一種110kV及以上電纜金屬護層接地監(jiān)測裝置制造方法
【專利摘要】一種110kV及以上電纜金屬護層接地監(jiān)測裝置，它包括現(xiàn)場監(jiān)測終端、GPRS無線網(wǎng)絡和監(jiān)控主機，所述現(xiàn)場監(jiān)測終端包括護層接地電流互感器、運行電流互感器、溫度傳感器、數(shù)據(jù)采集器和GPRS模塊，所述護層接地電流互感器設置在金屬護層的接地線上，所述運行電流互感器設置在電纜上，所述溫度傳感器緊貼在電纜上，所述的護層接地電流互感器、運行電流互感器和溫度傳感器分別與數(shù)據(jù)采集器連接，所述數(shù)據(jù)采集器通過GPRS模塊與GPRS無線網(wǎng)絡另一端的監(jiān)控主機相連接。本實用新型不僅能夠實時監(jiān)測電纜的運行狀態(tài),確保高壓電纜線路的可靠穩(wěn)定的運行，而且大大減輕了現(xiàn)場測量的勞動強度，提高了工作效率。
【專利說明】—種110kV及以上電纜金屬護層接地監(jiān)測裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種IlOkV及以上電纜金屬護層接地監(jiān)測裝置。
【背景技術】
[0002]高壓電纜均為帶金屬套的單芯交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜，電纜金屬護層接地方式有兩種，一種是單芯電纜金屬護層一端保護接地，另一端直接接地，此時金屬護層產(chǎn)生電流小于IA左右；另一種采用交叉互聯(lián)的方式進行接地，此時電纜金屬護層產(chǎn)生的感應電流按規(guī)程一般要求小于運行電流的10%。
[0003]當電纜的外護套因可能產(chǎn)生的機械損傷以及運行過程中可能出現(xiàn)的化學腐蝕、鼠害使電纜外護套多點損壞，導致金屬護層多點接地，與大地形成環(huán)流，護層環(huán)流的增大會引起電纜發(fā)熱，損耗劇增，從而影響電纜的載流能力，嚴重時可能威脅電力系統(tǒng)網(wǎng)的運行安全。相反，如果電纜接地系統(tǒng)由于某種原因未能有效接地，金屬護層上的感應電壓就會升高。電纜的長度越長，電纜地負載電流越大則感應電壓越高，最高感應電壓可以達到上萬伏特，嚴重威脅運行檢修人員的人身安全，過高的感應電壓也會擊穿護層的絕緣層并在擊穿點持續(xù)放電可能會引起火災發(fā)生，造成電網(wǎng)停電事故。
[0004]因此，只有對110KV及以上電纜的金屬護層電流進行監(jiān)測才能及時準確的發(fā)現(xiàn)電纜接地系統(tǒng)缺陷，確保高壓電纜線路的可靠穩(wěn)定的運行。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的在于提供一種IlOkV及以上電纜金屬護層接地監(jiān)測裝置，其通過對110KV電纜的金屬護層電流進行監(jiān)測可以及時準確的發(fā)現(xiàn)電纜接地系統(tǒng)缺陷，確保高壓電纜線路的可靠穩(wěn)定的運行。
[0006]本實用新型解決其技術問題所采取的技術方案是:一種IlOkV及以上電纜金屬護層接地監(jiān)測裝置，包括現(xiàn)場監(jiān)測終端、GPRS無線網(wǎng)絡和監(jiān)控主機，所述現(xiàn)場監(jiān)測終端通過GPRS無線網(wǎng)絡與設置在變電站控制室內(nèi)的監(jiān)控主機相連接，其特征是:所述現(xiàn)場監(jiān)測終端包括護層接地電流互感器、運行電流互感器、溫度傳感器、數(shù)據(jù)采集器和GPRS模塊，所述護層接地電流互感器設置在金屬護層的接地線上，用以采集金屬護層的接地電流信號，所述運行電流互感器設置在電纜上，用以感應取電為數(shù)據(jù)采集器提供工作電壓，所述溫度傳感器緊貼在電纜上，用以采集電纜溫度信號，所述的護層接地電流互感器、運行電流互感器和溫度傳感器分別與數(shù)據(jù)采集器連接，所述數(shù)據(jù)采集器通過GPRS模塊與GPRS無線網(wǎng)絡另一端的監(jiān)控主機相連接。
[0007]所述的護層接地電流互感器和運行電流互感器均為磁光晶體結構的電流互感器。
[0008]所述現(xiàn)場監(jiān)測終端包括至少3個護層接地電流互感器、至少3個溫度傳感器和至少I個運行電流互感器。
