CN111478264A - 一种远程监测电缆终端状态的刚性支撑平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种远程监测电缆终端状态的刚性支撑平台，包括固定在高压电力塔的横担上的刚性支撑组件，分别固定连接在刚性支撑组件上的避雷器底座和监测安装座，以及位于刚性支撑组件上方的高压电缆终端；所述高压电缆终端和避雷器底座分别位于横担的两侧；所述监测安装座位于高压电缆终端的外侧，用来安装监测高压电缆终端状态的监测系统。本发明具有监测系统，能够监测电缆终端的温度和实时影像，通过无线通讯传输至后台监控中心，能够掌握电缆终端的状态，方便及时发现电缆终端的损坏隐患，方便排查和维护；该刚性支撑组件与避雷器底座相连为一整体，避雷器与电缆终端整体稳定性好、占用空间小，电气性能更加稳定。

Description

一种远程监测电缆终端状态的刚性支撑平台

技术领域

本发明涉及一种远程监测电缆终端状态的刚性支撑平台，属于高压电技术领域。

背景技术

高压电缆作为电能输送载体在输电领域应用逐年增长，高压输电线路出现了电缆、架空混合线路，由于高压电力塔的出现时间较短，架设的电缆经过一段时间运行后，高压电力塔的电缆终端支撑结构暴露出了一些技术问题。

电缆终端终端采用的刚性支撑缺乏热涨弹性，电缆自身重量较大，发生变形晃动时造成电缆终端断裂、电缆终端接头漏油等问题；电缆终端刚性支撑闭环，单芯电缆形成闭合磁路，容易产生电磁涡流，造成电缆灼伤击穿等现象的产生，不仅造成设施的损坏，而且存在较大的安全隐患；现有的电缆终端固定在铁塔高处，在日常不能实时的观测其工作状态是否正常，通常需要人员攀登到铁塔上进行日常维护，不仅不方便而且在电缆终端产生灼烧灼伤的初始阶段不能及时的排查。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种远程监测电缆终端状态的刚性支撑平台，能够实时的监测电缆终端状态，方便及时排查和维护，并且采用柔性固定装置，降低热胀冷缩应力对电缆终端的破坏。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种远程监测电缆终端状态的刚性支撑平台，包括固定在高压电力塔的横担上的刚性支撑组件，分别固定连接在刚性支撑组件上的避雷器底座和监测安装座，以及位于刚性支撑组件上方的高压电缆终端；

所述高压电缆终端和避雷器底座分别位于横担的两侧；

所述监测安装座位于高压电缆终端的外侧，用来安装监测高压电缆终端状态的监测系统。

作为本发明的进一步改进，所述刚性支撑组件包括固定在高压电力塔的横担上的坐式支撑座，开设在坐式支撑座中部的通长切口以及开设在坐式支撑座上的电缆通孔；

所述通长切口的中心线与电缆通孔的直径相重合；

位于电缆通孔侧部的切口内填充有绝缘密封树脂层；

所述坐式支撑座与横担相垂直。

作为本发明的进一步改进，所述监测系统包括固定安装在监测安装座上的监测控制箱、固定安装在监测控制箱外侧的红外测温探头、固定连接在监测控制箱上端的固定顶杆以及固定安装在固定顶杆上的监控摄像头；

所述红外测温探头和监控摄像头均与高压电缆终端相对应。

作为本发明的进一步改进，所述监测控制箱内设置有控制单元和电源；所述监测控制箱外侧安装有通讯模块；

所述红外测温探头和监控摄像头分别与控制单元的输入端电连接，所述通讯模块与控制单元的信息输出端电连接，所述控制单元将红外测温探头和监控摄像头采集到的高压电缆终端的温度和影像信息通过通讯模块传输到后台监控中心；

所述电源为红外测温探头、监控摄像头、控制单元和通讯模块提供电能。

所述控制单元采用PLC单片机或者微控芯片；所述电源采用干电池或蓄电池；所述通讯模块采用4G或5G通讯模块，与后台监控中心无线通讯。

作为本发明的进一步改进，所述监测系统还包括连接在接地电缆终端底部接地线上的接地电流监测模块，以及连接在电缆终端底部接地线上的局部放电监测模块；

所述接地电流监测模块和局部放电监测模块的信息输出端连接控制单元的输入端；

所述控制单元将接地电流监测模块和局部放电监测模块采集到的电流信息通过通讯模块传输到后台监控中心；

所述接地电流监测模块和局部放电监测模块均采用电流表监测电流值。

作为本发明的进一步改进，所述坐式支撑座下方固定连接有竖向固定杆；所述竖向固定杆侧部固定连接有用来夹持高压电缆的夹具组件；所述夹具组件包括自上而下依次连接在竖向固定杆上的第一固定夹、第二固定夹和转角夹；

所述第一固定夹和第二固定夹均固定连接竖向固定杆，所述转角夹通过转动轴转动连接竖向固定杆；

所述第一固定夹、第二固定夹和转角夹均采用绝缘的树脂材料制成。

作为本发明的进一步改进，所述第一固定夹包括左夹片、右夹片和紧固螺栓；

所述紧固螺栓穿过左夹片和右夹片的侧部，将左夹片和右夹片对接到一起；所述紧固螺栓的末端固定连接在竖向固定杆上；

所述左夹片和右夹片的对侧上均设置有半圆形槽，两个半圆形槽对接形成夹持高压电缆的圆形夹孔；所述圆形夹孔内垫设有胶垫。

作为本发明的进一步改进，所述第一固定夹上的紧固螺栓数量为两个；

所述第一固定夹和第二固定夹的结构相同。

作为本发明的进一步改进，所述转角夹包括由螺栓紧固连接的两个夹片，设置在两个夹片对侧上的半圆槽，垫设在夹片与高压电缆之间的胶垫，以及固定在一个夹片外侧部的转动轴；所述竖向固定杆下部固定设置有的连接耳；所述转动轴套装在连接耳的孔内，形成转动连接。

