CN111442853A - 一种电力电缆接头立体测温无线传感器 - Google Patents

一种电力电缆接头立体测温无线传感器 Download PDF

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陈桐
刘俊
张俊利
沈蔡媛
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Abstract

本发明公开了一种电力电缆接头立体测温无线传感器，包括立体测温表带和与表带连接的电池仓，立体测温表带包括弹性塑胶环状带、不同类型的测温探头传感器和电子仓，弹性塑胶环状带分别连接于电子仓的两侧，在弹性塑胶环状带的内侧表面全长度范围等间距的分布有若干组传感器组，每一个传感器组由等间距的若干个测温探头凹槽组成，全部测温探头在弹性塑胶环状带的内侧表面形成测温探头阵列，每个测温探头凹槽内均设有一个测温探头传感器，测温探头传感器通过导线与电子仓连接，电子仓通过导线连接电池仓。本发明能够便捷高效的实现对于电力电缆的温度的准确在线监测。

Description

一种电力电缆接头立体测温无线传感器
技术领域
本发明涉及一种用于电力电缆在线监测领域的电力电缆接头立体测温无线传感器。
背景技术
电力电缆线路在线监测，是当前及时发现电力电缆线路的局部过热点位置、检测运行线路绝缘状态、计算导体载流量的首选技术措施。其中，由于电缆在运行时，导体并不具有理想的导电性能，电阻引起的损耗会通过热量表现出来，所以对于导体的温度监测能直接反应出电缆是否正常运行，是否存在安全隐患。导体运行温度只能从护套温度或表面温度来估计。如果电缆安装在地下，那么电缆周围的土壤和回填土就会对电缆的散热造成障碍，影响电缆的绝缘。除了导体的功率损耗外，还有电缆护套和铠装引起的环流损耗和涡流损耗，以及加在高压电缆上的交替电压还会引起介质损耗，这些损耗都会对导体的温升有影响。如何进行电力线缆进行温升检测一直以来是研究的重点。
目前国内外的电缆温度采集技术主要有如下几种：
1.点式温度传感技术，是在测温的现场根据需要设置多个点式传感器以测得空间特定点的温度并通过相应的缆线将温度模拟量或越限信号上传至主机进行处理的技术。这种方法投资少，操作简单，并且只能获得线路的局部中单点的温度，对于非测量点的温度无法获取信息，因此电缆接头部分的信息粒度最小，受环境影响大，无法有效进行数据分析及判断。
2.基于热效应的电力电缆在线监测技术，利用红外技术，如红外热像仪。对电缆表面温度进行测量，对线芯温度进行反演计算，实现对电缆线芯温度非接触式、实时可见的在线诊断。这种方法虽然能够弥补电缆局部测温的不足，但基于热效应的红外技术在测温时要受物体发射率、环境温度、气雾、水浸等影响较大，对于管井容易水浸的湿润地区，无法使用热成像技术进行测量，排查故障也非常困难。
3.线式温度传感技术，主要是在测温现场根据需要敷设一根或多根由特殊温度导电性能材料制成的感温电缆，将感温电缆沿电缆平行安放，或将其绑扎在电缆外护套上以测得一定区段内空间温度。当电缆温度超过固定温度值时，感测电缆被短路，发出报警信号。缺点是破坏性报警、报警温度固定、故障信号不全。且不能测出电缆的实际温度值；由于电缆数量多，系统安装及维护工作不够方便，设备易损坏；不能进行早期故障预测，不能实时显示测量值，无温度趋势分析。
4.光纤传感器技术,用光作为敏感信息的载体，用光纤作为传递敏感信息的媒质,具有电绝缘性能好、抗电磁干扰能力强、高灵敏度、容易实现对被测信号的远距离监控的特点。但对于已建成的供配电电缆，敷设光纤难度很大，也存在水浸等环境温度影响电缆护套温度的问题；同时，对于多分支型电缆线路测量，光纤需要的安装及运维工作量大。因此光纤测量更适用于较少线路分支的长距离电缆温度测量，在城市电缆密集分布和分支的应用场景并不适用。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种电力电缆接头立体测温无线传感器，它能够便捷高效的实现对于电力电缆的温度的准确在线监测。
实现上述目的的一种技术方案是：一种电力电缆接头立体测温无线传感器，包括立体测温表带和与表带连接的电池仓；
所述立体测温表带包括弹性塑胶环状带、不同类型的测温探头传感器和电子仓，所述弹性塑胶环状带分别连接于所述电子仓的两侧，在所述弹性塑胶环状带的内侧表面全长度范围等间距的分布有若干组传感器组，每一个所述传感器组由等间距的若干个测温探头凹槽组成，全部测温探头在所述弹性塑胶环状带的内侧表面形成测温探头阵列，每个测温探头凹槽内均设有一个所述测温探头传感器，所述测温探头传感器通过导线与所述电子仓连接；
所述电子仓包括电子仓防水壳、电池输入接头、传感器输入端口、数据处理电路板及水下低频段近距离无线电天线，所述数据处理电路板包括采集电路、数据处理电路、无线收发电路；
