一種xlpe電纜接地環(huán)流離線測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種XLPE電纜接地環(huán)流離線測(cè)試系統(tǒng)，包括測(cè)試裝置、數(shù)據(jù)采集裝置和取電裝置，其中，所述測(cè)試裝置包括箱體，以及安裝在箱體內(nèi)的自恢復(fù)保護(hù)單元、數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)顯示單元、充放電保護(hù)單元和儲(chǔ)能單元；所述取電裝置包括光伏取電單元、，數(shù)據(jù)采集裝置將采集到的電纜環(huán)流信號(hào)反饋給自恢復(fù)保護(hù)單元，自恢復(fù)保護(hù)單元與數(shù)據(jù)處理單元的輸入端相連，電纜環(huán)流數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)處理單元處理后，通過(guò)數(shù)據(jù)顯示單元進(jìn)行顯示，光伏取電單元產(chǎn)生的電能通過(guò)充放電保護(hù)單元后存儲(chǔ)在儲(chǔ)能單元，儲(chǔ)能單元與數(shù)據(jù)處理單元相連，為整個(gè)系統(tǒng)提供獨(dú)立電源。
【專利說(shuō)明】—種XLPE電纜接地環(huán)流離線測(cè)試系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種XLPE電纜接地環(huán)流離線測(cè)試系統(tǒng)，適用于電力輸電線路接地環(huán)流狀態(tài)檢測(cè)。
【背景技術(shù)】
[0002]20世紀(jì)70年代以來(lái)，我國(guó)在交聯(lián)聚乙烯(XLPE)電力電纜的生產(chǎn)和應(yīng)用方面得到了迅速的發(fā)展。由于XLPE電纜具有質(zhì)量輕、制造工藝較為簡(jiǎn)單、安裝敷設(shè)容易、有良好的電氣性能和耐熱性能、傳輸容量大、運(yùn)行維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，目前已基本取代油紙絕緣電纜。
[0003]根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)科(2008、49號(hào))文件指出，電纜巡檢要求，11萬(wàn)伏每半年要巡檢一次，22萬(wàn)伏每3個(gè)月要巡檢一次，50萬(wàn)伏每I個(gè)月要巡檢一次。接地環(huán)流檢測(cè)用于護(hù)層接地環(huán)流的緩變數(shù)值監(jiān)測(cè)，反映護(hù)層接地良好程度、電纜老化程度、線芯負(fù)荷大小變化等情況。傳統(tǒng)的XLPE電纜接地環(huán)流離線測(cè)試系統(tǒng)存在人力成本高、檢測(cè)效率低、安全性不好等缺點(diǎn)。
[0004]有鑒于此，本發(fā)明人對(duì)此進(jìn)行研究，專門開發(fā)出一種XLPE電纜接地環(huán)流離線測(cè)試系統(tǒng)，本案由此產(chǎn)生。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的是為輸電線路接地環(huán)流數(shù)據(jù)檢測(cè)提供一種高效靈活、低成本、免維護(hù)的XLPE電纜接地環(huán)流離線測(cè)試系統(tǒng)，具有無(wú)人值守、效率高、安全性好等優(yōu)點(diǎn)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的解決方案是:
[0007]一種XLPE電纜接地環(huán)流離線測(cè)試系統(tǒng)，包括測(cè)試裝置、數(shù)據(jù)采集裝置和取電裝置，其中，所述測(cè)試裝置包括箱體，以及安裝在箱體內(nèi)的自恢復(fù)保護(hù)單元、數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)顯示單元、充放電保護(hù)單元和儲(chǔ)能單元；所述取電裝置包括光伏取電單元，數(shù)據(jù)采集裝置將采集到的電纜環(huán)流信號(hào)反饋給自恢復(fù)保護(hù)單元，自恢復(fù)保護(hù)單元與數(shù)據(jù)處理單元的輸入端相連，電纜環(huán)流數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)處理單元處理后，通過(guò)數(shù)據(jù)顯示單元進(jìn)行顯示，光伏取電單元產(chǎn)生的電能通過(guò)充放電保護(hù)單元后存儲(chǔ)在儲(chǔ)能單元，儲(chǔ)能單元與數(shù)據(jù)處理單元相連，為整個(gè)系統(tǒng)提供獨(dú)立電源。
