CN109361181A - 高压电缆接头预警防爆盒及预警监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了高压电缆接头预警防爆盒及预警监控方法，解决了针对10KV高压电缆防爆盒不能实现精准监控预警和自动爆破灭火问题。本发明包括防爆盒盒体、传感器、控制器、盒内灭火装置和盒外灭火装置，防爆盒盒体设置于高压电缆的中间接头处，传感器、控制器和盒内灭火装置均设置于防爆盒盒体内部，盒外灭火装置设置于防爆盒盒体外部的高压电缆沟内；传感器用于精准检测防爆盒盒体内的温度数据、空间位移数据信号；控制器用于接收来自传感器检测的数据信号、并把信号发送至监控中心进行实时监控，根据监测数据值大于对应设定的温度数据和/或空间位移数据阈值进行预警，并通过控制器控制启动盒内灭火装置和/或盒外灭火装置对防爆盒盒体灭火。

Description

高压电缆接头预警防爆盒及预警监控方法

技术领域

本发明涉及输配电技术领域，具体涉及高压电缆接头预警防爆盒及预警监控方法。

背景技术

近年由于社会的飞速发展，无论城市配网和农村电网都在快速地改造和新建，配电网络越来越复杂，稳定性要求也越来越高。在城市配电网中，地下电缆、环网柜等主要设施的安全可靠运行是衡量配电质量的关键因素，确保配网设施安全可靠的运行，是电力运维部门主要任务。然而，10KV电缆偷盗现象日益严重，电缆火灾、电缆接头爆炸等时常发生，爆炸发生后造成附近电缆燃烧导致的停电故障频发，损失巨大。

部分线路故障修复后安装了普通防爆盒，一定程度上减少了对电缆的损害，经过一定时间的运行发现，安装普通防爆盒后，由于对电缆接头的有效保护，电缆接头爆炸后，防爆盒外观良好，无法及时发现事故点，导致维护效率大大降低；并且有线通信方式对于高压电缆强电布线要求很高且耗资巨大。因此，针对10KV高压电缆，我们迫切需要一种高压电缆接头预警防爆盒及预警监控方法来解决电缆接头的安全保护监控、预警及自动灭火的问题，实现电缆及接头的防火、防爆、防盗、灭火、故障定位等功能，对保障供电以及电力安全生产有着重要的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对10KV高压电缆防爆盒不能实现精准监控预警和自动爆破灭火问题，本发明提供了解决上述问题的高压电缆接头预警防爆盒及预警监控方法。

本发明通过下述技术方案实现：

高压电缆接头预警防爆盒，包括防爆盒盒体、传感器、控制器、盒内灭火装置和盒外灭火装置，所述防爆盒盒体设置于高压电缆的中间接头处，所述传感器、所述控制器和所述盒内灭火装置均设置于所述防爆盒盒体内部，所述盒外灭火装置设置于所述防爆盒盒体外部的高压电缆沟内；

所述传感器用于精准检测所述防爆盒盒体内的温度数据、空间位移数据信号；

所述控制器用于接收来自所述传感器检测的数据信号、并把信号发送至监控中心进行实时监控，根据监测数据值大于对应设定的温度数据和/或空间位移数据阈值进行预警；

所述盒内灭火装置和所述盒外灭火装置用于接收所述监控中心的温度阈值控制信号，通过所述控制器控制启动所述盒内灭火装置和/或所述盒外灭火装置对所述防爆盒盒体灭火。

本发明上述方案的原理是：针对10KV高压电缆防爆盒不能实现精准监控预警和自动爆破灭火问题，本发明采用上述方案结合防爆盒盒体内传感器实时精准地检测高压电缆的中间接头的温度数据、空间位移数据，以及控制器根据传感器检测数据和设定的阈值进行预警并实时上报监控中心和自动灭火来实现防爆、防盗和自动灭火；通过在防爆盒盒体内设置传感器检测温度数据、空间位移数据信号，并传给控制器进行实时控制，同时把信号发送至监控中心，由监控中心对连续时间段的数据信号进行实时监控，当监控到有温度和/或空间位移数据大于设定的对应阈值时触发预警信号，并判断当所标记的温度预警信号，立即通过防爆盒盒体内控制器控制启动盒内灭火装置和/或盒外灭火装置进行灭火。

