專利名稱：高壓設(shè)備電纜接頭溫升在線監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及溫升在線監(jiān)測(cè)電路裝置領(lǐng)域，特別涉及高壓設(shè)備電纜接頭溫升在線監(jiān)測(cè)裝置，是一種可在線監(jiān)測(cè)高壓設(shè)備電纜頭溫升情況，進(jìn)而對(duì)高壓設(shè)備電纜頭故障進(jìn)行診斷，保障電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行的裝置。
背景技術(shù)：
為了保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，電力系統(tǒng)熱故障診斷受到人們的普遍重視，高壓母線在過負(fù)荷運(yùn)行或高壓開關(guān)的觸頭接觸不良時(shí)，因接觸電阻變大，在負(fù)載電流流過時(shí)會(huì)產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象，此發(fā)熱現(xiàn)象引起絕緣老化甚至擊穿，從而引發(fā)短路，形成重大事故，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。在采用電力電纜輸電的供電系統(tǒng)中，據(jù)電力行業(yè)的權(quán)威數(shù)據(jù)分析，全充氣全絕緣的開關(guān)柜90%的故障是由于進(jìn)出線電纜連接處出的問題，大多是現(xiàn)場(chǎng)人員由于沒有嚴(yán)格按照電纜的操作規(guī)范進(jìn)行安裝，安裝好的電纜，無法直接判斷連接處是否連接好，若安裝不可靠，會(huì)造成安裝處接觸電阻增加，運(yùn)行時(shí)，接觸部分溫升超出國家規(guī)定的允許范圍，使得電纜終端產(chǎn)生絕緣老化，破壞了絕緣能力，造成單相接地故障或相間短路的事故，因此，檢測(cè)和監(jiān)視高壓設(shè)備電纜接頭的溫度，提前發(fā)現(xiàn)和排除熱故障隱患，對(duì)電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行具有非常重要的意義。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供高壓設(shè)備電纜接頭溫升在線監(jiān)測(cè)裝置，針對(duì)不易監(jiān)測(cè)到電纜內(nèi)溫度的問題，可以對(duì)高壓開關(guān)觸頭故障進(jìn)行診斷，保障電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。采用的技術(shù)方案是:高壓設(shè)備電纜接頭溫 升在線監(jiān)測(cè)裝置，包括三個(gè)結(jié)構(gòu)相同的溫度采集電路、環(huán)境溫度采集電路、微處理器、顯示電路和供電電路。其技術(shù)要點(diǎn)在于:三個(gè)結(jié)構(gòu)相同的溫度采集電路分別為A相溫度采集電路、B相溫度采集電路和C相溫度采集電路。A相溫度采集電路、B相溫度采集電路、C相溫度采集電路和環(huán)境溫度采集電路的輸出端依次與微處理器的第一 A/D接口、第二 A/D接口、第三A/D接口和第四A/D接口對(duì)應(yīng)連接。微處理器的I/O 口與顯示電路的輸入口連接，顯示電路采用IXD顯示電路，型號(hào)為TM1668。供電電路的輸出口與微處理器的電源端連接，為其提供電源。微處理器采用單片機(jī)。接口電路與微處理器的串口連接。接口電路可為RS485有線接口電路。供電電路包括整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路和儲(chǔ)能電路。整流電路的輸出端與濾波電路的輸入端連接，濾波電路的輸出端與穩(wěn)壓電路的輸入端連接，穩(wěn)壓電路的輸出端與儲(chǔ)能電路的輸入端連接，儲(chǔ)能電路的輸出端與微處理器的電源端連接。整流電路的輸入端連接到高壓帶電指示器的電源輸出端。整流電路的輸入端即為供電電路的輸入端，整流電路的輸入端同時(shí)與電纜頭屏蔽層連接，以獲得電能信號(hào)。微處理器可選用PIC、MSP430、msc51系列或AVR系列等。接口電路也可為無線射頻接口電路。