆； 至少一个识别单元，与所述从站控制器单元的数量相匹配，用于识别所述试验电缆的线径； 存储单元，用于存储不同类型的线径、与所述线径相匹配的起始电流、控制命令； 输入显示单元，用于显示各个所述从站控制器单元的信息和设定所述控制命令； 上位机单元，分别和每个所述识别单元、所述存储单元相连接，用于根据识别来的所述线径来发送所述起始电流、所述控制命令； 主站控制器单元，连接在所述上位机单元与各个所述从站控制器单元，用于根据接收到的所述起始电流、所述控制命令来控制每个所述从站控制器单元进行所述载流量测量；以及 多端口连接器，连接在各个所述从站控制器单元和所述主站控制器单元之间， 其中，每个所述从站控制器单元中包含: 电压采集单元，用于采集所述试验电缆的试验电压信号； 温度采集单元，用于采集所述试验电缆的温度信号； 感应电流控制单元，包含调压电机、安装在所述试验电缆端的交流互感器以及顺次连接在所述调压电机和所述交流互感器之间的感应调压器、大电流发生器； 从站控制器，一端通过与所述多端口连接器的相连与所述主站控制器单元相连接，另一端与所述感应电流控制单元相连接，并且用于根据所述控制命令、所述试验电压信号以及温度信号来控制所述感应电流控制单元；以及 电气控制柜，连接在所述从站控制器单元和所述调压电机之间。
2.根据权利要求1中所述的多线径电缆载流量测量装置，其特征在于: 其中，所述电压采集单元中包含连接所述试验电缆两端的采样电阻、连接在所述采样电阻的两端和所述从站控制器单元之间的交流电压传感器。
3.根据权利要求1中所述的多线径电缆载流量测量装置，其特征在于: 其中，所述温度采集单元中包含用于采集所述试验电缆的温度的温度传感器、顺次连接在所述从站控制器单元和所述温度传感器之间的电压电流变送单元、温度变送单元。
【文档编号】G01R31/00GK203376407SQ201320249941
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年5月9日 优先权日:2013年5月9日
【发明者】胡恒庆, 杨海马, 杨晖, 李军, 施豪杰, 李然, 陈聪聪 申请人:上海理工大学