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一種智能交叉互聯(lián)箱的制作方法

文檔序號(hào):12732724閱讀:972來(lái)源:國(guó)知局
一種智能交叉互聯(lián)箱的制作方法與工藝

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種智能交叉互聯(lián)箱。



背景技術(shù):

現(xiàn)有傳統(tǒng)模式的主網(wǎng)高壓電纜線路接地系統(tǒng)的日常運(yùn)行維護(hù)工作,主要依賴運(yùn)行人員持鉗型電流表人工測(cè)量的方式、季度檢測(cè)的周期進(jìn)行,不能有效、實(shí)時(shí)的反應(yīng)接地環(huán)流;而且無(wú)法測(cè)量電纜金屬護(hù)層上的感應(yīng)電壓和故障過(guò)電壓,不便于進(jìn)行主網(wǎng)電纜線路的健康水平監(jiān)測(cè)。急需建立一套系統(tǒng)來(lái)解決目前高壓電纜實(shí)時(shí)運(yùn)行中的電纜環(huán)流監(jiān)測(cè)、電纜金屬護(hù)層上的感應(yīng)電壓和故障過(guò)電壓、設(shè)備安全問(wèn)題,使運(yùn)行管理人員能及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路故障,盡快處理,消除隱患,保證線路安全運(yùn)行。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問(wèn)題是,針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種智能交叉互聯(lián)箱,實(shí)現(xiàn)對(duì)接地系統(tǒng)所有在線運(yùn)行檢測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和遠(yuǎn)程監(jiān)控。

本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案為:

一種智能交叉互聯(lián)箱,包括信號(hào)采集箱和信號(hào)處理箱;

所述信號(hào)采集箱內(nèi)裝有電纜護(hù)層保護(hù)器、接地組件和電流互感器;

接地電纜依次經(jīng)信號(hào)采集箱內(nèi)的電纜護(hù)層保護(hù)器和接地組件交叉互聯(lián)接地;

電流互感器的一次繞組串聯(lián)在接地電纜上,二次繞組輸出電流通過(guò)電流信號(hào)線接入信號(hào)處理箱;

電纜護(hù)層保護(hù)器引出電纜金屬護(hù)層的感應(yīng)電壓信號(hào),通過(guò)電壓信號(hào)線接入信號(hào)處理箱;

所述信號(hào)處理箱內(nèi)設(shè)置有高壓隔離單元、信號(hào)變送器、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和通信模塊;

所述高壓隔離單元用于將電纜金屬護(hù)層的感應(yīng)電壓信號(hào)轉(zhuǎn)為小電壓信號(hào);

所述信號(hào)變送器用于將電流互感器的二次繞組輸出的電流信號(hào)以及高壓隔離單元輸出的小電壓信號(hào)分別轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào);

所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊用于對(duì)信號(hào)變送器輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換;

所述通信模塊與后臺(tái)服務(wù)器通訊連接,實(shí)現(xiàn)電流信號(hào)和電壓信號(hào)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。

所述通信模塊為無(wú)線通信模塊(如GPRS通信模塊)或光纖通信模塊;

所述光纖通信模塊包括設(shè)置在信號(hào)處理箱內(nèi)的光電轉(zhuǎn)換器及設(shè)置在信號(hào)處理箱上的光纖進(jìn)線管;所述光電轉(zhuǎn)換器將模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊輸出的電流信號(hào)和電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào);光電轉(zhuǎn)換器輸出端通過(guò)光纖進(jìn)線管與外部光纜連接,以實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的傳輸,然后通過(guò)光纖網(wǎng)絡(luò)與后臺(tái)服務(wù)器通訊連接,實(shí)現(xiàn)電流信號(hào)和電壓信號(hào)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。

所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和光電轉(zhuǎn)換器之間還接有數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊,分別用于模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為RS485串口信號(hào)及將RS485串口信號(hào)轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)信號(hào),傳輸給光電轉(zhuǎn)換器。

所述信號(hào)采集箱的箱體設(shè)有鋁合金外殼,具有高防腐性能。

所述信號(hào)處理箱的箱體設(shè)有不銹鋼外殼,適合多種安裝環(huán)境。

所述信號(hào)采集箱的主體部分采用環(huán)氧樹(shù)脂固封。采用環(huán)氧樹(shù)脂固封結(jié)構(gòu),絕緣性能優(yōu)越,體積小,可長(zhǎng)期浸泡水中。

所述電流信號(hào)線和電壓信號(hào)線與信號(hào)采集箱、電流信號(hào)線和電壓信號(hào)線與信號(hào)處理箱均采用插拔式結(jié)構(gòu)相連,安裝方便,連接可靠。