三個(gè)溫度采集電路和環(huán)境溫度采集電路也可以采用溫度傳感器采集溫度信號(hào)，將三個(gè)溫度傳感器分別埋在各相的電纜頭絕緣層內(nèi)部，采集溫度信號(hào)，可使用數(shù)字式溫度傳感器AD590、LM92。將溫度傳感器埋入絕緣體內(nèi)部，并與高壓端有足夠的絕緣隔離，實(shí)現(xiàn)了電纜頭的發(fā)熱溫度在線檢測(cè)，電纜頭發(fā)熱部分包在絕緣體內(nèi)，其內(nèi)部的溫升無法在外部測(cè)量得到溫度值，依據(jù)熱學(xué)理論，將溫度傳感器埋入絕緣體內(nèi)部，并與高壓端有足夠的絕緣隔離，在絕緣體內(nèi)部埋入溫度傳感器進(jìn)行間接測(cè)量高壓端銅導(dǎo)體的溫度與環(huán)境溫度差值，實(shí)現(xiàn)了電纜頭的發(fā)熱溫度在線檢測(cè)，這種測(cè)量方法安全可靠，測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，適用于新設(shè)備安裝也可以應(yīng)用于老設(shè)備改造。運(yùn)用射頻通訊技術(shù)對(duì)溫度傳感器采集到的信號(hào)進(jìn)行無線傳輸，可將實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)送至后微處理器。在實(shí)際運(yùn)用中只需將三個(gè)溫度傳感器分別埋在高壓套管絕緣層內(nèi)部，另一個(gè)溫度傳感器放置在電纜接頭的附近，用于測(cè)量電纜頭周圍環(huán)境溫度，通過環(huán)境溫度和絕緣層內(nèi)的溫度的溫差比較，可準(zhǔn)確地判斷電纜頭電連接觸處溫度高低。此種三個(gè)溫度采集電路和環(huán)境溫度采集電路也均模塊式結(jié)構(gòu)，可采用江蘇華唐電器有限公司的已知產(chǎn)品，故不重復(fù)敘述。溫度采集電路、環(huán)境溫度采集電路和供電電路也可采用同類具有相同功能的電路，使用的熱敏電阻也可以選用35KQ熱敏電阻。其優(yōu)點(diǎn)在于: 本實(shí)用新型采用場(chǎng)強(qiáng)法獲得電源電壓信號(hào)?？蔀槲⑻幚砥骱臀⒐腖CD顯示電路提供穩(wěn)定的工作電能，還可以測(cè)出運(yùn)行電流、短路電流、接地電流等參數(shù)。本裝置安全可靠，測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，適用于新設(shè)備安裝也可以應(yīng)用與老設(shè)備改造，主要對(duì)運(yùn)行中的6kV-35kV高壓設(shè)備電纜頭連接處溫度進(jìn)行檢測(cè)，采用間接接觸、感應(yīng)取電的在線溫度測(cè)量裝置，該裝置主要通過測(cè)量絕緣層內(nèi)部溫度和環(huán)境溫度變化來間接反映電纜頭連接處銅導(dǎo)體溫升狀態(tài)，該種監(jiān)測(cè)裝置可以正確地判斷三相高壓電纜頭連接處銅導(dǎo)體溫升變化情況，本裝置不需外接電源，利用高壓設(shè)備電纜頭通過高電壓信號(hào)時(shí)，電纜導(dǎo)線與電纜頭屏蔽層之間存在電容效應(yīng)得到電源供電電能，為完全消除因電纜頭溫升故障引發(fā)重大事故提供一種科學(xué)有效的解決裝置。

圖1為本實(shí)用新型的示意圖。
具體實(shí)施方式
高壓設(shè)備電纜接頭溫升在線監(jiān)測(cè)裝置，包括三個(gè)結(jié)構(gòu)相同的溫度采集電路、環(huán)境溫度采集電路4、微處理器5、顯示電路6和供電電路8。三個(gè)結(jié)構(gòu)相同的溫度采集電路分別為A相溫度采集電路1、B相溫度采集電路2和C相溫度采集電路3。A相溫度采集電路1、B相溫度采集電路2、C相溫度采集電路3和環(huán)境溫度采集電路4的輸出端依次與微處理器5的第一 A/D接口 9、第二 A/D接口 10、第三A/D接口 11和第四A/D接口 12對(duì)應(yīng)連接。微處理器5的I/O 口與顯示電路6的輸入口連接，顯示電路6采用低功耗IXD顯示電路，型號(hào)為TM1668。供電電路8的輸出口與微處理器5的電源端連接，為其提供電源。微處理器5采用微功耗單片機(jī)。微處理器5選用MSP430。接口電路7與微處理器5的串口連接。接口電路7可為RS485有線接口電路。接口電路7為通訊接口電路，與微處理器5進(jìn)行雙向通訊，起到擴(kuò)展接口作用。供電電路8包括整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路和儲(chǔ)能電路。