进一步地，为了实现传感器更精准地检测到高压电缆的中间接头温度、空间位移数据，所述防爆盒盒体包括两个对称的柱体空腔，左柱体空腔和右柱体空腔，所述左柱体空腔和所述右柱体空腔的上底长度均小于其对应的下底长度，所述左柱体空腔与所述右柱体空腔的下底之间通过法兰盘连接，设置两个柱体空腔可以方便地实现高压电缆的中间接头的后续维护，只用更换两个接头之间的连接线即可，对原高压电缆线无任何影响，而通过法兰盘方式连接左、右柱体空腔实现防爆盒盒体的安装与拆卸的方便性；在所述左柱体空腔与所述右柱体空腔上表面分别设置有小口及与所述小口对应的密封盖，实现密封，防水防潮并且方便电池的更换；所述传感器包括温度传感器和空间位移传感器，为了更精准地检测高压电缆的中间接头温度，所述温度传感器设置于高压电缆的中间接头表面；由于高压电缆的中间接头爆炸后，往往是防爆盒盒体从中间位置分裂开并朝向两边产生位移移动，所述空间位移传感器均设置于所述左柱体空腔和所述右柱体空腔的侧面且靠近上底处，这样更利于空间位移传感器准确地检测两边位移数据；在靠近所述法兰盘的所述左柱体空腔与所述右柱体空腔内设置有挡板，所述挡板中心位置设置有用于放置所述盒内灭火装置，这样保证盒内灭火装置爆破后，气流冲击力比较大且灭火效果更好；所述密封盖下端设置有电池，所诉电池均与所述温度传感器、空间位移传感器、所述控制器和所述盒内灭火装置电性连接，根绝电池与温度传感器、空间位移传感器、盒内灭火装置的位置关系，温度传感器、空间位移传感器、盒内灭火装置与电池之间的连线较短，节省电线且省电。

进一步地，基于电池与温度传感器、空间位移传感器、盒内灭火装置的位置关系，比较省电，那么考虑所述电池采用普通5号或者7号电池即可实现为防爆盒盒体内供电，并且普通电池节约成本。

进一步地，为了保证对电缆接头的有效保护，电缆接头爆炸后，防爆盒盒体能顺利爆破，维护人员能及时发现事故点并进行后续维修，提高维护效率，所述防爆盒盒体采用不燃性的材料制成的塑料材质。

进一步地，为了监控防爆盒盒体的实时位置状况，还使用GPS定位装置，所述GPS定位装置设置在所述防爆盒盒体内部，且与所述控制器相连接，用于向所述控制器传输所述防爆盒盒体的位置信息，并传输到所述监控中心。

高压电缆接头预警防爆盒的预警监控方法，包括以下步骤：

S1：在高压电缆的中间接头处安装高压电缆接头预警防爆盒，由监控中心对各个控制器进行数据初始化处理；

S2：控制器接收来自传感器检测的温度、空间位移在连续时间段内的数据信号，并把信号发送至监控中心，由监控中心对连续时间段的数据信号进行实时监控并绘制连续监控曲线图；

S3：在监控中心的实时监控过程中，当监控到有温度和/或空间位移数据大于设定的对应阈值时触发预警信号，以短信或者电话形式发出预警；

S4：控制器接收到来自监控中心的预警信号，并判断是所标记的温度预警信号，立即控制启动盒内灭火装置和/或盒外灭火装置进行灭火。

本发明具有如下的优点和有益效果：

1、本发明结合防爆盒盒体内传感器实时精准地检测高压电缆的中间接头的温度数据、空间位移数据，以及控制器根据传感器检测数据和设定的阈值进行预警并实时上报监控中心和自动灭火来实现防爆、防盗和自动灭火。

2、本发明结构简单，通过温度传感器、空间位移传感器、盒内灭火装置及电池的位置设置，实现了精准预警和自动灭火，且安装拆卸方便、利于更换电池，盒内节省连接线且耗电少，节省故障检查作业人员需要投入的时间和成本，减少了事故对电网造成的影响，提高配电网综合管理的效率，并且通过监控平台实现了可视化、简单化，实现高压电缆的安全管理。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明防爆盒结构示意图。

图2为本发明防爆盒主视图。

图3为本发明无线网络拓扑图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-防爆盒盒体，2-传感器，3-控制器，4-盒内灭火装置，5-盒外灭火装置，6-温度传感器，7-法兰盘，8-空间位移传感器，9-监控中心，10-密封盖，11-中间接头，12-挡板，13-电池。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例