[0009]所述數(shù)據(jù)采集器包括電流電壓轉換電路、AD轉換電路、單片機、RS232接口和感應電源模塊，所述電流電壓轉換電路的輸入端與護層接地電流互感器連接，輸出端與AD轉換電路的輸入端連接，所述AD轉換電路的輸入端還與溫度傳感器連接，AD轉換電路的輸出端與單片機連接，所述單片機通過RS232接口與GPRS模塊連接，所述感應電源模塊與運行電流互感器連接，用以為數(shù)據(jù)采集器提供工作電壓。
[0010]本實用新型的有益效果是:本實用新型通過對110KV電纜的金屬護層電流進行監(jiān)測，可以及時準確的發(fā)現(xiàn)電纜接地系統(tǒng)的缺陷，即可實時監(jiān)測電纜的運行狀態(tài)，防止電纜絕緣事故的發(fā)生，確保高壓電纜線路的可靠穩(wěn)定的運行。另外，本實用新型的數(shù)據(jù)采集器將采集的現(xiàn)場數(shù)據(jù)實時通過GPRS無線網(wǎng)絡發(fā)送給監(jiān)控主機，大大減輕了現(xiàn)場測量的勞動強度，提高了工作效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本實用新型的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0012]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0013]圖2為本實用新型所述現(xiàn)場監(jiān)測終端的結構示意圖；
[0014]圖3為本實用新型所述電流電壓轉換電路的電路圖；
[0015]圖中:1護層接地電流互感器、2運行電流互感器、3溫度傳感器、4數(shù)據(jù)采集器、5GPRS模塊、6 GPRS無線網(wǎng)絡、7監(jiān)控主機、8金屬護層接地線、9電纜。
【具體實施方式】
[0016]下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現(xiàn)本實用新型的不同結構。為了簡化本實用新型的公開，下文中對特定例子的部件和設置進行描述。此外，本實用新型可以在不同例子中重復參考數(shù)字和/或字母。這種重復是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施例和/或設置之間的關系。應當注意，在附圖中所圖示的部件不一定按比例繪制。本實用新型省略了對公知組件和處理技術及工藝的描述以避免不必要地限制本實用新型。
[0017]如圖1至圖3所示，本實用新型的一種IlOkV及以上電纜金屬護層接地監(jiān)測裝置，包括現(xiàn)場監(jiān)測終端、GPRS無線網(wǎng)絡6和監(jiān)控主機7，所述現(xiàn)場監(jiān)測終端通過GPRS無線網(wǎng)絡6與設置在變電站控制室內(nèi)的監(jiān)控主機7相連接。所述現(xiàn)場監(jiān)測終端包括護層接地電流互感器1、運行電流互感器2、溫度傳感器3、數(shù)據(jù)采集器4和GPRS模塊5，所述的護層接地電流互感器1、運行電流互感器2和溫度傳感器3分別與數(shù)據(jù)采集器4連接，所述護層接地電流互感器I設置在金屬護層接地線8上，用以采集金屬護層的接地電流信號，所述運行電流互感器2設置在電纜9上，用以感應取電為數(shù)據(jù)采集器提供工作電壓，所述溫度傳感器3緊貼在電纜9上，用以采集電纜溫度信號，所述數(shù)據(jù)采集器4通過GPRS模塊5與GPRS無線網(wǎng)絡6另一端的監(jiān)控主機7相連接，用以將采集的現(xiàn)場數(shù)據(jù)實時通過GPRS無線網(wǎng)絡發(fā)送給監(jiān)控主機。
[0018]所述的護層接地電流互感器I和運行電流互感器2均采用磁光晶體結構的電流互感器。
[0019]所述現(xiàn)場監(jiān)測終端包括至少3個護層接地電流互感器1、至少3個溫度傳感器3和至少I個運行電流互感器2，所述的至少3個護層接地電流互感器I和至少3個溫度傳感器3用以對每條電纜的金屬護層進行接地監(jiān)測，所述運行電流互感器2可以采用一個或并聯(lián)的多個，進行用于為數(shù)據(jù)采集器感應取電。
