高压电缆局放及温度在线监测系统的制作方法

1.本实用新型涉及局部放电监测技术领域，具体为一种高压电缆局放及温度在线监测系统。


背景技术：

2.随着城市建设的不断发展，相应的城市供电设施也随之迅猛发展，电缆作为输送电力的载体在城市下方逐渐形成了一个规模庞大的供电网络，由于电缆分布众多，如何提高电缆运行效率和保障电缆运行安全尤为重要。传统的检测手段已经不能满足其日常运行可靠性的要求，因此，对电缆的运行状态实现局部放电及温度实时在线监测，对保障供电以及电力安全生产有着重要的意义。
3.电缆运行过程中在绝缘结构中产生局部放电现象，特别是在中间电缆接头处和电缆终端接头处。
4.因此,本实用新型在中间电缆接头处和电缆接头处的电缆本体加装局部放电传感器及温度传感器，通过局部放电及温度在线监测系统来实时监测电缆的运行状态，方便电力检修人员迅速分析和判断并处理故障，从而达到预警的作用。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本实用新型提供的技术方案：高压电缆局放及温度在线监测系统，包括工作站和与工作站通信连接的信号采集站，所述信号采集站包括局部放电传感器、温度传感器和监测采集装置，多个所述局部放电传感器分别设于电力电缆的中间接头两端以及电力电缆的终端接头及其地线，所述温度传感器对应每一所述局部放电传感器设置，分别用于检测电力电缆中间接头两端的温度以及终端接头及其地线的温度，每一所述局部放电传感器和温度传感器均通过电信号连接所述监测采集装置，所述信号采集装置设有通信模块，通过所述通信模块通信连接所述工作站；通过电池给所述信号采集站供电。
6.优选的，所述通信模块采用4g/nb
‑
iot无线通信模块。
7.优选的，所述监测采集装置包括高速数据采集模块、信号滤波模块、模数转换模块和报警模块。
8.优选的，所述电池采用额定电压为3.7v，电池容量为40000mah的聚合物锂电池。
9.优选的，所述温度传感器采用pt100温度传感器。
10.优选的，所述局部放电传感器采用开口式钳型hfct传感器，由磁芯、rogowski线圈、滤波和取样单元组成。
11.优选的，所述局部放电传感器套装于电力电缆的屏蔽层外。
12.优选的，所述监测采集装置的采集时间可以10ms～1s间设置，采集频率可以在10s～24h间设置。
13.本实用新型提供的一种高压电缆局放及温度在线监测系统，与现有技术相比，优点在于：
14.(1)其通过局部放电及温度在线监测系统来实时监测电缆的运行状态，方便电力检修人员迅速分析和判断并处理故障，从而达到预警的作用。
15.(2)所述高压电缆局放及温度在线监测系统的监测采集装置通过电池供电，相比于传统的接电缆供电安装更加方便。
16.(3)所述高压电缆局放及温度在线监测系统的监测采集装置通过4g/nb
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iot通讯技术将数据无线传输至工作站，相比于传统的电缆传输，4g/nb
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iot通讯具备强覆盖、低成本、小功耗、大连接的特点，特别适用于不具备通信线缆铺设条件的现场。
17.(4)所述高压电缆局放及温度在线监测系统的监测采集装置可以人为设置采集时间和频率以及上传数据的时间和频率，所述采集装置在不工作时候为休眠状态；所述采集装置在休眠状态下具有非常低的功耗，上述设计有利于提高采集装置的续航能力。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
19.图1是本实用新型提供的高压电缆局放及温度在线监测系统的原理图。
20.图2是本实用新型提供的高压电缆局放及温度在线监测系统的局部放电传感器的俯视结构图。
21.图3是本实用新型提供的高压电缆局放及温度在线监测系统的局部放电传感器的侧视结构图。
22.附图说明：1
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电力电缆，101
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中间接头，102
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屏蔽层，103
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绝缘层，104
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线芯，2
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信号采集站，201
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局部放电传感器，202
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温度传感器，203
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监测采集装置，204
