CN110086141A - 一种高压电力电缆护层智能接地装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高压电力电缆一种高压电力电缆护层智能接地装置，本发明在用于高压输电电缆的接头处，替代原有传统接地箱；本发明具有高压电力电缆护层接地环流在线监测功能和护层虚地功能；内置电流采集装置，能够采集分析电力电缆护层多点接地的环流电流，并自动投切环路的阻抗，可以降低接地环流电流，避免因环流过大导致危险发生；内置电压采集装置，能够采集分析电力电缆护层浮地电压，在电压超过门限时发出告警信号，避免电压过高导致绝缘被击穿发生危险。本发明具有现场显示及远程通信三遥功能，可为运维人员现场提供直观数据，具有突发异常数据上报功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种电力采集保护装置，特别涉及一种高压电力电缆护层智能接地装置。
背景技术
110kV及以上电力电缆属单相结构，内部有金属保护层，该金属保护层在电缆运行期间容易产生很高的感应电压，如果该金属层没有良好接地，在发生雷击或者浪涌的时候该浮空电压将迅速升高，会破坏电力电缆绝缘层，也会对运营维护人员产生危害；当电缆保护绝缘层破坏，电缆金属保护层会形成多点接地环流，环流增大会导致电缆发热，从而影响电缆安全运行。传统的接地箱单单起到接地的作用，不具有采集、检测功能，也不能及时报警，更不能减缓故障，本发明涉及一种高压电力电缆护层智能接地装置，可以采集电流、电压，并根据采集信息判断电流超过设定的电流限值，当电流超过电流限值时，装置内部自动投入环路电阻，以增加环路的阻抗，减少环流的大小。
发明内容
本发明的目的是提供一种高压电力电缆护层智能接地装置，以解决传统接地箱无法采集、监测和调整电流的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明涉及一种高压电力电缆护层智能接地装置，其特征在于包括护层接地线引入接线端子（8）、电流采集模块（7）、电压采集模块（9）、阻抗切换矩阵模块（10）、集中接地连接端子（13）、核心控制处理器板卡（11）、显示屏（6）、通信板卡（12）、电源板卡（14）；所述核心控制处理器板卡（11）分别与所述显示屏（6）、所述电流采集模块（7）、所述电压采集模块（9）、所述阻抗切换矩阵模块（10）、所述通信板卡（12）和所述电源板卡（14）连接，所述护层接地线引入接线端子（8）分别与所述电流采集模块（7）和所述电压采集模块（9）连接，所述电流采集模块（7）、所述阻抗切换矩阵模块（10）与所述集中接地连接端子（13）依次连接。
所述电流采集模块（7）实时同步采集所述护层接地线引入接线端子（8）上的电流数据并传输给所述核心控制处理器板卡（11），所述核心控制板卡（11）根据收到的电流数据进行运算和对比：当数据超过预设的门限时，启动所述阻抗切换矩阵模块（10）增加环路阻抗，以减少环流电流；当数据低于预设的门限时，启动所述阻抗切换矩阵模块（10）降低环路阻抗至最低，相应的数值记录在所述核心控制处理器板卡（11）的存储器中，同时把数据传给所述通信板卡（12）和所述显示屏（6）。
所述电压采集模块（9），实时同步采集所述护层接地线引入接线端子（8）上的电压数据并传输给所述核心控制处理器板卡（11）；所述核心控制处理器板卡（11）根据收到的电压数据进行运算和对比：当数据超过预设的门限时启动告警；相应的数值记录在所述核心控制处理器板卡（11）的存储器中，同时把数据传给所述通信板卡（12）和所述显示屏（6）。
所述通信板卡（12）可以连接RS485，可以连接RJ45，也可以连接GPRS或NB-IoT无线物联通信；所述电源板卡（14）主要负责为所述电流采集模块（7）、所述电压采集模块（9）、所述阻抗切换矩阵模块（10）、所述核心控制处理器板卡（11）、所述显示屏（6）和所述通信板卡（12）供电。
一种高压电力电缆护层智能接地装置可以同时采集、监控和调整三条线路，但不局限于三条，最多可同时采集、监控和调整9条线路。