所述电池仓包括电池仓防水壳、电池输出接头和电池，所述电池输出接头通过连接线与所述电池输入接头连接。
进一步的，对于任意一组所述传感器组的测温探头凹槽，其内设置的测温探头传感器的类型各不相同，对于任何不同组的所述传感器组的测温探头凹槽，其内设置的测温探头传感器的类型一一对应。
再进一步的，所述测温探头传感器的类型为热电偶传感器、半导体测温芯片传感器、热阻温度传感器或热继电器温度传感器。
进一步的，所述测温探头传感器的探头高出所述测温探头凹槽的开口处平面至少0.5mm。
进一步的，所述测温探头传感器通过防水柔性导线与所述电子仓连接，所述防水柔性导线螺旋状排布。
进一步的，所述弹性塑胶环状带的材料采用硅胶、PC或ABS。
进一步的，所述水下低频段近距离无线电天线采用433MHz及以下的较低频段通信，与位于水面或电缆井盖附近的通信中继节点通信连接，再通过通信中继点远程传输。
进一步的，所述电子仓和所述电池仓之间采用可插拔的防水接头和防水导线进行连接。
进一步的，所述电子仓上设有系统开关。
本发明的一种电力电缆接头立体测温无线传感器，多类型测温探头传感器阵列包裹在弹性塑胶环状带中，依靠环状带安装后附着在电缆接头表面的压紧力，测温探头传感器阵列与电缆头表面之间紧密连接，保证了测温的准确性，并实现了环绕电缆接头周围360°的多类型多点温度立体测量，实现了对于电缆接头温度的多维度测量，解决了多芯电缆接头的温度采集点定位的难题。
附图说明
图1为本发明的一种电力电缆接头立体测温无线传感器的结构示意图。
具体实施方式
为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例进行详细地说明：
请参阅图1，本发明的一种电力电缆接头立体测温无线传感器，包括立体测温表带1和电池仓2，立体测温表带包括弹性塑胶环状带11、不同类型的测温探头传感器12和电子仓13。电子仓13与电池仓2通过可插拔的防水接头3连接。电池仓2远离立体测温表带1设置，一方面可避免电池组件的热量和微波对于测温造成干扰，另一方面可以减少立体测温表带1组件的数量减轻其数量，给予立体测温表带1更高的设置自由度。
弹性塑胶环状带11分别连接于电子仓的两侧，其材料采用硅胶、PC或ABS，形成具有良好弹性和柔性的环状带，使得弹性塑胶环状带11缠绕包覆在被测电缆时，能够使得测温探头传感器12紧贴被测电缆表面，提升测温准确性。
在弹性塑胶环状带11的内侧表面全长度范围等间距的分布有若干组传感器组，每一个传感器组由等间距的若干个测温探头凹槽组成，全部测温探头在弹性塑胶环状带的内侧表面形成测温探头阵列，每个测温探头凹槽内均设有一个测温探头传感器12。测温探头传感器12的探头高出测温探头凹槽的开口处平面至少0.5mm，使得测温探头能够和被测电缆外表面紧密贴合。对于任意一组传感器组的测温探头凹槽，其内设置的测温探头传感器12的类型各不相同，对于任何不同组的传感器组的测温探头凹槽，其内设置的测温探头传感器12的类型一一对应。这样的结构使得环绕电缆接头周围360°均有测温探头传感器12，形成立体测温曲面进行多点温度立体测量，同时多种不同类型的测温探头传感器12基于不同的测量原理进行温度测量，使得增加了对于电缆接头的温度测量维度，获得更多的温度数据进行具体分析，使测量更准确。测温探头传感器12的类型选用热电偶传感器、半导体测温芯片传感器、热阻温度传感器或热继电器温度传感器。
各个测温探头传感器12通过防水柔性导线14与电子仓13连接，防水柔性导线螺旋状排布，防水柔性导线、测温探头传感器12固定在弹性塑胶环状带11上，由于环状带具有弹性，如果引线不呈螺旋状，在弹性表带拉伸或冷热变形时，很容易将引线拉断，而采用螺旋型缠绕的引线，其预留了可拉伸长度，从而提高了产品的可靠性。
电子仓13包括电子仓防水壳、电池输入接头、传感器输入端口、数据处理电路板及水下低频段近距离无线电天线，数据处理电路板包括采集电路、数据处理电路、无线收发电路。近距离无线电天线由PCB导线构成或射频用铜导线制成，共同安放在电子仓防水壳内部，无线信号采用433MHz及以下的较低频段实现近距离通信，无线信号先连接到位于水面或电缆井盖附近的通信中继节点，再进行远程传输，解决了水下电缆接头温度数据远程传输的问题。电池输入接头为可插拔的防水接头，与电池侧的防水导线接头相连，传感器输入端口为固定式。电子仓13内还设置有防水型按键开关15，主要作用是在产品储藏及运输阶段切断电源，避免能量消耗，同时在调试时通过开关通断，可以迅速实现数据更新或复位，便于现场安装和调试。
电池仓2包括电池仓防水壳、电池输出接头和电池，电池输出接头通过连接线与电池输入接头连接。连接采用可插拔防水接头，便于后续更换电池与维护。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (9)

