高压设备电缆接头的在线测温方法及其装置与流程

1.本发明涉及高压检测技术领域，具体为一种高压设备电缆接头的在线测温方法及其装置。


背景技术：

2.高压开关、变压器、电缆分支箱等高压设备的输出端都采用中间为金属良导体外部为绝缘材料浇注成形的绝缘套管，然后再连接电缆接头的连接方式。这种连接方式有绝缘性能好，连接方便，组合灵活等优点。现有技术中一般采用光纤测温方法、红外发光管输出传输方法以及高压绝缘体表面作间接测温的方法对电缆接头在线测温。但是光纤测温方法的缺点是造价昂贵，安装结构复杂，温度信号取样与绝缘间距难以兼顾，红外发光管输出传输方法的缺点是必须解决红外发光输出信号的通视和高电压安全爬电距离的问题，而间接测温的方法测量的实时性较差，而且易受环境温度等影响，准确性也不高。
3.为了解决三种方法的缺点，公告号cn101319938b一种高压设备电缆接头的在线测温方法及其装置(以下简称“该方案”)，温度传感器贴在金属导电体表面，电流感应线圈套在金属导电体上，电源电路、微处理器及无线发射器通过电路板安装在金属导电体上并密封在绝缘体内等。在不改变原有标准连接方式，又不影响原有的绝缘性能的条件下，能及时准确地在线监测高压设备电缆接头的温度。但是该方案是采用将金属导电体与电缆接头连接，然后通过导热到金属导电体，进而实现测温。而由于二者连接，是间接的热传导，通过金属导电体间接实现对电缆接头的温度监测，所以监测方式和精度还有待于进一步改善。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种高压设备电缆接头的在线测温方法及其装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种高压设备电缆接头的在线测温方法，包括如下步骤：
7.将电流感应线圈套在导体接口上后安装到绝缘套管的管腔内的一端；
8.将处理单元以及无线发射单元安装在电路板上；
9.将电路板、电流感应线圈和温度传感器密封在绝缘套管的体内；
10.然后把温度传感器的探测端深入到管腔内，
11.将被测电缆接头三个输出端的数字识别编码分别写入各自处理单元的存储器内；
12.三个导体接口分别套接在高压设备的电缆三相输出端，将管腔形成密封的腔体，对腔体注入液体，再通过各电流感应线圈感应出电流，经整流稳压后为各自的温度传感器、处理单元和无线发射单元提供工作电源；
13.各温度传感器将各金属导电体的温度信号送到各自处理单元内，处理单元将监测的温度信号及内存对应的数字识别编码一起通过无线发射单元发送；
14.安装在电柜上或电柜外部的无线接收单元接收各路无线电信号，并解调成数字信
号传送至显示单元，显示仪表接收各路数字信号并通过数字识别编码识别三个对应电缆接头，显示所测电缆接头各相在线温度值，当电缆接头的任何一相温度值超过设定值，显示单元对该相温度报警。
15.为实现上述目的，本发明还提供如下技术方案：
16.一种高压设备电缆接头的在线测温装置，包括：
17.绝缘套管，具有管腔；
18.导体接口，套在电流感应线圈内，用于分别与被测电缆接头三个输出端套接，并形成密封的腔体；
19.电路板，封装在绝缘套管内，且安装有处理单元以及与处理单元连接的无线发射单元；
20.温度传感器，密封在绝缘套管的体内，与处理单元连接，且通过探测端深入到管腔内；
21.电流感应线圈，安装在管腔内的一端，用于为所述温度传感器以及电路板供电；
22.位于绝缘体外部的无线接收单元的接收端与无线发射单元的发射端通讯，无线接收单元的输出端与显示单元连接；
23.所述腔体内注入液体。
24.优选的，还包括转杆，该转杆包括两根，且一端插入到绝缘套管内，并横跨管腔，从而将位于两根转杆之间的管腔围成腔体，该转杆的另一端位于绝缘套管外。
25.优选的，所述转杆通过衬套转动安装在绝缘套管上，且具有通孔以使所述腔体与处于腔体之外的管腔联通。
26.优选的，所述管腔上具有槽体，在该槽体内具有用于堵住通孔的弹性体。
27.优选的，所述绝缘套管上与弹性体相对应的位置刻有指示线，所述该转杆的另一端上具有用于与指示线相配合的指示箭头。
28.优选的，所述绝缘套管上设置有用于与腔体联通的注液通道。