本发明的优点在于：一种高压电力电缆护层智能接地装置集成了电力电缆保护金属护层接地功能、电缆金属保护层多点接地环流监测功能、电缆金属保护层浮空电压采集、控制电缆金属保护层多点接地阻抗降低减少环流；本发明可以提高电力电缆安全运行，方便电力电缆维护检修。
一种高压电力电缆护层智能接地装置能够采集接入端子点的电压，该电压用于识别和判断护层的浮地电压，并及时调整，减少了运营维护人员发生危险的可能性，也减少了击穿或破坏绝缘导致故障发生的可能性。
一种高压电力电缆护层智能接地装置带有显示屏，能够现场直观显示当前各个线路护层环流电流值和接入端子点的电压值，能够显示环路阻抗投切的状态和通讯状态，能够显示是否有危险。
一种高压电力电缆护层智能接地装置带有通讯功能，能够将采集的数据上传到后台，后台能够远程设置告警门限值，能够授权状态下远程控制环路阻抗的投切。
附图说明
下面参照附图对本发明作进一步的说明。
图1：本发明一种高压电力电缆护层智能接地装置的现场使用连接图，其中，（1）为电力电缆连接头（电缆头）；（2）为电力电缆本体；（3）为电力电缆金属保护层引出电缆；（4）为通信电缆；（5）为接地电缆；（6）为显示屏。
图2：本发明一种高压电力电缆护层智能接地装置的电气原理连接图，其中（6）为显示屏；（7）为电流采集模块；（8）为护层接地线引入接线端子；（9）为电压采集模块；（10）为阻抗切换矩阵模块；（11）为核心控制处理器板卡；（12）为通信板卡；（13）为集中接地连接端子；（14）为电源板卡。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本发明进行详细的说明。
本发明具体实施如图2所示，一种高压电力电缆护层智能接地装置，其特征在于包括护层接地线引入接线端子（8）、电流采集模块（7）、电压采集模块（9）、阻抗切换矩阵模块（10）、集中接地连接端子（13）、核心控制处理器板卡（11）、显示屏（6）、通信板卡（12）、电源板卡（14）；所述核心控制处理器板卡（11）分别与所述显示屏（6）、所述电流采集模块（7）、所述电压采集模块（9）、所述阻抗切换矩阵模块（10）、所述通信板卡（12）和所述电源板卡（14）连接，所述护层接地线引入接线端子（8）分别与所述电流采集模块（7）和所述电压采集模块（9）连接，所述电流采集模块（7）、所述阻抗切换矩阵模块（10）与所述集中接地连接端子（13）依次连接。
所述电流采集模块（7）实时同步采集所述护层接地线引入接线端子（8）上的电流数据并传输给所述核心控制处理器板卡（11），所述核心控制板卡（11）根据收到的电流数据进行运算和对比：当数据超过预设的门限时，启动所述阻抗切换矩阵模块（10）增加环路阻抗，以减少环流电流；当数据低于预设的门限时，启动所述阻抗切换矩阵模块（10）降低环路阻抗至最低，相应的数值记录在所述核心控制处理器板卡（11）的存储器中，同时把数据传给所述通信板卡（12）和所述显示屏（6）。
所述电压采集模块（9），实时同步采集所述护层接地线引入接线端子（8）上的电压数据并传输给所述核心控制处理器板卡（11）；所述核心控制处理器板卡（11）根据收到的电压数据进行运算和对比：当数据超过预设的门限时启动告警；相应的数值记录在所述核心控制处理器板卡（11）的存储器中，同时把数据传给所述通信板卡（12）和所述显示屏（6）。
所述通信板卡（12）可以连接RS485，可以连接RJ45，也可以连接GPRS或NB-IoT无线物联通信；所述电源板卡（14）主要负责为所述电流采集模块（7）、所述电压采集模块（9）、所述阻抗切换矩阵模块（10）、所述核心控制处理器板卡（11）、所述显示屏（6）和所述通信板卡（12）供电。
一种高压电力电缆护层智能接地装置可以同时采集、监控和调整三条线路，但不局限于三条，最多可同时采集、监控和调整9条线路。
