CN110045229A - 一种带电状态下电缆终端温升异常的隔离防护装置 - Google Patents

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周利军
邢立勐
白龙雷
曹伟东
李丽妮
车雨轩
郭蕾
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Abstract

本发明公开了一种带电状态下电缆终端温升异常的隔离防护装置，包括隔离防护壳、固定于隔离防护壳内壁的制冷系统、温度采集及处理控制系统、局部放电测试系统和经现场装配后的电缆终端。本发明装置能够对电缆终端实际运行温度进行实时监控，以防电缆终端过热爆炸；能够对故障电缆终端进行在线检测，通过分析放电信息来分析故障类型，有助于工作人员对故障电缆终端做后续处理。

Description

一种带电状态下电缆终端温升异常的隔离防护装置
技术领域
本发明属于配电网中电缆终端过热防护和故障检测领域，具体涉及一种带电状态下电缆终端温升异常的隔离防护装置。
背景技术
由于电缆终端制作工艺不标准，屏蔽金属带的断口对主绝缘造成损伤，恒力弹簧松动导致接地线与铜屏蔽接触不充分造成短路以及其他的机械损伤等原因，导致在配电网中长期运行的电缆终端温度过高，发生电缆终端爆炸，电力系统停运等故障。目前国内一般是在电缆终端发生故障后的对终端进行定位检测，在对电缆终端发生事故前进行温度监测防护和检测的装置很少，为了更好地使电缆终端正常安全地运行，急需一种带电状态下电缆终端温升异常的隔离防护装置。
发明内容
电缆终端温度过高是造成电缆终端发生事故的主要原因，本发明公开了一种带电状态下电缆终端温升异常的隔离防护装置，能够时刻监控电缆终端运行时的温度变化，当温度上升到非正常运行温度时，可以对电缆终端进行降温，除此之外，内置的测试线圈能够方便于对温度过高的电缆终端进行局部放电检测，进一步分析电缆终端发生的故障类型，提高工作人员排除故障效率，把事故发生率尽可能降低。
一种带电状态下电缆终端温升异常的隔离防护装置：
隔离防护壳(38)设置有制冷系统接线孔(12)、温度传感器接线孔(10)和接地线接出孔(8)；电缆终端接头(1)从隔离防护壳(38)的左端口(11)伸出，电缆终端本体(50)从右端口(9)伸出；制冷系统主要由对称固定在隔离防护壳(38)上内壁(23)和下内壁(37)的多个半导体制冷片组成，每个半导体制冷片的连接线经过制冷系统接线孔(12)接出，并分别连接到温度采集及处理系统(32)的PLC控制器(33)；电缆终端(49)的电缆伞裙(2)下的外半导电屏蔽层(3)分别与上半部分主绝缘和下半部分主绝缘之间对称设置有多个数字温度传感器；每个数字温度传感器的连接线经过温度传感器接线孔(10)接出，并分别连接到温度采集及处理系统(32)的PLC控制器(33)；电缆终端接地线(6)经过接地线接出孔(8)接出，其位于隔离防护壳(38)内部的部分还套装有测试线圈(5)；1号探头(7)和2号探头(40)的连接线通过接地线接出孔(8)接入隔离防护壳(38)内并连接到测试线圈(5)；温度采集及处理系统(32)还包括电源(36)、继电器(35)和报警器(34)，电源(36)通过继电器(35)连接到半导体制冷片，继电器(35)的控制端连接到PLC控制器(33)，报警器(34)连接到PLC控制器(33)。
本发明具有以下优点：
(1)能够对电缆终端实际运行进行实时监控；
(2)能够对过热电缆终端隔离降温，防护电缆终端过热爆炸；
(3)能够对故障电缆终端进行在线检测，通过分析放电信息来分析故障类型，有助于工作人员对故障电缆终端进行后续处理。
附图说明
图1本发明装置的总体结构示意图；
图2本发明装置隔离防护壳及内部装配尺寸图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1本发明装置的总体结构示意图。一种带电状态下电缆终端温升异常的隔离防护装置主要由隔离防护壳(38)、固定于隔离防护壳内壁的制冷系统、温度采集及处理系统(32)、经现场装配后的电缆终端(49)构成；制冷系统主要由固定在隔离防护壳(38)上下内壁的半导体1号制冷片(18)、2号制冷片(19)、3号制冷片(20)、4号制冷片(21)、5号制冷片(22)及6号制冷片(17)、7号制冷片(16)、8号制冷片(15)、9号制冷片(14)、10号制冷片(13)并联组成；测试线圈(5)套在电缆终端接地线(6)上，置于隔离防护壳(38)内部，从测试线圈(5)引出1号探头(7)、2号探头(40)与接地线(6)，经过地线接出孔(8)引到壳体外部；在电缆的外半导电屏蔽层(3)和主绝缘(4)之间放置6个数字温度传感器DS1624，与温度采集及处理系统(32)连接；1号数字温度传感器(31)、2号数字温度传感器(30)、3号数字温度传感器(29)、4号数字温度传感器(26)、5号数字温度传感器(27)、6号数字温度传感器(28)得到的数据传输给温度采集及处理系统(32)的PLC控制器(33)；PLC控制器(33)筛选出所有数字温度传感器中测得温度最大值，例如，所有温度传感器测到的温度中最大值为140℃，PLC控制器(33)筛选到并读入140℃，比设定的120℃大，PLC控制器(33)输出给继电器(35)高电平，继电器(35)闭合，电源(36)给制冷系统供电，制冷系统中的所有并联的制冷片独立运行，制冷片的导冷面朝向电缆终端，吸收电缆产生的热量，制冷片的散热面靠近金属外壳(38)内壁，使热量更有效地从壳体散出，对电缆终端进行散热降温，PLC控制器(33)输出低电平给报警器(34)，报警器(34)不工作；制冷片工作的同时，PLC控制器(33)开始计时降温时长，计时5min后，温度传感器测的温度值中最大值为130℃，PLC控制器(33)筛选到并读入130℃，比设定的120℃的大，PLC控制器(33)输出高电平给报警器(34)，发出警报，随后，检测人员可将连接测试线圈(5)的1号探头(7)和2号探头(40)与局部放电测试仪HS9000A连接，对电缆终端在线检测，分析采集的局部放电信息，对电缆终端故障类型诊断。
图2是本发明装置隔离防护壳及内部装配尺寸图，隔离防护壳(38)壳体全长600mm，厚度5mm，左端口(11)外径60mm，内径30mm，右端口(9)外径60mm，内径50mm；上内壁与下内壁最大距离200mm，上下边长300mm，两端长150mm；加固在壳体(24)边缘的1号螺栓(42)、2号螺栓(41)、3号螺栓(25)、4号螺栓(47)、5号螺栓(48)、6号螺栓(44)、7号螺栓(39)、8号螺栓(43)、9号螺栓(46)、10号螺栓(45)型号为M3。制冷系统接线孔(12)直径5mm，温度传感器接线孔(10)直径10mm，接地线接出孔(8)15mm。半导体1号制冷片(18)、2号制冷片(19)、3号制冷片(20)、4号制冷片(21)、5号制冷片(22)及6号制冷片(17)、7号制冷片(16)、8号制冷片(15)、9号制冷片(14)、10号制冷片(13)的尺寸为10mm*15mm，其中1号制冷片(18)、2号制冷片(19)、3号制冷片(20)、4号制冷片(21)、5号制冷片(22)固定在上内壁，每两个半导体制冷片间距40mm；6号制冷片(17)、7号制冷片(16)、8号制冷片(15)、9号制冷片(14)、10号制冷片(13)对称于固定在下内壁；1号数字温度传感器(31)放置在最左端，2号数字温度传感器(30)与1号数字温度传感器(31)相距100mm，3号数字温度传感器(29)与2号数字温度传感器(30)相距150mm；4号数字温度传感器(26)、5号数字温度传感器(27)、6号数字温度传感器(28)分别对称于1号数字温度传感器(31)、2号数字温度传感器(30)、3号数字温度传感器(29)放置在电缆终端的下半部分的主绝缘(4)上。
工作时，1号数字温度传感器(31)、2号数字温度传感器(30)、3号数字温度传感器(29)、4号数字温度传感器(26)、5号数字温度传感器(27)、6号数字温度传感器(28)得到的数据传输给温度采集及处理系统(32)的PLC控制器(33)；PLC控制器(33)筛选出所有数字温度传感器测到的温度中最大值的数字量a0，PLC控制器(33)设定的配电网电缆主绝缘的临界运行温度T的数字量为a，当a0＜a时，则认为电缆终端正常运行，PLC控制器(33)输出低电平给报警器(34)和继电器(35)，报警器(34)不工作，继电器(35)断开，制冷系统的制冷片不工作；当a0≥a时，PLC控制器(33)输出高电平给继电器(35)，继电器(35)闭合，电源(36)给制冷系统供电，制冷系统中的所有制冷片并联且独立运行，制冷片的导冷面朝向电缆终端，吸收电缆产生的热量，制冷片的散热面靠近隔离防护壳(38)内壁，使热量更有效地从壳体散出，对电缆终端进行散热降温，PLC控制器(33)输出给报警器(34)低电平，报警器(34)不工作；制冷系统开始工作同时，PLC控制器(33)中的编译计时器开始计时，若t时间内，电缆终端温度降到T以下，PLC控制器(33)再次输出低电平给报警器(34)和继电器(35)，继电器(35)断开，制冷系统停止工作；若t时间内，电缆终端温度仍高于T，PLC控制器(33)输出高电平给报警器(34)，发出警报。当报警器(34)发出警报后，检测人员可将连接测试线圈(5)的1号探头(7)和2号探头(40)与局部放电测试仪HS9000A连接，对电缆终端在线检测，分析采集的局部放电信息，对电缆终端故障类型诊断。