所述信號(hào)采集箱和信號(hào)處理箱的與電流信號(hào)線和電壓信號(hào)線均通過(guò)航空接頭相連;同時(shí)進(jìn)行密封。

所述信號(hào)采集箱和信號(hào)處理箱與航空接頭的連接處均采用橡膠密封圈進(jìn)行密封,密封性能優(yōu)越。

所述信號(hào)處理箱的箱體面板采用密封圈防水壓封。

所述信號(hào)處理箱內(nèi)的用電模塊由CT取電裝置供電;CT取電裝置設(shè)置于輸電線上。

或者,所述信號(hào)處理箱內(nèi)的用電模塊由直流48V遠(yuǎn)距離供電;信號(hào)處理箱外的供電線一體化設(shè)置于用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐獠抗饫|中。

有益效果:

本實(shí)用新型將傳感器技術(shù)、通訊技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等應(yīng)用于單芯電纜接地系統(tǒng),將高壓電纜在線監(jiān)測(cè)終端與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合,通過(guò)先進(jìn)的傳感和測(cè)量技術(shù),檢測(cè)高壓電纜接地系統(tǒng)的電纜金屬護(hù)層上的感應(yīng)電壓、接地環(huán)流等多種參數(shù),通過(guò)無(wú)線通信或光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸,實(shí)現(xiàn)對(duì)接地系統(tǒng)所有在線運(yùn)行檢測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、分析和入庫(kù),在先進(jìn)的控制方法以及先進(jìn)的決策支持系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)電力用戶與電網(wǎng)之間的便捷互動(dòng),形成智能用電互動(dòng)平臺(tái),完善需求管理,為用戶提供優(yōu)質(zhì)的電力服務(wù),實(shí)現(xiàn)電纜運(yùn)行數(shù)據(jù)管理、運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控以及預(yù)警等功能,全面提高電纜運(yùn)行管理的信息化和精益化,達(dá)到對(duì)高壓電纜運(yùn)行狀態(tài)的預(yù)測(cè)、預(yù)防、調(diào)控,實(shí)現(xiàn)電纜運(yùn)行的可靠、安全、經(jīng)濟(jì)、高效的目標(biāo),為整個(gè)電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)保駕護(hù)航,滿足國(guó)家智能電網(wǎng)智能化、數(shù)字化、自動(dòng)化的建設(shè)及發(fā)展要求。

本實(shí)用新型可采用光纖通信方式;通常固封式智能接地箱的安裝環(huán)境為電纜井、隧道或排管等,這些安裝環(huán)境無(wú)線信號(hào)比較微弱,不能保證智能接地箱正常數(shù)據(jù)傳輸。因此,信號(hào)處理箱內(nèi)增加光電轉(zhuǎn)換器,將以太網(wǎng)信號(hào)轉(zhuǎn)為光信號(hào),通過(guò)光纖將數(shù)據(jù)傳輸至后臺(tái)服務(wù)器。光纖通訊通信容量大、傳輸距離遠(yuǎn),并且抗電磁干擾、傳輸質(zhì)量較好。

本實(shí)用新型采用CT取電方式;信號(hào)處理箱內(nèi)的用電模塊都需要12V的直流電源供電。大部分電纜隧道、排管內(nèi)沒(méi)有220V交流電源,本裝置采用CT取電方式,安裝方便、防水防潮、耐腐蝕;開(kāi)路電壓低、內(nèi)阻小,取電效率高,功流比大于0.14。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型原理圖;

圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)圖;

圖3為本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控原理圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步具體說(shuō)明。

如圖1和圖2所示,本實(shí)用新型公開(kāi)了一種智能交叉互聯(lián)箱,包括信號(hào)采集箱和信號(hào)處理箱;

所述信號(hào)采集箱內(nèi)裝有電纜護(hù)層保護(hù)器、接地組件和電流互感器;

接地電纜依次經(jīng)信號(hào)采集箱內(nèi)的電纜護(hù)層保護(hù)器和接地組件交叉互聯(lián)接地;

電流互感器的一次繞組串聯(lián)在接地電纜上,二次繞組輸出電流通過(guò)電流信號(hào)線接入信號(hào)處理箱;

電纜護(hù)層保護(hù)器引出電纜金屬護(hù)層的感應(yīng)電壓信號(hào),通過(guò)電壓信號(hào)線接入信號(hào)處理箱;

所述信號(hào)處理箱內(nèi)設(shè)置有高壓隔離單元、信號(hào)變送器、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和光電轉(zhuǎn)換器;

所述高壓隔離單元用于將電纜金屬護(hù)層的感應(yīng)電壓信號(hào)轉(zhuǎn)為小電壓信號(hào);

所述信號(hào)變送器用于將電流互感器的二次繞組輸出的電流信號(hào)以及高壓隔離單元輸出的小電壓信號(hào)分別轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào);

