CN101833026B - 一种adss光缆放电电流实时在线检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种ADSS光缆放电电流实时在线检测装置，其特征在于其包括至少一个用于采集检测信号的检测单元(1)和一个用于接收多个检测单元信息的主控制单元(2)，检测单元(1)由检测控制模块(12)和短距离无线通讯模块(11)连接构成，主控制单元(2)具有主控制模块(13)、短距离无线通信模块(11)、GPRS通信模块(15)和电源控制器(14)，电源控制器(14)连接电池组(5)；电池组(5)连接太阳能板(4)，电源控制器(14)还与各检测单元(1)连接，各检测单元(1)与主控制单元(2)之间通过433M短距离无线通信网(3)相连，本发明多种信息实时在线检测功能融为一体，保证检测数据的统一性、准确性，降低运行成本。
Description
技术领域：
本发明涉及一种检测装置，尤其涉及一种全介质自承式(ADSS)电力特种光缆放电电流实时在线检测装置。
背景技术：
随着我国社会经济和科学技术的快速发展，电力企业得到了迅猛发展，电网规模迅速扩大、电网结构日趋复杂，为确保电网的安全，对电力通信的要求越来越高。随着光纤通信技术的飞速发展，电力企业利用遍及全国城乡农村每个角落的、丰富的输电线路杆塔资源，建设电力光缆通信网络是电力通信适应电网安全和企业信息化时代发展的必然选择，光纤通信在电力通信网中得到逐步的普及应用。
电力光纤通信是指利用高、中、低压电力输配电线路(包括电力杆塔及电力沟道)架设(敷设)电力特种光缆并加装相应光传输设备所组成的光纤通信系统。电力特种光缆主要包括全介质自承式(ADSS)光缆、光纤复合架空地线(OPGW)、光纤复合相线(OPPC)、金属自承光缆(MASS)等。，全介质自承式(ADSS)光缆以容量大、投资省、建设速度快等优点，特别是同杆架设解决了老线路的改造难题，在电力通信领域得到普遍应用。
随着ADSS光缆在电力通信网中的普及应用，无论是国内生产还是进口的产品，在应用过程中出现了许多问题，各种异常、障碍等频繁发生，甚至发生了(电腐蚀)断缆，在沿海地区较为严重。并且随着运行时间的延长，光缆电腐蚀问题日趋严重。断缆事故威胁着电力通信网的安全运行，给现代化电网的安全运行埋下巨大的故障隐患，同时制约了ADSS光缆进一步的发展和应用。国内外的专家学者、光缆生产企业的研究机构、科研院所的研究人员等对“ADSS光缆电腐蚀原因”展开了广泛和深入的分析及研究。通过对故障现象分析和理论分析研究，运用场强图分析等方法，提出的解决方案大多是设法提高ADSS光缆护套材料的耐电腐蚀性能；对已建成运行中的ADSS光缆则采取缠胶带、刷涂料、调挂点等手段。但是，至今ADSS光缆电腐蚀问题仍未得到有效的解决，没有有效的解决方案，断缆事故仍频繁发生，严重威胁着电力通信网及现代化电网的安全运行，给国家和企业造成巨大的经济损失，同时制约了ADSS光缆的正常应用和发展。
目前，国内外还未见有类似的ADSS光缆实时在线检测的相关报道。
发明内容：
本发明的目的在于克服上述已有技术的不足而提供一种多种信息实时在线检测功能融为一体，保证检测数据的统一性、准确性，降低运行成本的ADSS光缆线路实时在线综合检测装置。
本发明的目的可以通过如下措施来达到：一种ADSS光缆放电电流实时在线检测装置，其特征在于其包括至少一个用于采集检测信号的检测单元和一个用于接收多个检测单元信息的主控制单元，检测单元由检测控制模块和短距离无线通讯模块连接构成，主控制单元具有主控制模块、短距离无线通信模块、GPRS通信模块和电源控制器，主控制单元分别与GRRS模块通信模块、短距离无线通讯模块和用于供电的电源控制器连接；电源控制器连接电池组；电池组连接太阳能板，电源控制器还与各检测单元连接，各检测单元与主控制单元之间通过M短距离无线通信网相连。