实施安装时，如图1所示，本发明所述一种高压电力电缆护层智能接地装置安装固定在所述电力电缆接头（1）附近的墙体或支架上； 所述电力电缆本体（2）通过所述电力电缆接头（1）连接，高压电力电缆金属保护层通过所述护层接地线（3）连接到所述护层接地线引入接线端子（8）上；所述护层接地线引入接线端子（8）设有A、B、C三相，分别连接A、B、C三相的所述护层接地线（3）；如果是一个回路监测，需要引入A、B、C三相的所述护层接地线（3）；所述集中接地电缆（5）与所述集中接地连接端子（13）连接；如果是有线通信，所述通信电源电缆（4）分别与所述电源板卡（14）和所述通信板卡（12）连接，如果是无线通信，所述通信电源电缆（4）与所述电源板卡（14）连接。
本发明装置在使用实施，确保所有金属部件连接可靠；确保一种高压电力电缆护层智能接地装置所有穿线引孔有效封堵达到对应现场所需的防护等级；确保智能接地线外壳接地良好可靠。
Claims (6)
1.一种高压电力电缆护层智能接地装置：其特征在于包括护层接地线引入接线端子（8）、电流采集模块（7）、电压采集模块（9）、阻抗切换矩阵模块（10）、集中接地连接端子（13）、核心控制处理器板卡（11）、显示屏（6）、通信板卡（12）、电源板卡（14），所述核心控制处理器板卡（11）分别与所述显示屏（6）、所述电流采集模块（7）、所述电压采集模块（9）、所述阻抗切换矩阵模块（10）、所述通信板卡（12）和所述电源板卡（14）连接，所述护层接地线引入接线端子（8）分别与所述电流采集模块（7）和所述电压采集模块（9）连接，所述电流采集模块（7）、所述阻抗切换矩阵模块（10）与所述集中接地连接端子（13）依次连接。
2.根据权利要求1所述的一种高压电力电缆护层智能接地装置，其特征在于所述电流采集模块（7）实时同步采集所述护层接地线引入接线端子（8）上的电流数据并传输给所述核心控制处理器板卡（11），所述核心控制板卡（11）根据收到的电流数据进行运算和对比：当数据超过预设的上门限时，启动所述阻抗切换矩阵模块（10）增加环路阻抗，以减少环流电流；当数据低于预设的下门限时，启动所述阻抗切换矩阵模块（10）降低环路阻抗至最低，相应的数值记录在所述核心控制处理器板卡（11）的存储器中，同时把数据传给所述通信板卡（12）和所述显示屏（6）。
3.根据权利要求1所述的一种高压电力电缆护层智能接地装置，其特征在于所述电压采集模块（9），实时同步采集所述护层接地线引入接线端子（8）上的电压数据并传输给所述核心控制处理器板卡（11）；所述核心控制处理器板卡（11）根据收到的电压数据进行运算和对比：当数据超过预设的门限时启动告警，相应的数值记录在所述核心控制处理器板卡（11）的存储器中，同时把数据传给所述通信板卡（12）和所述显示屏（6）。
4.根据权利要求1所述的一种高压电力电缆护层智能接地装置，其特征在于所述通信板卡（12）可以连接RS485，可以连接RJ45，也可以连接GPRS或NB-IoT无线物联通信；所述电源板卡（14）为所述电流采集模块（7）、所述电压采集模块（9）、所述阻抗切换矩阵模块（10）、所述核心控制处理器板卡（11）、所述显示屏（6）和所述通信板卡（12）供电。
5.根据权利要求1所述的一种高压电力电缆护层智能接地装置，其特征在于可以同时采集、监控和调整三条线路，但不局限于三条，最多可同时采集、监控和调整9条线路。
6.根据权利要求1所述的一种高压电力电缆护层智能接地装置，其特征在于本发明所述一种高压电力电缆护层智能接地装置安装固定在所述电力电缆接头（1）附近的墙体或支架上； 所述电力电缆本体（2）通过所述电力电缆接头（1）连接，高压电力电缆金属保护层通过所述护层接地线（3）连接到所述护层接地线引入接线端子（8）上；所述护层接地线引入接线端子（8）设有A、B、C三相，分别连接A、B、C三相的所述护层接地线（3）；如果是一个回路监测，需要引入A、B、C三相的所述护层接地线（3）；所述集中接地电缆（5）与所述集中接地连接端子（13）连接；如果是有线通信，所述通信电源电缆（4）分别与所述电源板卡（14）和所述通信板卡（12）连接，如果是无线通信，所述通信电源电缆（4）与所述电源板卡（14）连接。
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