[0008]所述光伏取電單元采用太陽(yáng)能單晶硅組件供電，所述太陽(yáng)能單晶硅組件通過(guò)斜體鋼架固定安裝在鋼管塔上。
[0009]所述的儲(chǔ)能單元采用高容量鋰電池。
[0010]所述數(shù)據(jù)采集裝置采用電流互感器。
[0011]所述數(shù)據(jù)處理單元包括微處理器，以及與微處理器相連的三相電能計(jì)量芯片。
[0012]所述微處理器采用CorteX-M3微處理器。
[0013]所述三相電能計(jì)量芯片采用型號(hào)為RN8302的電能芯片，具有博里葉變換計(jì)算功能，有效的計(jì)算電力系統(tǒng)中環(huán)流的數(shù)據(jù)內(nèi)容。
[0014]所述自恢復(fù)保護(hù)單元包括保險(xiǎn)絲和隔離變壓器等，若輸入單元有超高壓或舜態(tài)電壓峰值超過(guò)設(shè)定的額定值時(shí)，隔離變壓器起到瞬態(tài)阻隔的作用，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲自動(dòng)斷開連接，以此保護(hù)系統(tǒng)正常運(yùn)行。當(dāng)外界強(qiáng)電干擾消退或正常時(shí)，保險(xiǎn)絲自動(dòng)連接啟動(dòng)測(cè)試裝置。
[0015]所述充放電保護(hù)單元包括比較器，以及與其相連的穩(wěn)壓二極管、開關(guān)管等。電池通過(guò)穩(wěn)壓管產(chǎn)生2V給比較器作為基準(zhǔn)電壓。通過(guò)電池電壓的改變，比較器比較電池電壓與基準(zhǔn)電壓的區(qū)別，以此判斷電池處于過(guò)充狀態(tài)還是過(guò)放狀態(tài)，并輸出電池狀態(tài)信號(hào)。當(dāng)電池過(guò)充時(shí)，電池電壓大于基準(zhǔn)電壓的倍比，UlA輸出電池過(guò)充信號(hào)，斷開太陽(yáng)能和電池的連接開關(guān)管Q1。當(dāng)電池過(guò)放時(shí)，電池電壓小于基準(zhǔn)電壓的倍比，UlB輸出電池過(guò)放信號(hào)，斷開電池和設(shè)備的連接開關(guān)管Q2。太陽(yáng)能電池板短路電流小于電池的最大額定充電電流，因此只需要對(duì)電池進(jìn)行充放電保護(hù)，無(wú)需限定充電電流，達(dá)到充電最佳效果。
[0016]上述XLPE電纜接地環(huán)流離線測(cè)試系統(tǒng)工作原理:首先由電纜環(huán)流傳感器獲得電纜環(huán)流信號(hào)值通過(guò)自恢復(fù)保護(hù)單元輸出至數(shù)據(jù)處理單元，通過(guò)三相電能計(jì)量芯片，對(duì)微小的環(huán)流信號(hào)進(jìn)行處理，計(jì)算并得出電流的絕對(duì)有效值，電能芯片通過(guò)SPI通訊協(xié)議向微處理器傳送環(huán)流數(shù)據(jù)。微處理器得到數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)內(nèi)容轉(zhuǎn)換為液晶顯示用的ASCII碼，并通過(guò)串口向數(shù)據(jù)顯示單元傳送可視化數(shù)據(jù)。
[0017]本實(shí)用新型所述的XLPE電纜接地環(huán)流離線測(cè)試系統(tǒng)，通過(guò)安裝離線環(huán)流檢測(cè)裝置可以將桿塔鐵塔上接地環(huán)流檢測(cè)更方便化，采用高精密數(shù)據(jù)采集單元保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實(shí)用性；采用高性能鋰電池，容量高、體積小、重量輕、壽命長(zhǎng)，另外電池使用特制混合膠裝配而成，具有高防腐抗爆功能，安全系數(shù)高。具有無(wú)人值守、效率高、安全性好等特點(diǎn)，為輸電線路接地環(huán)流數(shù)據(jù)檢測(cè)提供一種高效靈活、低成本、免維護(hù)功能全面的環(huán)流檢測(cè)裝置。
[0018]以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本實(shí)施例的XLPE電纜接地環(huán)流離線測(cè)試系統(tǒng)安裝示意圖；
[0020]圖2為本實(shí)施例的XLPE電纜接地環(huán)流離線測(cè)試系統(tǒng)各單元連接示意圖；
[0021]圖3為本實(shí)施例的微處理器電路原理圖；
[0022]圖4為本實(shí)施例的三相電能計(jì)量芯片電路圖；
[0023]圖5為本實(shí)施例的自恢復(fù)保護(hù)單元電路圖；