Claims (1)

1.一种带电状态下电缆终端温升异常的隔离防护装置，其特征在于：
隔离防护壳(38)设置有制冷系统接线孔(12)、温度传感器接线孔(10)和接地线接出孔(8)；电缆终端接头(1)从隔离防护壳(38)的左端口(11)伸出，电缆终端本体(50)从右端口(9)伸出；制冷系统主要由对称固定在隔离防护壳(38)上内壁(23)和下内壁(37)的多个半导体制冷片组成，每个半导体制冷片的连接线经过制冷系统接线孔(12)接出，并分别连接到温度采集及处理系统(32)的PLC控制器(33)；电缆终端(49)的电缆伞裙(2)下的外半导电屏蔽层(3)分别与上半部分主绝缘和下半部分主绝缘之间对称设置有多个数字温度传感器；每个数字温度传感器的连接线经过温度传感器接线孔(10)接出，并分别连接到温度采集及处理系统(32)的PLC控制器(33)；电缆终端接地线(6)经过接地线接出孔(8)接出，其位于隔离防护壳(38)内部的部分还套装有测试线圈(5)；1号探头(7)和2号探头(40)的连接线通过接地线接出孔(8)接入隔离防护壳(38)内并连接到测试线圈(5)；温度采集及处理系统(32)还包括电源(36)、继电器(35)和报警器(34)，电源(36)通过继电器(35)连接到半导体制冷片，继电器(35)的控制端连接到PLC控制器(33)，报警器(34)连接到PLC控制器(33)。
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