为了进一步实现本发明的目的，所述的检测单元为光缆对地泄放电流检测单元、空间电荷密度检测单元和气象环境检测单元中的至少一种。
为了进一步实现本发明的目的，所述的检测单元为四个，包括2个光缆对地泄放电流检测单元、2个空间电荷密度检测单元。
为了进一步实现本发明的目的，所述的光缆对地泄放电流检测单元的检测控制模块由传感单元、检测控制单元连接构成，传感单元由检测端和精密电阻构成；检测控制单元由两级放大器和检测单元控制器连接构成。
为了进一步实现本发明的目的，所述的空间电荷密度检测单元的检测控制模块由传感单元、检测控制单元连接构成，传感单元由检测接收天线和精密电阻连接构成，检测检测控制单元由两级放大器和检测单元控制器连接构成。
本发明同已有技术相比可产生如下积极效果：本发明可以对ADSS光缆线路实现实时在线检测，了解运行中的ADSS光缆表面的感应电(电压、电流)、空间电荷的放电规律以及光缆周围空间气象参数(温度、湿度等)与光缆金具对地放电的关系。分析感应电与电腐蚀的关系，对感应电进行定量分析研究，从而找出光缆电腐蚀的原因，解决频繁发生的ADSS光缆电腐蚀(断缆)故障，确保电力通信网安全。装置集多种信息实时在线检测功能融为一体，保证检测数据的统一性、准确性，降低运行成本。
附图说明：
图1是本发明的结构连接示意图；
图2是本发明的光缆对地泄放电流检测单元的结构原理示意图；
图3是本发明的空间电荷密度检测单元的结构原理示意图；
图4是本发明的一种实施方式的结构连接示意图。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明：
实施例：一种ADSS光缆放电电流实时在线检测装置(参见图1)，其包括若干个用于采集检测信号的检测单元1和一个用于接收多个检测单元信息的主控制单元2。检测单元1由检测控制模块12和短距离无线通讯模块11连接构成，各检测单元1可以是光缆对地泄放电流检测单元、空间电荷密度检测单元和气象环境检测单元(包括风向、风速)等。主控制单元2具有GPRS模块通信模块15，GPRS模块通信模块15通过RS-232标准连接主控制模块13，主控制模块13通过SPI连接短距离无线通讯模块11，主控制模块13连接用于给检测单元及主控制单元供电的电源控制器14，电源控制器14连接电池组5，电池组5连接太阳能板4，装置的供电可以通过太阳能电池来供电，而太阳能电池通过太阳能板4接收太阳能，接收到的太阳能储存到电池组5，再通过电源控制器14完成。电源控制器14连接各检测单元1，各检测单元1连接短距离无线模块11。各检测单元1与主控制单元2之间通过433M短距离无线通信网3相连。
本实施例(参见图4)包括2个光缆对地泄放电流检测单元101、2个空间电荷密度检测单元102。
光缆对地泄放电流检测单元101(参见图2)，由传感单元、检测控制单元和短距离无线通讯模块11连接构成。传感单元由检测端1001和精密电阻1002构成；检测控制单元由两级放大器1003和检测单元控制器1004连接构成。传感单元采集到模拟信号经两级放大器1003放大，通过检测控制单元进行数据变换处理，然后通过SPI与短距离无线通信模块11进行连接。架设在高压电力输电线路上的ADSS光缆在自然环境中运行，随运行时间的延长，光缆表面将附着许多尘土、污秽等，在小雨、大雾、潮湿的气象条件下，光缆表面会形成导电层，处于高电压的强电磁场中光缆表面将产生感应电势。该感应电通过金具对地放电，形成电弧烧损光缆表面护套(即电腐蚀)。把检测端1001固定在ADSS光缆上，距离金具尖端大于0.1米。光缆上的感应电由检测端经精密电阻1002到地，在精密电阻1002上产生电压信号，该电压信号经两级放大器1003后送至检测单元控制器1004。在检测单元控制器1004经模数处理后经短距离无线通信模块11发送到主控制模块13。