如图1至图3所示，高压电缆接头预警防爆盒，包括防爆盒盒体1、传感器2、控制器3、盒内灭火装置4和盒外灭火装置5，所述防爆盒盒体1设置于高压电缆的中间接头11处，所述传感器2、所述控制器3和所述盒内灭火装置4均设置于所述防爆盒盒体1内部，所述盒外灭火装置5设置于所述防爆盒盒体1外部的高压电缆沟内；

所述传感器2用于精准检测所述防爆盒盒体1内的温度数据、空间位移数据信号；

所述控制器3用于接收来自所述传感器2检测的数据信号、并把信号发送至监控中心9进行实时监控，根据监测数据值大于对应设定的温度数据和/或空间位移数据阈值进行预警；

所述盒内灭火装置4和所述盒外灭火装置5用于接收所述监控中心9的温度阈值控制信号，通过所述控制器3控制启动所述盒内灭火装置4和/或所述盒外灭火装置5对所述防爆盒盒体1灭火。

本发明的工作原理是：结合防爆盒盒体1内传感器2实时精准地检测高压电缆的中间接头11的温度数据、空间位移数据，以及控制器3根据传感器2检测数据和设定的阈值进行预警并实时上报监控中心9和自动灭火来实现防爆、防盗和自动灭火；通过在防爆盒盒体1内设置传感器2检测温度数据、空间位移数据信号，并传给控制器3进行实时控制，同时把信号发送至监控中心9，由监控中心9对连续时间段的数据信号进行实时监控，当监控到有温度和/或空间位移数据大于设定的对应阈值时触发预警信号，并判断当所标记的温度预警信号，立即通过防爆盒盒体1内控制器3控制启动盒内灭火装置4和/或盒外灭火装置5进行灭火。

如图2所示，所述防爆盒盒体1包括两个对称的柱体空腔，左柱体空腔1a和右柱体空腔1b，所述左柱体空腔1a和所述右柱体空腔1b的上底长度均小于其对应的下底长度，所述左柱体空腔1a与所述右柱体空腔1b的下底之间通过法兰盘7连接，设置两个柱体空腔可以方便地实现高压电缆的中间接头11的后续维护，只用更换两个接头之间的连接线即可，对原高压电缆线无任何影响，而通过法兰盘7方式连接左柱体空腔1a和右柱体空腔1b来实现防爆盒盒体1的安装与拆卸的方便性；

在所述左柱体空腔1a与所述右柱体空腔1b上表面分别设置有小口及与所述小口对应的密封盖10，实现密封，防水防潮并且方便电池13的更换；

所述传感器2包括温度传感器6和空间位移传感器8，为了更精准地检测高压电缆的中间接头11温度，所述温度传感器6设置于高压电缆的中间接头11表面；由于高压电缆的中间接头11爆炸后，往往是防爆盒盒体1从中间位置分裂开并朝向两边产生位移移动，所述空间位移传感器8均设置于所述左柱体空腔1a和所述右柱体空腔1b的侧面且靠近上底处，这样更利于空间位移传感器8准确地检测两边位移数据；在靠近所述法兰盘7的所述左柱体空腔1a与所述右柱体空腔1b内设置有挡板12，所述挡板12中心位置设置有用于放置所述盒内灭火装置4，这样保证盒内灭火装置4爆破后，气流冲击力比较大且灭火效果更好；

所述密封盖10下端设置有电池13，所诉电池13均与所述温度传感器6、空间位移传感器8、所述控制器3和所述盒内灭火装置4电性连接，根绝电池13与温度传感器6、空间位移传感器8、盒内灭火装置4的位置关系，温度传感器6、空间位移传感器8、盒内灭火装置4与电池13之间的连线较短，节省电线且省电。

基于电池13与温度传感器6、空间位移传感器8、盒内灭火装置4的位置关系，比较省电，那么考虑所述电池13采用普通5号或者7号电池即可实现为防爆盒盒体1内供电，并且普通电池节约成本。

为了保证对电缆中间接头11的有效保护，电缆中间接头11爆炸后，防爆盒盒体1能顺利爆破，维护人员能及时发现事故点并进行后续维修，提高维护效率，所述防爆盒盒体1采用不燃性的材料制成的塑料材质。

为了监控防爆盒盒体1的实时位置状况，还使用GPS定位装置，所述GPS定位装置设置在所述防爆盒盒体1内部，且与所述控制器3相连接，用于向所述控制器3传输所述防爆盒盒体1的位置信息，并传输到所述监控中心9。

