用于电缆中间接头测温的分布式传感器布置结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于电缆中间接头测温的分布式传感器布置结构，属于电缆监测技术领域。
【背景技术】
[0002]电缆的老化、载流量均与温度密切相关，通过监测温度量这一数据，可以判断电缆的运行状态。对于电缆温度测量方面，直接测量投运电缆线芯温度的难度较大，因此工程中多是通过计算电缆表面温度场的分布，来确定电缆线芯温度和载流量。国内外学者提出了基于热敏电阻、热电偶等温度传感器的重点部位点式测温方法、基于感温电缆和预埋分布式光纤的线式测温方法、基于红外热成像的非接触式测温方法。
[0003]上述测温方法不管传感器为点式、线式还是非接触式，均采取外表面测温。缺点在于所测数值受环境影响很大，不能及时发现绝缘缺陷位置，如热敏电阻、热电偶等的测试方法，传输距离短，抗干扰能力差，若传感器长期浸泡水中，会影响使用寿命和测温精度；将光纤埋入电缆内部测温方法，长距离敷设造价昂贵、安装工程巨大，使用感温电缆只能显示某测温段内的最高温度，实时性差；红外热成像的方法，对敷设环境复杂的地下电缆监测困难，不适于推广。
[0004]统计发现中间接头是电缆线路的故障高发部位，中间接头的温度是反映其运行状态的重要参数，对电缆中间接头的温度进行在线监测，通过实时监测值及历史温度值判断绝缘老化状况、局部过热点，及时发现安全隐患，进而通过计算得到电缆本体导体线芯温度，在允许范围内合理利用电缆容量调控负荷、动态增容，对于保障电力系统可靠性、稳定性、经济性等均具有重要意义。
[0005]要对中间接头温度进行在线监测，相应传感器的布置是最关键的，既要不破坏电缆中间接头的绝缘结构，又要实现极低的环境影响度、较高的测温精度、极小的误差范围，而目前相关研究较少，因此，本专利提出了一种用于电缆中间接头测温的分布式传感器布置结构。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型需要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出一种用于电缆中间接头测温的分布式传感器布置结构，该布置结构不会破坏电缆中间接头的绝缘结构，不会影响中间接头内部电场，测温受环境影响小，计算误差小，测试精度高。
[0007]为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是:
[0008]一种用于电缆中间接头测温的分布式传感器布置结构，包括电缆、电缆上的中间接头、温度传感器，中间接头包括预制件和设置在预制件外部的保护壳，所述温度传感器包括设置在预制件内的电缆的导体上的接头导体传感器、设置在预制件外侧的导体上的本体导体传感器、设置在电缆的表皮上的本体表皮传感器、设置在预制件的表皮上的接头表皮传感器、设置在保护壳表皮上的保护壳表皮传感器，上述所有传感器均与数据采集模块连接;
[0009]所述接头导体传感器为圆环型结构的内置式无线无源温度传感器，其内径与电缆的导体的外径配合，圆环型接头导体传感器套接在预制件内的导体上。
[0010]本实用新型技术方案的进一步改进在于:还设有测量环境温度的环境温度传感器，环境温度传感器与数据采集模块连接。
[0011]本实用新型技术方案的进一步改进在于:环境温度传感器设置在中间接头的保护壳外面，环境温度传感器距离保护壳0.2m?2m。
[0012]本实用新型技术方案的进一步改进在于:保护壳表皮传感器为两个，对称布置在中间接头的保护壳两端。
[0013]由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是:
[0014]采用内置式无线无源温度传感器测试中间接头的导体温度，该类型传感器的安装方式能够在不破坏电缆绝缘的情况下内置于电缆中间接头内部，直接测量电缆中间接头导体温度。同时由于传感器安装在电缆中间接头内部，因此能够有效地防止外界环境造成破坏和影响，可以让传感器在电缆隧道、电缆沟等各种恶劣运行环境下的长期使用。能在一定程度上抵抗外力破坏，而且还具有很普遍的适用性，使用寿命长，测温精度高。
[0015]接头导体传感器呈圆环型结构，在中间接头安装过程中将传感器套于电缆中间接头导体，便于组装，工程造价低，并易于推广。
[0016]设置环境温度传感器，提高温度对比性，设置在中间接头的保护壳外面，环境温度传感器距离保护壳0.2m?2m，进一步提高测试精度。
[0017]保护壳表皮传感器为两个，对称布置在中间接头的保护壳两端，由于中间接头保护壳面积较大，散热环境可能略有差异，设置两个传感器是为了检测是否存在热量分布不均匀的情况，进一步加强对中间接头的保护壳的测试精度。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型的温度传感器布置结构；
[0019]图2是本实用新型电缆预处理示意图；
[0020]图3是本实用新型预制件及接头导体传感器安装效果图；
[0021]图4是本实用新型中间接头保护壳安装效果图；
[0022]其中，3、导体，4、电缆，41、接管，61、保护壳，62、预制件，7、密封胶，9、数据采集模块，51、取能线圈；
[0023]Tl、接头导体传感器，T2、本体导体传感器，T3、本体表皮传感器，T4、接头表皮传感器，T5、保护壳表皮传感器I，T6、保护壳表皮传感器II，T7、环境温度传感器，R1、内置传感器接收天线，R2、信号引出线。
【具体实施方式】
[0024]下面结合实施例对本实用新型做进一步详细说明:
[0025]—种用于电缆中间接头测温的分布式传感器布置结构，包括电缆4及中间接头，中间接头包括预制件62和设置在预制件62外部的保护壳61，温度传感器为七个，分别为:在预制件62内的电缆4上的导体3上的接头导体传感器Tl、设置在预制件62外侧的导体3上的本体导体传感器T2、设置在电缆4的表皮上的本体表皮传感器T3、设置在预制件62的表皮上的接头表皮传感器T4、对称设置在保护壳61表皮两端的保护壳表皮传感器I T5和保护壳表皮传感器II T6，以及环境温度传感器T7，其中保护壳表皮传感器I T5和保护壳表皮传感器II T6对称布置在中间接头6的保护壳61上的1/6处和5/6处，环境温度传感器T7悬空安放在距离中间接头的保护壳61的一米处位置，这样通过在电缆4的不同层安装相应温度传感器实现多点测量，以提高测试精度。
[0026]上述七个传感器均与数据采集模块9连接，数据采集模块9与计算机连接进行数据处理，设置在电缆4上的取能线圈10为数据采集模块9供电，取能线圈10设计成卡口式，可直接安装在电缆外部，方便现场安装。
[0027]接头导体传感器Tl为结构的内置式无线无源温度传感器，采用3M SC123TII接头无线导体温度监测设备，属无线无源传感器，该传感器的圆环型外壳为聚四氟材料，安装该材质的传感器后不会影响中间接头内部电场，