一种具有温测功能的电缆终端及其监测方法与流程

本发明涉及一种具有温测功能的电缆终端及其监测方法，属于电力电缆附件。

背景技术：

1、随着社会的快速发展，城市化进程不断加快，作为城市电网中的重要设备，高压电缆的市场需求量急剧增长。

2、常规的220kv电缆终端产品没有温度监测功能，因此无法对运行过程中的高压电缆终端进行监测，只能通过人工巡检或者维护进行检测。由于终端有裸露的高压部位，需要安装在高处，因此人工巡检的有效性大大降低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种具有温测功能的电缆终端及其监测方法，能够实现电缆终端温度监测。

2、为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

3、一方面，本发明提供一种具有温测功能的电缆终端，包括电缆终端本体和一个或多个温度感知元件；

4、各所述温度感知元件设在电缆终端本体内；

5、所述电缆终端本体包括电缆，电缆一侧的线芯压接导电杆，电缆另一侧套设有应力锥主体；

6、所述应力锥主体的低场强区连接密封套，密封套底部安装在下法兰上，下法兰底部设有接收天线，接收天线连接各温度感知元件和温度监测装置，温度监测装置通过接收天线获取各温度感知元件的信号。

7、进一步的，所述温度感知元件包括第一温度感知元件、第二温度感知元件和/或第三温度感知元件；

8、所述第一温度感知元件安装在导电杆上，导电杆的材质与电缆线芯的材质相同；

9、所述第二温度感知元件安装在应力锥主体的低场强区；

10、所述第三温度感知元件安装在密封套上。

11、进一步的，所述温度感知元件为无源无线温度传感器。

12、进一步的，所述应力锥主体为橡胶材质。

13、进一步的，所述密封套同轴套设在电缆外侧；

14、所述密封套的内表面与电缆的外表面之间在与电缆轴向垂直的方向上的距离为50-70mm。

15、进一步的，所述的具有温测功能的电缆终端包括套管；

16、所述套管一端安装在下法兰上；

17、所述套管另一端设有上法兰，上法兰套设在导电杆上，导电杆连接外置的接线夹。

18、进一步的，所述套管与密封套外侧之间填充有绝缘油；

19、所述密封套为铝合金材质。

20、进一步的，所述应力锥主体的低场强区的约束条件：

21、e(r)<第二温度感知元件的抗辐射强度

22、

23、式中，u为电缆系统的电压，r1为应力锥半径，d为应力锥环主体内表面至电缆线芯的屏蔽层表面的距离。

24、进一步的，所述第三温度感知元件(93)上包裹有高温密封胶。

25、另一方面，本发明介绍一种电缆终端的监测方法，包括以下步骤：

26、获取电缆终端内部温度；

27、根据电缆终端内部温度监测电缆终端工作状态是否异常，若异常，则发出告警信号。

28、进一步的，所述电缆终端内部温度包括导电杆的温度、应力锥主体的温度和/或密封套的温度。

29、进一步的，所述根据电缆终端内部温度监测电缆终端工作状态是否异常包括：

30、根据导电杆的温度判断输电线路是否过载，若过载，则发出告警信号，若不过载，则根据导电杆的温度判断电缆线芯的温度是否异常，若异常，则发出告警信号；

31、进一步的，所述根据电缆终端内部温度监测电缆终端工作状态是否异常包括：

32、根据应力锥主体的温度判断应力锥性能和安装是否合格，若不合格，则发出告警信号；

33、进一步的，所述根据电缆终端内部温度监测电缆终端工作状态是否异常包括：

34、根据密封套的温度和应力锥主体的温度判断应力锥主体的作业环境温度是否异常，若异常则发出告警信号。

35、进一步的，所述电缆线芯的温度等于导电杆的温度；

36、进一步的，所述应力锥主体的作业环境温度等于密封套的温度。