[0024]圖6為本實(shí)施例的充放電保護(hù)單元電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]如圖1-2所示，一種XLPE電纜接地環(huán)流離線測(cè)試系統(tǒng)，包括測(cè)試裝置1、數(shù)據(jù)采集裝置2和取電裝置3，其中，所述測(cè)試裝置I包括箱體，以及安裝在箱體內(nèi)的自恢復(fù)保護(hù)單元12、數(shù)據(jù)處理單元13和數(shù)據(jù)顯示單元14、充放電保護(hù)單元11和儲(chǔ)能單元15 ;測(cè)試裝置I安裝在鋼管塔4底部，高度一般在2米-3米，適合巡查高度，所述取電裝置3采用光伏取電單元，安裝位置需選擇在鐵塔3米左右的正面向南位置；數(shù)據(jù)采集裝置采用RIC-LCTA91C型電流互感器，安裝在鋼管塔的上半部，接地箱5底部接地電纜上，將采集到的電纜環(huán)流信號(hào)反饋給自恢復(fù)保護(hù)單元12，自恢復(fù)保護(hù)單元12與數(shù)據(jù)處理單元13的輸入端相連，電流/電壓數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)處理單元13處理后，通過(guò)數(shù)據(jù)顯示單元14進(jìn)行顯示，光伏取電單元產(chǎn)生的電能通過(guò)充放電保護(hù)單元11后存儲(chǔ)在儲(chǔ)能單元15，儲(chǔ)能單元15與數(shù)據(jù)處理單元13相連，為整個(gè)系統(tǒng)提供獨(dú)立電源。
[0026]如圖3-4所示，所述的數(shù)據(jù)處理單元13包括微處理器、以及與微處理器相連的三相電能計(jì)量芯片，在本實(shí)施例中，所述三相電能計(jì)量芯片采用最新電能芯片RN8302，具有博里葉變換計(jì)算功能，有效的計(jì)算電力系統(tǒng)中環(huán)流的數(shù)據(jù)內(nèi)容。
[0027]如圖5所示，所述自恢復(fù)保護(hù)單元12采用高質(zhì)量自恢復(fù)保險(xiǎn)絲和隔離變壓器等。若輸入單元有超高壓或舜態(tài)電壓峰值超過(guò)設(shè)備測(cè)試輸入的額定值時(shí)，隔離變壓器起到瞬態(tài)阻隔的作用，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲自動(dòng)斷開連接，以此保護(hù)設(shè)備。當(dāng)外界強(qiáng)電干擾消退或正常時(shí)，保險(xiǎn)絲自動(dòng)連接啟動(dòng)設(shè)備。
[0028]在本實(shí)施例中，所述的光伏取電單元采用太陽(yáng)能單晶硅組件供電，所述太陽(yáng)能單晶硅組件通過(guò)斜體鋼架固定安裝在鋼管塔4上。
[0029]所述的儲(chǔ)能單元15采用高容量鋰電池，具有容量高、體積小、重量輕、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，另外電池使用特制混合膠裝配而成，具有高防腐抗爆功能，安全系數(shù)高。
[0030]如圖6所示，所述充放電保護(hù)單元11主要是由ST原產(chǎn)高精度比較器和穩(wěn)壓二極管構(gòu)成充放電保護(hù)。電池通過(guò)穩(wěn)壓管產(chǎn)生2V給比較器作為基準(zhǔn)電壓。通過(guò)電池電壓的改變，比較器比較電池電壓與基準(zhǔn)電壓的區(qū)別，以此判斷電池處于過(guò)充狀態(tài)還是過(guò)放狀態(tài)，并輸出電池狀態(tài)信號(hào)。當(dāng)電池過(guò)充時(shí)，電池電壓大于基準(zhǔn)電壓的倍比，UlA輸出電池過(guò)充信號(hào)，斷開太陽(yáng)能和電池的連接開關(guān)管Q1。當(dāng)電池過(guò)放時(shí)，電池電壓小于基準(zhǔn)電壓的倍比，UlB輸出電池過(guò)放信號(hào)，斷開電池和設(shè)備的連接開關(guān)管Q2。太陽(yáng)能電池板短路電流小于電池的最大額定充電電流，因此只需要對(duì)電池進(jìn)行充放電保護(hù)，無(wú)需限定充電電流，達(dá)到充電最佳效果。高效的光伏電池板通過(guò)電能轉(zhuǎn)換源源不斷的傳輸?shù)戒囯姵貎?chǔ)存為化學(xué)能。鋰電池不但體積小，重量輕還具有高儲(chǔ)電能力以及優(yōu)于普通充電電池的使用壽命；在這個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)里，有二片ST原產(chǎn)電源芯片，用于穩(wěn)定和對(duì)外提供電源。電路中還采用較多的固態(tài)電容以提高供電質(zhì)量和提聞系統(tǒng)的穩(wěn)定性能。
[0031]上述XLPE電纜接地環(huán)流離線測(cè)試系統(tǒng)工作原理:首先由電纜環(huán)流傳感器獲得電纜環(huán)流信號(hào)值通過(guò)自恢復(fù)保護(hù)單元12輸出至數(shù)據(jù)處理單元13，通過(guò)三相電能計(jì)量芯片，對(duì)微小的環(huán)流信號(hào)進(jìn)行處理，計(jì)算并得出電流的絕對(duì)有效值。電能芯片通過(guò)SPI通訊協(xié)議向微處理器傳送環(huán)流數(shù)據(jù)。微處理器得到數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)內(nèi)容轉(zhuǎn)換為液晶顯示用的ASCII碼，并通過(guò)串口向數(shù)據(jù)顯示單元14傳送可視化數(shù)據(jù)。