1.一种电力电缆接头立体测温无线传感器，包括立体测温表带和与表带连接的电池仓，其特征在于：
所述立体测温表带包括弹性塑胶环状带、不同类型的测温探头传感器和电子仓，所述弹性塑胶环状带分别连接于所述电子仓的两侧，在所述弹性塑胶环状带的内侧表面全长度范围等间距的分布有若干组传感器组，每一个所述传感器组由等间距的若干个测温探头凹槽组成，全部测温探头在所述弹性塑胶环状带的内侧表面形成测温探头阵列，每个测温探头凹槽内均设有一个所述测温探头传感器，所述测温探头传感器通过导线与所述电子仓连接；
所述电子仓包括电子仓防水壳、电池输入接头、传感器输入端口、数据处理电路板及水下低频段近距离无线电天线，所述数据处理电路板包括采集电路、数据处理电路、无线收发电路；
所述电池仓包括电池仓防水壳、电池输出接头和电池，所述电池输出接头通过连接线与所述电池输入接头连接。
2.根据权利要求1所述的一种电力电缆接头立体测温无线传感器，其特征在于，对于任意一组所述传感器组的测温探头凹槽，其内设置的测温探头传感器的类型各不相同，对于任何不同组的所述传感器组的测温探头凹槽，其内设置的测温探头传感器的类型一一对应。
3.根据权利要求2所述的一种电力电缆接头立体测温无线传感器，其特征在于，所述测温探头传感器的类型为热电偶传感器、半导体测温芯片传感器、热阻温度传感器或热继电器温度传感器。
4.根据权利要求1所述的一种电力电缆接头立体测温无线传感器，其特征在于，所述测温探头传感器的探头高出所述测温探头凹槽的开口处平面至少0.5mm。
5.根据权利要求1所述的一种电力电缆接头立体测温无线传感器，其特征在于，所述测温探头传感器通过防水柔性导线与所述电子仓连接，所述防水柔性导线螺旋状排布。
6.根据权利要求1所述的一种电力电缆接头立体测温无线传感器，其特征在于，所述弹性塑胶环状带的材料采用硅胶、PC或ABS。
7.根据权利要求1所述的一种电力电缆接头立体测温无线传感器，其特征在于，所述水下低频段近距离无线电天线采用433MHz及以下的较低频段通信，与位于水面或电缆井盖附近的通信中继节点通信连接，再通过通信中继点远程传输。
8.根据权利要求1所述的一种电力电缆接头立体测温无线传感器，其特征在于，所述电子仓和所述电池仓之间采用可插拔的防水接头和防水导线进行连接。
9.根据权利要求1所述的一种电力电缆接头立体测温无线传感器，其特征在于，所述电子仓上设有系统开关。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111830381A (zh) * 2020-08-28 2020-10-27 重庆大学 一种表带可调式全贴合电缆局放超声传感器及在线监测方法
CN111997883A (zh) * 2020-08-28 2020-11-27 安徽科技学院 一种用于脱硫脱硝循环泵的智能检测系统
CN113280934A (zh) * 2021-06-08 2021-08-20 安徽华希电力科技有限公司 一种架空线路线夹温度实时监测报警装置
DE102021117224A1 (de) 2021-07-05 2023-01-05 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Anordnung zur Temperaturmessung an einer Batteriezelle sowie Batteriezelle mit einer solchen Anordnung

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111830381A (zh) * 2020-08-28 2020-10-27 重庆大学 一种表带可调式全贴合电缆局放超声传感器及在线监测方法
CN111997883A (zh) * 2020-08-28 2020-11-27 安徽科技学院 一种用于脱硫脱硝循环泵的智能检测系统
CN111830381B (zh) * 2020-08-28 2023-08-15 重庆大学 一种表带可调式全贴合电缆局放超声传感器及在线监测方法
CN113280934A (zh) * 2021-06-08 2021-08-20 安徽华希电力科技有限公司 一种架空线路线夹温度实时监测报警装置
DE102021117224A1 (de) 2021-07-05 2023-01-05 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Anordnung zur Temperaturmessung an einer Batteriezelle sowie Batteriezelle mit einer solchen Anordnung

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