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地线，205
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第一弧形局部放电传感器，206
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第二弧形局部放电传感器，207
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第一固定板，208
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第二固定板，209
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连接口，210
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通信模块，3
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工作站。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以
具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
25.请参阅图1至图3，请参阅图1至图3，高压电缆局放及温度在线监测系统，包括工作站3和与工作站3通信连接的信号采集站，所述信号采集站包括局部放电传感器201、温度传感器202和监测采集装置203，多个所述局部放电传感器201分别设于电力电缆1的中间接头101两端以及电力电缆1的终端接头及其地线204，所述温度传感器202对应每一所述局部放电传感器201设置，分别用于检测电力电缆1中间接头101两端的温度以及终端接头及其地线204的温度，每一所述局部放电传感器201和温度传感器202均通过电信号连接所述监测采集装置203，所述信号采集装置设有通信模块210，通过所述通信模块210通信连接所述工作站3；通过电池给所述信号采集站供电。
26.所述高压电缆局放及温度在线监测系统的工作方式为：通过安装在电力电缆1中间接头101两端以及电力电缆1的终端接头及其地线204上的局部放电传感器201来耦合相应位置的局部放电脉冲电流信号；通过安装在电力电缆1中间接头101两端以及电力电缆1的终端接头及其地线204上的温度传感器202，来测试相关位置的温度。上述耦合到的脉冲电流信号和温度信号通过同轴电缆传送至监测采集装置203，监测采集装置203对模拟信号经过放大、滤波、模数转换后变成数字信号，通信模块210再将数字信号传送至工作站3。工作站3对所有传感器的信号分别进行分类识别分析、计算，并将这些通过计算获得的放电信息数据写入到数据库中，经连续多次采集后从数据库中提取数据进行谱图分析和生成数据报表，并在云端监测系统上显示并可定期生成监测报告。
27.优选的，所述通信模块210采用4g/nb
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iot无线通信模块；相比于传统的电缆传输，4g/nb
‑
iot通讯具备强覆盖、低成本、小功耗、大连接的特点，特别适用于不具备通信线缆铺设条件的现场。
28.优选的，所述监测采集装置203包括高速数据采集模块、信号滤波模块、模数转换模块和报警模块。
29.进一步的，所述监测采集装置203的型号为kw6000ca。
30.优选的，所述电池采用额定电压为3.7v，电池容量为40000mah的聚合物锂电池。
31.优选的，所述温度传感器202采用pt100温度传感器。
32.优选的，所述局部放电传感器201采用开口式钳型hfct传感器，由磁芯、rogowski线圈、滤波和取样单元组成。
33.进一步的，所述局部放电传感器201包括第一弧形局部放电传感器205以及通过螺钉与第一弧形局部放电传感器205进行固定连接的第二弧形局部放电传感器206，所述第一弧形局部放电传感器205的顶部和底部均设置有第一固定板207，所述第二弧形局部放电传感器206的顶部和底部均设置有第二固定板208，且第一固定板207通过螺钉与第二固定板208固定连接，所述第二弧形局部放电传感器206位于u型槽的内侧设置有连接口209，且连接口的一端与连接线的一端固定套接。
34.进一步的，局部放电传感器201检测范围为：5pc～10000pc。
35.优选的，所述局部放电传感器201套装于电力电缆1的屏蔽层102外。
36.优选的，所述监测采集装置203的采集时间可以10ms～1s间设置，采集频率可以在10s～24h间设置。
37.本实施例的，设置采集时间和采集频率，相比于监测采集装置203全时段工作，其
消耗更小的电量，使一块电池能够支持更长时间的供电；降低作业人员更换电池的频率。
38.进一步的，所述监测采集装置203的报警模块在监控到采集的温度和电脉冲电流信号超过报警值，会激活通信模块210，使通信模块210及时将异常数据传输至工作站3；报警装置未检测到异常时，通信模块210不会激活。
39.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围之内。