29.优选的，所述腔体内具有囊体，所述囊体连接有囊通道，该囊通道的端部贯穿到绝缘套管外。
30.优选的，所述囊通道内通过隔板将囊通道分为第一通道和第二通道，该隔板的末端贯穿到囊体内将囊体分为两个囊体单元。
31.优选的，两个囊体单元之间的隔板上具有通口。
32.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
33.本发明，通过设置管腔，管腔内填充的液体介质能够对高压设备电缆接头在工作时能够快速通过温度传感器反应出温度变化。这使得温度传感器响应较快，而且测量也更为精准。
34.本发明，通过转杆调整管腔与腔体的联通状态，可以通过传感器独立地对绝缘套管每个端部的电缆接头进行测温，从而可以在出现温度异常时进一步分析具体是哪边/段位置的。
35.本发明，温度信号取样准确，既解决了在线测温功能，又保持了原有设备的绝缘强度，在不改变原有标准连接方式及不影响原有的绝缘性能条件下，解决了高压设备电缆接头的在线测温问题。
附图说明
36.图1为本发明的原理框图；
37.图2为本发明的整体结构示意图；
38.图3为本发明的图2中转杆转动90度示意图；
39.图4为本发明的通孔与管腔联通示意图；
40.图5为本发明的通孔与管腔断开联通示意图；
41.图6为本发明的指示线与指示箭头配合指向示意图。
42.图中：1绝缘套管、2中间部、3管腔、4导体接口、5电流感应线圈、6温度传感器、7探测端、8转杆、9腔体、10囊体、11衬套、12注液通道、13囊通道、14隔板、15第一通道、16第二通道、17通口、18通孔、19弹性体、20槽体、21指示线、22指示箭头。
具体实施方式
43.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
44.实施例：
45.请参阅图1至图6，本发明提供一种技术方案：
46.一种高压设备电缆接头的在线测温方法，其步骤是：
47.步骤1，将电流感应线圈5套在导体接口4上后安装到绝缘套管1的管腔3内的一端；
48.步骤2，将处理单元以及无线发射单元安装在电路板上；
49.步骤3，将电路板、电流感应线圈5和温度传感器6密封在绝缘套管1的体内；
50.步骤4，然后把温度传感器6的探测端7深入到管腔3内，
51.步骤5，将被测电缆接头(即下述的“高压设备电缆接头”或“电缆接头”)三个输出端的数字识别编码分别写入各自处理单元的存储器内；
52.步骤6，三个导体接口4分别套接在高压设备的电缆三相输出端，将管腔3形成密封的腔体9，对腔体9注入液体，再通过各电流感应线圈感应出电流，经整流稳压后为各自的温度传感器6、处理单元和无线发射单元提供工作电源；
53.步骤7，各温度传感器6将各金属导电体的温度信号送到各自处理单元内，处理单元将监测的温度信号及内存对应的数字识别编码一起通过无线发射单元发送；
54.步骤8，安装在电柜上或电柜外部的无线接收单元接收各路无线电信号，并解调成数字信号传送至显示单元，显示仪表接收各路数字信号并通过数字识别编码识别三个对应电缆接头，显示所测电缆接头各相在线温度值，当电缆接头的任何一相温度值超过设定值，显示单元对该相温度报警。
55.如图2所示，本发明还公开了一种高压设备电缆接头的在线测温装置，其具有：
56.绝缘套管1，具有管腔3；
57.导体接口4，套在电流感应线圈5内，用于分别与被测电缆接头三个输出端套接，并形成密封的腔体9；
58.电路板，封装在绝缘套管1内，且安装有处理单元以及与处理单元连接的无线发射
单元；
59.温度传感器6，密封在绝缘套管1的体内，与处理单元连接，且通过探测端7深入到管腔3内；
60.电流感应线圈5，安装在管腔3内的一端，用于为所述温度传感器6以及电路板供电；
61.位于绝缘体外部的无线接收单元的接收端与无线发射单元的发射端通讯，无线接收单元的输出端与显示单元连接；
62.所述腔体9内注入液体。所述绝缘套管1上设置有用于与腔体9联通的注液通道12。