整流電路的輸出端與濾波電路的輸入端連接，濾波電路的輸出端與穩(wěn)壓電路的輸入端連接，穩(wěn)壓電路的輸出端與儲(chǔ)能電路的輸入端連接，儲(chǔ)能電路的輸出端與微處理器的電源端連接。儲(chǔ)能電路的輸出端即為供電電路8的輸出口。整流電路的輸入端連接到高壓帶電指示器的電源輸出端，整流電路的輸入端即為供電電路的輸入端，整流電路的輸入端同時(shí)與電纜頭屏蔽層連接，以獲得電能信號(hào)。三個(gè)結(jié)構(gòu)相同的溫度采集電路和環(huán)境溫度采集電路4使用熱敏電阻溫度采集電路，熱敏電阻型號(hào)NTC10K3490(10KQ)。儲(chǔ)能電路可采用超級(jí)電容儲(chǔ)能，型號(hào)為ELNA公司，DB-5R5D104。所述的供電電路，三個(gè)溫度采集電路和環(huán)境溫度采集電路均模塊式結(jié)構(gòu)，為江蘇華唐電器有限公司的已知產(chǎn)品，故 不重復(fù)敘述。
權(quán)利要求1.高壓設(shè)備電纜接頭溫升在線監(jiān)測(cè)裝置，包括三個(gè)結(jié)構(gòu)相同的溫度采集電路、環(huán)境溫度采集電路(4)、微處理器(5)、顯示電路(6)和供電電路(8);其特征在于: 三個(gè)結(jié)構(gòu)相同的溫度采集電路分別為A相溫度采集電路(1)、B相溫度采集電路(2)和C相溫度采集電路(3)汸相溫度采集電路(I)、B相溫度采集電路(2)、C相溫度采集電路(3)和環(huán)境溫度采集電路⑷的輸出端依次與微處理器(5)的第一 A/D接口(9)、第二 A/D接口(10)、第三A/D接口(11)和第四A/D接口(12)對(duì)應(yīng)連接； 微處理器(5)的I/O 口與顯示電路(6)的輸入口連接，供電電路⑶的輸出口與微處理器(5)的電源端連接； 供電電路(8)包括整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路和儲(chǔ)能電路；整流電路的輸出端與濾波電路的輸入端連接，濾波電路的輸出端與穩(wěn)壓電路的輸入端連接，穩(wěn)壓電路的輸出端與儲(chǔ)能電路的輸入端連接，儲(chǔ)能電路的輸出端與微處理器的電源端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓設(shè)備電纜接頭溫升在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:微處理器(5)的串口與接口電路(7)連接；接口電路(7)為RS485有線接口電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓設(shè)備電纜接頭溫升在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:顯示電路(6)采用IXD顯示電路，型號(hào)為TM1668。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高壓設(shè)備電纜接頭溫升在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于:微處理器(5)采用 單片機(jī)。
專利摘要高壓設(shè)備電纜接頭溫升在線監(jiān)測(cè)裝置，包括A相溫度采集電路、B相溫度采集電路、C相溫度采集電路、環(huán)境溫度采集電路、微處理器、顯示電路和供電電路，三相溫度采集電路和環(huán)境溫度采集電路依次與微處理器的四個(gè)A/D接口對(duì)應(yīng)連接。微處理器的I/O口與顯示電路的輸入口連接，供電電路的輸出口與微處理器的電源端連接。供電電路包括整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路和儲(chǔ)能電路。本裝置可以正確地判斷三相高壓電纜頭連接處銅導(dǎo)體溫升變化情況，為完全消除因電纜頭溫升故障引發(fā)重大事故提供一種科學(xué)有效的解決裝置。
文檔編號(hào)G01K7/22GK203132720SQ20132004135
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月25日
發(fā)明者顏延武, 張志強(qiáng), 郝暉, 王立輝, 王孟男, 王宇鵬 申請(qǐng)人:遼寧省電力有限公司阜新供電公司, 國家電網(wǎng)公司, 遼寧巨龍騰飛電氣有限公司