高压电缆接头预警防爆盒的预警监控方法，包括以下步骤：

S1：在高压电缆的中间接头处安装高压电缆接头预警防爆盒，由监控中心对各个控制器进行数据初始化处理；

S2：控制器接收来自传感器检测的温度、空间位移在连续时间段内的数据信号，并把信号发送至监控中心，由监控中心对连续时间段的数据信号进行实时监控并绘制连续监控曲线图；

S3：在监控中心的实时监控过程中，当监控到有温度和/或空间位移数据大于设定的对应阈值时触发预警信号，以短信或者电话形式发出预警；

S4：控制器接收到来自监控中心的预警信号，并判断是所标记的温度预警信号，立即控制启动盒内灭火装置和/或盒外灭火装置进行灭火。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.高压电缆接头预警防爆盒，其特征在于：包括防爆盒盒体(1)、传感器(2)、控制器(3)、盒内灭火装置(4)和盒外灭火装置(5)，所述防爆盒盒体(1)设置于高压电缆的中间接头(11)处，所述传感器(2)、所述控制器(3)和所述盒内灭火装置(4)均设置于所述防爆盒盒体(1)内部，所述盒外灭火装置(5)设置于所述防爆盒盒体(1)外部的高压电缆沟内；所述传感器(2)用于精准检测所述防爆盒盒体(1)内的温度数据、空间位移数据信号；

所述控制器(3)用于接收来自所述传感器(2)检测的数据信号、并把信号发送至监控中心(9)进行实时监控，根据监测数据值大于对应设定的温度数据和/或空间位移数据阈值进行预警；

所述盒内灭火装置(4)和所述盒外灭火装置(5)用于接收所述监控中心(9)的温度阈值控制信号，通过所述控制器(3)控制启动所述盒内灭火装置(4)和/或所述盒外灭火装置(5)对所述防爆盒盒体(1)灭火。

2.根据权利要求1所述的高压电缆接头预警防爆盒，其特征在于：所述防爆盒盒体(1)包括两个对称的柱体空腔，左柱体空腔(1a)和右柱体空腔(1b)，所述左柱体空腔(1a)和所述右柱体空腔(1b)的上底长度均小于其对应的下底长度，所述左柱体空腔(1a)与所述右柱体空腔(1b)的下底之间通过法兰盘(7)连接，在所述左柱体空腔(1a)与所述右柱体空腔(1b)上表面分别设置有小口及与所述小口对应的密封盖(10)；所述传感器(2)包括温度传感器(6)和空间位移传感器(8)，所述温度传感器(6)设置于高压电缆的中间接头(11)表面，所述空间位移传感器(8)均设置于所述左柱体空腔(1a)和所述右柱体空腔(1b)的侧面且靠近上底处，在靠近所述法兰盘(7)的所述左柱体空腔(1a)与所述右柱体空腔(1b)内设置有挡板(12)，所述挡板(12)中心位置设置有用于放置所述盒内灭火装置(4)；所述密封盖(10)下端设置有电池(13)，所诉电池(13)均与所述温度传感器(6)、空间位移传感器(8)、所述控制器(3)和所述盒内灭火装置(4)电性连接。

3.根据权利要求2所述的高压电缆接头预警防爆盒，其特征在于：所述电池(13)采用普通5号或者7号电池。

4.根据权利要求1所述的高压电缆接头预警防爆盒，其特征在于：所述防爆盒盒体(1)采用不燃性的材料制成的塑料材质。

5.根据权利要求1所述的高压电缆接头预警防爆盒，其特征在于：还包括GPS定位装置，所述GPS定位装置设置在所述防爆盒盒体(1)内部，且与所述控制器(3)相连接，用于向所述控制器(3)传输所述防爆盒盒体(1)的位置信息，并传输到所述监控中心(9)。

6.高压电缆接头预警防爆盒的预警监控方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：在高压电缆的中间接头处安装如权利要求1至5中任意一项所述的高压电缆接头预警防爆盒，由监控中心对各个控制器进行数据初始化处理；

S2：控制器接收来自传感器检测的温度、空间位移在连续时间段内的数据信号，并把信号发送至监控中心，由监控中心对连续时间段的数据信号进行实时监控并绘制连续监控曲线图；

S3：在监控中心的实时监控过程中，当监控到有温度和/或空间位移数据大于设定的对应阈值时触发预警信号，以短信或者电话形式发出预警；

S4：控制器接收到来自监控中心的预警信号，并判断是所标记的温度预警信号，立即控制启动盒内灭火装置和/或盒外灭火装置进行灭火。