[0032]上述實(shí)施例和圖式并非限定本實(shí)用新型的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員對(duì)其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本實(shí)用新型的專利范疇。
【權(quán)利要求】
1.一種XLPE電纜接地環(huán)流離線測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于:包括測(cè)試裝置、數(shù)據(jù)采集裝置和取電裝置，其中，所述測(cè)試裝置包括箱體，以及安裝在箱體內(nèi)的自恢復(fù)保護(hù)單元、數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)顯示單元、充放電保護(hù)單元和儲(chǔ)能單元；所述取電裝置包括光伏取電單元，數(shù)據(jù)采集裝置將采集到的電纜環(huán)流信號(hào)反饋給自恢復(fù)保護(hù)單元，自恢復(fù)保護(hù)單元與數(shù)據(jù)處理單元的輸入端相連，電纜環(huán)流數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)處理單元處理后，通過(guò)數(shù)據(jù)顯示單元進(jìn)行顯示，光伏取電單元產(chǎn)生的電能通過(guò)充放電保護(hù)單元后存儲(chǔ)在儲(chǔ)能單元，儲(chǔ)能單元與數(shù)據(jù)處理單元相連,為整個(gè)系統(tǒng)提供獨(dú)立電源。
2.如權(quán)利要求1所述的一種XLPE電纜接地環(huán)流離線測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于:所述光伏取電單元采用太陽(yáng)能單晶硅組件供電，所述太陽(yáng)能單晶硅組件通過(guò)斜體鋼架固定安裝在鋼管塔上。
3.如權(quán)利要求1所述的一種XLPE電纜接地環(huán)流離線測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于:所述儲(chǔ)能單元采用高容量鋰電池。
4.如權(quán)利要求1所述的一種XLPE電纜接地環(huán)流離線測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)采集裝置采用電流互感器。
5.如權(quán)利要求1所述的一種XLPE電纜接地環(huán)流離線測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)處理單元包括微處理器，以及與微處理器相連的三相電能計(jì)量芯片。
6.如權(quán)利要求5所述的一種XLPE電纜接地環(huán)流離線測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于:所述微處理器采用Cortex-M3微處理器。
7.如權(quán)利要求5所述的一種XLPE電纜接地環(huán)流離線測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于:所述三相電能計(jì)量芯片采用型號(hào)為RN8302的電能芯片。
8.如權(quán)利要求1所述的一種XLPE電纜接地環(huán)流離線測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于:所述自恢復(fù)保護(hù)單元主要包括保險(xiǎn)絲和隔離變壓器。
9.如權(quán)利要求1所述的一種XLPE電纜接地環(huán)流離線測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于:所述充放電保護(hù)單元包括比較器，以及與其相連的穩(wěn)壓二極管、開關(guān)管。
【文檔編號(hào)】G01R19/25GK203672962SQ201320889891
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】楊曉豐, 黃春光, 周永偉, 劉博強(qiáng) 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司, 國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司紹興供電公司