37、进一步的，所述根据导电杆的温度判断输电线路是否过载包括下式：

38、

39、式中，i为输电线路电流，δθ为导电杆的温度，r为电缆线芯在最高工作温度下单位长度的交流电阻，wd为每相电缆线芯绝缘单位长度的介质损耗，t1为电缆线芯和电缆的金属护层之间单位长度的热阻，t2为电缆的金属护层和电缆外护套之间衬垫层单位长度的热阻，t3为电缆外护套单位长度热阻，t4为电缆表面和周围介质之间单位长度的热阻，n为电缆中载有负荷的导体数，λ1为电缆的金属护层损耗相对每相电缆线芯总损耗的比率，λ2为电缆外护套损耗相对于每相电缆线芯总损耗的比率，σ为日光照射下电缆表面的吸收系数，为电缆外径，h为日光辐射强度，夜晚时，h＝0，为日光照射下自由空气中电缆修正的外部热阻。

40、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

41、本发明通过设置温度感知元件、接收天线和温度监测装置，实现了在电缆终端运行时，进行电缆终端内部温度的监测。

42、同时设置多个温度感知元件时，通过多个温度感知元件实现了电缆终端内部多点同时监测。

技术特征：

1.一种具有温测功能的电缆终端，其特征在于，包括电缆终端本体和一个或多个温度感知元件；

2.根据权利要求1所述的具有温测功能的电缆终端，其特征在于，所述温度感知元件包括第一温度感知元件(91)、第二温度感知元件(92)和/或第三温度感知元件(93)；

3.根据权利要求1或2所述的具有温测功能的电缆终端，其特征在于，所述温度感知元件为无源无线温度传感器。

4.根据权利要求1所述的具有温测功能的电缆终端，其特征在于，所述应力锥主体(2)为橡胶材质。

5.根据权利要求1所述的具有温测功能的电缆终端，其特征在于，所述密封套(3)同轴套设在电缆(6)外侧；

6.根据权利要求1所述的具有温测功能的电缆终端，其特征在于，包括套管(7)；

7.根据权利要求6所述的具有温测功能的电缆终端，其特征在于，所述套管(7)与密封套(3)外侧之间填充有绝缘油；

8.根据权利要求2所述的具有温测功能的电缆终端，其特征在于，所述应力锥主体(2)的低场强区的约束条件：

9.根据权利要求2所述的具有温测功能的电缆终端，其特征在于，所述第三温度感知元件(93)上包裹有高温密封胶。

10.一种电缆终端的监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

11.根据权利要求10所述的电缆终端的监测方法，其特征在于，所述电缆终端内部温度包括导电杆的温度、应力锥主体的温度和/或密封套的温度。

12.根据权利要求11所述的电缆终端的监测方法，其特征在于，所述根据电缆终端内部温度监测电缆终端工作状态是否异常包括：

13.根据权利要求12所述的电缆终端的监测方法，其特征在于，所述电缆线芯的温度等于导电杆的温度；

14.根据权利要求12所述的电缆终端的监测方法，其特征在于，所述根据导电杆的温度判断输电线路是否过载包括下式：

技术总结
本发明公开了一种具有温测功能的电缆终端及其监测方法。其中，具有温测功能的电缆终端包括电缆终端本体和一个或多个温度感知元件；各所述温度感知元件设在电缆终端本体内；电缆终端本体包括电缆，电缆一侧的线芯压接导电杆；电缆另一侧套设有应力锥主体；应力锥主体的低场强区连接密封套；密封套底部安装在下法兰上，下法兰底部设有接收天线，接收天线连接各温度感知元件和温度监测装置，温度监测装置通过接收天线获取各温度感知元件的信号。本发明能够实现电缆终端内部温度监测。

技术研发人员：谭笑,张伟,陈杰,杨景刚,曹京,李陈莹,李鸿泽,高超,柏仓,吴奇伟
受保护的技术使用者：国网江苏省电力有限公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13