63.本发明，将导体接口4与被测电缆接头三个输出端进行套接，比如一般的电缆接头有螺纹孔，那么二者就采用螺接方式，比如还有无螺纹的，二者就采用套接。为了保证二者连接后密封性，可以在外面包裹密封圈、密封胶带或注胶密封，此根据现场实际使用情况确定。当将绝缘套管1的两端分别与高压设备电缆接头连接后，此时管腔3成为一个密封的管腔。通过注液通道12可以向腔体9/管腔3内注射液体介质，比如水。从而可以使液体介质直接与高压设备电缆接头接触，而高压设备电缆接头在工作时产生的热能够直接被液体介质吸收，从而能够实现精准反应电缆头的温度变化，然后通过温度传感器6检测出来。由于高压设备电缆接头对液体介质热传导优于金属以及其他导体介质，所以管腔3内填充的液体介质能够对高压设备电缆接头在工作时能够快速通过温度传感器6反应出温度变化。这使得温度传感器6响应较快，而且测量也更为精准。
64.本发明的在线测温装置，还包括转杆8，该转杆8包括两根，且一端插入到绝缘套管1内，并横跨管腔3，从而将位于两根转杆8之间的管腔3围成腔体9，该转杆8的另一端位于绝缘套管1外。所述转杆8通过衬套11转动安装在绝缘套管1上，且具有通孔18以使所述腔体9与处于腔体9之外的管腔3联通。所述管腔3上具有槽体20，在该槽体20内具有用于堵住通孔18的弹性体19。
65.本发明，考虑到在管腔3内注入液体介质，为了使绝缘套管1内端部的导体接口4与电缆接头完全连接好后，再将注入的液体介质与电缆接头接触，可以先将液体介质注入到腔体9。当确认电缆接头与绝缘套管1连接并实现密封后，再将存储在腔体9的液体介质释放到与电缆接头接触。这样可以防止液体介质被提前泄露。具体的，如图2以及图4至图5所述，通过转动转杆8，使通孔18与弹性体19的相对位置变化，直至通孔18与管腔3连通，这样位于转杆8两侧的管腔3与腔体9可以通过通孔18实现连通。而再次需要转杆8两侧的管腔3与腔体9之间关闭联通状态，转杆8转动，使通孔18朝着弹性体19位置处转动，从而使弹性体19堵住通孔18。
66.本发明，如图6所示，所述绝缘套管1上与弹性体19相对应的位置刻有指示线21，所述该转杆8的另一端上具有用于与指示线21相配合的指示箭头22。在转杆8转动时，当其上的指示箭头22转动到指向指示线21处，说明弹性体19已经将通孔18堵住，此时管腔3与腔体9无法实现连通。而且通过转杆8调整管腔3与腔体9的联通状态，可以通过传感器6独立地对绝缘套管1每个端部的电缆接头进行测温，从而可以在出现温度异常时进一步分析具体是哪边/段位置的。转杆8与绝缘套管1之间具有一定摩擦力，这样只有在施一定的扭力，才能对转杆8进行转动。
67.本发明，如图2所示，考虑到高压设备电缆接头在工作时，温度可达到80℃甚至更
高，所以绝缘套管1的中间部分为凸状，腔体9的内径也大于两边的管腔3的内径，以便能够使绝缘套管1在相同尺寸的情况下能够充入较多的液体介质，以及能够容纳囊体10，从而缓解升温对绝缘套管1的影响。
68.本发明，如图2所示，所述腔体9内具有囊体10，所述囊体10连接有囊通道13，该囊通道13的端部贯穿到绝缘套管1外。所述囊通道13内通过隔板14将囊通道13分为第一通道15和第二通道16，该隔板14的末端贯穿到囊体10内将囊体10分为两个囊体单元。两个囊体单元之间的隔板14上具有通口17。通过设置囊体，可以缓解升温对绝缘套管1的影响。而且可以在电缆接头/绝缘套管1温度超过最高值后，通过囊通道13(由第一通道15或第二通道16输/泵入，经过通口17，再由第二通道16或第一通道15输/泵出)，对囊体10注入循环的冷却介质，从而实现装置的快速散热。而通常在使用时，可以先不用在囊体10注入冷却介质，只有在温度过高，超过预警时，可以采用的手段。在本发明中，囊体10可以具有一定的柔性。这样在通过注液通道12可以向腔体9/管腔3内注射液体介质时，不会率先先将囊体10压瘪的情况，这样以便于只要在电缆接头温度不断升温时，囊体10会逐渐一定程度的缩瘪，以用于液体介质受热膨胀时不会影响绝缘套管1，而是通过囊体10一定体积的缩瘪以及通过囊通道13将热量散发，从而实现保护绝缘套管1，进而使整个装置能够正常工作。
69.本发明，其余未叙述部分均可与现有技术相同、或为公知技术或可采用现有技术加以实现，此处不再详述。
70.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。