[0020]如圖2所示，本實用新型所述數(shù)據(jù)采集器4包括電流電壓轉換電路、AD轉換電路、單片機、RS232接口和感應電源模塊，所述電流電壓轉換電路的輸入端與護層接地電流互感器I的二次端連接，輸出端與AD轉換電路的輸入端連接，所述AD轉換電路的輸入端還與溫度傳感器3連接，AD轉換電路的輸出端與單片機連接，所述單片機通過RS232接口與GPRS模塊連接，所述感應電源模塊與運行電流互感器2的二次端連接，運行電流互感器2取電后經(jīng)所述感應電源模塊處理后用以為數(shù)據(jù)采集器提供工作電壓。
[0021]本實用新型中，AD轉換電路選用AD7894AR — 10模/數(shù)轉換芯片，AD7894AR — 10是一款低功耗、低成本、高性能的快速14位模/數(shù)轉換器，采用5V單電源供電，內(nèi)置I個逐次逼近型模/數(shù)轉換器、I個片內(nèi)采樣保持放大器、I個片內(nèi)時鐘和I個高速串行接口。單片機選用DSPTMS320F2812芯片，RS232接口選用MAX232芯片。如圖3所示，電流電壓轉換電路由五個電阻、一個電容和電壓比較器UA741構成。
[0022]本實用新型的電源供給可采用兩種方式，當監(jiān)測現(xiàn)場能提供AC220V或DC24V時，可直接利用現(xiàn)場提供的電源進行供電。當現(xiàn)場不能提供電源時，本系統(tǒng)采用從運行電纜外加取能CT (運行電流互感器)的方法進行取電。取能CT采用可開合卡式結構電流互感器，可直接套裝在電纜上，不僅可以直接從運行電纜上感應取電，而且對運行電纜沒有任何損壞和影響。
[0023]以上所述只是本實用新型的優(yōu)選實施方式，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也被視為本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種IlOkV及以上電纜金屬護層接地監(jiān)測裝置，包括現(xiàn)場監(jiān)測終端、GPRS無線網(wǎng)絡和監(jiān)控主機，所述現(xiàn)場監(jiān)測終端通過GPRS無線網(wǎng)絡與設置在變電站控制室內(nèi)的監(jiān)控主機相連接，其特征是:所述現(xiàn)場監(jiān)測終端包括護層接地電流互感器、運行電流互感器、溫度傳感器、數(shù)據(jù)采集器和GPRS模塊，所述護層接地電流互感器設置在金屬護層的接地線上，所述運行電流互感器設置在電纜上，所述溫度傳感器緊貼在電纜上，所述的護層接地電流互感器、運行電流互感器和溫度傳感器分別與數(shù)據(jù)采集器連接，所述數(shù)據(jù)采集器通過GPRS模塊與GPRS無線網(wǎng)絡另一端的監(jiān)控主機相連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種IlOkV及以上電纜金屬護層接地監(jiān)測裝置，其特征是:所述的護層接地電流互感器和運行電流互感器均為磁光晶體結構的電流互感器。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種IlOkV及以上電纜金屬護層接地監(jiān)測裝置，其特征是:所述現(xiàn)場監(jiān)測終端包括至少3個護層接地電流互感器、至少3個溫度傳感器和至少I個運行電流互感器。
4.根據(jù)權利要求1-3任一項所述的一種IlOkV及以上電纜金屬護層接地監(jiān)測裝置，其特征是:所述數(shù)據(jù)采集器包括電流電壓轉換電路、AD轉換電路、單片機、RS232接口和感應電源模塊，所述電流電壓轉換電路的輸入端與護層接地電流互感器連接，輸出端與AD轉換電路的輸入端連接，所述AD轉換電路的輸入端還與溫度傳感器連接，AD轉換電路的輸出端與單片機連接，所述單片機通過RS232接口與GPRS模塊連接，所述感應電源模塊與運行電流互感器連接，用以為數(shù)據(jù)采集器提供工作電壓。
【文檔編號】G01R31/02GK203811740SQ201420230661
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年5月7日 優(yōu)先權日:2014年5月7日
【發(fā)明者】郭建豪, 孫維連, 艾福超, 張小龍, 李洪才 申請人:國網(wǎng)山東省電力公司青島供電公司