所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊用于對(duì)信號(hào)變送器輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換;

所述通信模塊與后臺(tái)服務(wù)器通訊連接,實(shí)現(xiàn)電流信號(hào)和電壓信號(hào)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。

所述通信模塊為無(wú)線通信模塊(如GPRS通信模塊)或光纖通信模塊;

所述光纖通信模塊包括設(shè)置在信號(hào)處理箱內(nèi)的光電轉(zhuǎn)換器及設(shè)置在信號(hào)處理箱上的光纖進(jìn)線管;所述光電轉(zhuǎn)換器將模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊輸出的電流信號(hào)和電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào);光電轉(zhuǎn)換器輸出端通過(guò)光纖進(jìn)線管與外部光纜連接,以實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的傳輸,然后通過(guò)光纖網(wǎng)絡(luò)與后臺(tái)服務(wù)器通訊連接,實(shí)現(xiàn)電流信號(hào)和電壓信號(hào)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。

所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和光電轉(zhuǎn)換器之間還接有數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊,分別用于模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊輸出的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為RS485串口信號(hào)及將RS485串口信號(hào)轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)信號(hào),傳輸給光電轉(zhuǎn)換器。

所述信號(hào)采集箱的箱體設(shè)有鋁合金外殼,具有高防腐性能。

所述信號(hào)處理箱的箱體設(shè)有不銹鋼外殼,適合多種安裝環(huán)境。

所述信號(hào)采集箱的主體部分采用環(huán)氧樹(shù)脂固封。采用環(huán)氧樹(shù)脂固封結(jié)構(gòu),絕緣性能優(yōu)越,體積小,可長(zhǎng)期浸泡水中。

所述電流信號(hào)線和電壓信號(hào)線與信號(hào)采集箱、電流信號(hào)線和電壓信號(hào)線與信號(hào)處理箱均采用插拔式結(jié)構(gòu)相連,安裝方便,連接可靠。

所述信號(hào)采集箱和信號(hào)處理箱的與電流信號(hào)線和電壓信號(hào)線均通過(guò)航空接頭相連;同時(shí)進(jìn)行密封。

所述信號(hào)采集箱和信號(hào)處理箱與航空接頭的連接處均采用橡膠密封圈進(jìn)行密封,密封性能優(yōu)越。

所述信號(hào)處理箱的箱體面板采用密封圈防水壓封。

所述信號(hào)處理箱內(nèi)的用電模塊由CT取電裝置供電;CT取電裝置設(shè)置于輸電線上。

CT取電裝置的相關(guān)參數(shù)如下:

穩(wěn)定輸出時(shí)的一次電流:70A

最大持續(xù)負(fù)荷電流:1000A

最大電纜外徑:120mm/160mm

尺寸(外徑×內(nèi)經(jīng)×高):Φ201×Φ120×60mm

連接線長(zhǎng):4m(主電纜至信號(hào)處理箱距離不超過(guò)4m)。

重量:約4kg

或者,所述信號(hào)處理箱內(nèi)的用電模塊由直流48V遠(yuǎn)距離供電;信號(hào)處理箱外的供電線一體化設(shè)置于用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐獠抗饫|中。

本實(shí)用新型利用現(xiàn)代電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和光纖通訊技術(shù),與SCADA系統(tǒng)集成,將智能監(jiān)測(cè)終端分為接地裝置和智能遠(yuǎn)程裝置兩部分。

接地裝置在普通接地箱基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn),將電流互感器一體澆注進(jìn)接地箱內(nèi),通過(guò)引出信號(hào)線至遠(yuǎn)程裝置。電流互感器的感應(yīng)電流經(jīng)過(guò)二次變換轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)模擬量信號(hào),進(jìn)入遠(yuǎn)傳模塊后通過(guò)光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸至后臺(tái)服務(wù)器,以此實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、變換、傳輸。

如圖2所示,系統(tǒng)采取模塊化設(shè)計(jì),整個(gè)系統(tǒng)可分為三個(gè)模塊,接地裝置為信號(hào)采集模塊,智能遠(yuǎn)程裝置為數(shù)據(jù)處理、遠(yuǎn)程傳輸模塊,以及監(jiān)控中心端的綜合信息管理系統(tǒng)模塊。信號(hào)采集、處理、傳輸模塊為硬件模塊,負(fù)責(zé)信息的采集和預(yù)處理,將電流和電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行傳送;信息管理系統(tǒng)由上位機(jī)軟件完成,負(fù)責(zé)所轄區(qū)域內(nèi)遠(yuǎn)端采集器上傳信號(hào)的處理,并將告警信息傳遞給相關(guān)維護(hù)人員,同時(shí)負(fù)責(zé)該區(qū)域內(nèi)相關(guān)信息的處理與統(tǒng)計(jì)。

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