空间电荷密度检测单元102(参见图3)由传感单元、检测控制单元和短距离无线通讯模块11连接构成。传感单元由检测接收天线1001’和精密电阻1002’连接构成，检测检测控制单元由两级放大器1003’和检测单元控制器1004’连接构成。由于高压电力输电线路存在电晕的原因，所以，在高压电力输电线路周围的空间中存在大量的空间电荷，且电荷的密度随电压的升高而增大，同时与气象条件也有较大的关系，空气湿度增大时，电荷的密度也增大。空间电荷在高压电场的作用下，由高电位向低点位运动。由于光缆金具接地，所以在金具尖端形成电晕放电。同样放电电弧烧伤光缆表面护套，形成电腐蚀损伤光缆。把检测接收天线1001’固定在杆塔空间的待测位置，空间电荷由检测接收天线经精密电阻1002’到地，在精密电阻1002’上产生电压信号，该电压信号经两级放大器1003后送至检测单元控制器1004。在检测单元控制器1004经模数处理后经短距离无线通信模块11发送到主控制模块13。
使用时，主控制单元13通过GPRS模块通信模块15与主站相连。检测单元1采集的数据通过433M短距离无线通信网络3将数据传送给主控制单元13统一经GPRS通信模块15发送。GPRS通信模块15将检测到的各种数据通过移动通信网络，采用GPRS-VPN无线宽带通信系统传送到中心站收集保存。由主站分析软件处理。
Claims (5)
1.一种ADSS光缆放电电流实时在线检测装置，其特征在于其包括至少一个用于采集检测信号的检测单元(1)和一个用于接收多个检测单元信息的主控制单元(2)，检测单元(1)由检测控制模块(12)和短距离无线通讯模块(11)连接构成，主控制单元(2)具有主控制模块(13)、短距离无线通信模块(11)、GPRS通信模块(15)和电源控制器(14)，主控制单元(2)分别与GPRS模块通信模块(15)、短距离无线通讯模块(11)和用于供电的电源控制器(14)连接；电源控制器(14)连接电池组(5)；电池组(5)连接太阳能板(4)，电源控制器(14)还与各检测单元(1)连接，各检测单元(1)与主控制单元(2)之间通过433M短距离无线通信网(3)相连。
2.根据权利要求1所述的一种ADSS光缆放电电流实时在线检测装置，其特征在于所述的检测单元(1)为光缆对地泄放电流检测单元(101)、空间电荷密度检测单元(102)和气象环境检测单元。
3.根据权利要求1所述的一种ADSS光缆放电电流实时在线检测装置，其特征在于所述的检测单元(1)为四个，包括2个光缆对地泄放电流检测单元(101)、2个空间电荷密度检测单元(102)。
4.根据权利要求2或3所述的一种ADSS光缆放电电流实时在线检测装置，其特征在于所述的光缆对地泄放电流检测单元(101)的检测控制模块(12)由传感单元、检测控制单元连接构成，传感单元由检测端(1001)和精密电阻(1002)构成；检测控制单元由两级放大器(1003)和检测单元控制器(1004)连接构成。
5.根据权利要求2或3所述的一种ADSS光缆放电电流实时在线检测装置，其特征在于所述的空间电荷密度检测单元(102)的检测控制模块(12)由传感单元、检测控制单元连接构成，传感单元由检测接收天线(1001’)和精密电阻(1002’)连接构成，检测检测控制单元由两级放大器(1003’)和检测单元控制器(1004’)连接构成。
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