作为本发明的进一步改进，所述避雷器底座包括固定连接在坐式支撑座上的下固定板，下端固定连接在下固定板上的伸缩杆，以及固定在伸缩杆上端的上固定板；

所述上固定板上固定安装避雷器本体。

作为本发明的进一步改进，所述高压电缆终端的上端连接有电缆线芯接头，所述避雷器本体上端连接有避雷器本体上接头；

所述电缆线芯接头与避雷器本体上接头之间连接有铜排。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本发明为高压电力塔架设高压电缆提供了一种远程监测电缆终端状态的刚性支撑平台，具有以下特点：1.该支撑装置具有监测系统，能够监测电缆终端的温度和实时影像，通过无线通讯传输至后台监控中心，能够掌握电缆终端的状态，方便及时发现电缆终端的损坏隐患，方便排查和维护；2.该坐式支撑装置与避雷器底座相连为一整体，避雷器与电缆终端整体稳定性好、占用空间小，电气性能更加稳定；3.该装置的坐式支撑座侧部开设切口从而保证高压电缆穿过的电缆通孔外侧的坐式支撑座为非闭合刚性装置，单芯电缆不形成闭合磁路，不会造成电缆灼伤击穿等现象产生；优选的，在切口内填充绝缘密封树脂层，能够保证坐式支撑座的整体性和稳定性；4.该坐式支撑装置具有柔性固定支撑高压电缆的转角夹，当高压电缆收到热胀冷缩力的时候，柔性固定支撑可自动调解分力，降低热胀冷缩应力对电缆终端的破坏；5.避雷器底座高度可通过伸缩杆调整，针对不同电压等级、不同型号的设备均可适用；该装置拆卸方便，适合不同型号的电缆塔使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明刚性支撑组件的俯视结构示意图；

图3是本发明刚性支撑组件的侧视结构示意图；

图4是本发明夹具组件的结构示意图；

图5是本发明固定夹的结构示意图；

图6是本发明安装避雷器的结构示意图；

图7是本发明避雷器底座的结构示意图；

图8是本发明避雷器与电缆终端之间连接铜排的结构示意图；

图9是本发明监测系统的工作原理框图。

其中：

10高压电缆、11横担、14竖向固定杆、15避雷器底座、71坐式支撑座、72绝缘密封树脂层、73电缆通孔、17避雷器本体、18高压电缆终端、21第一固定夹、22第二固定夹、23转角夹、24转动轴、41监测控制箱、42红外测温探头、43固定顶杆、44监控摄像头、45监测安装座、51铜排、52电缆线芯接头、53避雷器本体上接头、61左夹片、62右夹片、63紧固螺栓、64半圆形槽、65胶垫、151下固定板、152伸缩杆、153上固定板。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

如图1-9所示，一种远程监测电缆终端状态的刚性支撑平台，包括固定在高压电力塔的横担11上的刚性支撑组件，分别固定连接在刚性支撑组件上的避雷器底座15和监测安装座45，以及位于刚性支撑组件上方的高压电缆终端18；

所述监测安装座45采用绝缘材质；

所述高压电缆终端18和避雷器底座15分别位于横担11的两侧；

所述监测安装座45位于高压电缆终端18的外侧，用来安装监测高压电缆终端18状态的监测系统。

具体的，依据电力规程规范，所述监测系统与高压电缆终端18之间的距离根据高压电缆的电压等级和电气性能的不同进行适应性调整。

作为本发明的进一步改进，所述刚性支撑组件包括固定在高压电力塔的横担11上的坐式支撑座71，开设在坐式支撑座71中部的通长切口以及开设在坐式支撑座71上的电缆通孔73；

所述通长切口的中心线与电缆通孔73的直径相重合；

位于电缆通孔73侧部的切口内填充有绝缘密封树脂层72；

所述坐式支撑座71与横担11相垂直。

作为本发明的进一步改进，所述监测系统包括固定安装在监测安装座45上的监测控制箱41、固定安装在监测控制箱41外侧的红外测温探头42、固定连接在监测控制箱41上端的固定顶杆43以及固定安装在固定顶杆43上的监控摄像头44；所述监测控制箱41和固定顶杆43的外部均喷涂绝缘漆；

所述红外测温探头42和监控摄像头44均与高压电缆终端18相对应。

作为本发明的进一步改进，所述监测控制箱41内设置有控制单元和电源；所述监测控制箱41外侧安装有通讯模块；

所述红外测温探头42和监控摄像头44分别与控制单元的输入端电连接，所述通讯模块与控制单元的信息输出端电连接，所述控制单元将红外测温探头42和监控摄像头44采集到的高压电缆终端18的温度和影像信息通过通讯模块传输到后台监控中心；

所述电源为红外测温探头42、监控摄像头44、控制单元和通讯模块提供电能。

所述控制单元采用PLC单片机或者微控芯片；所述电源采用干电池或蓄电池；所述通讯模块采用4G或5G通讯模块，与后台监控中心实现无线通讯。

进一步的，所述监测系统还包括连接在接地电缆终端底部接地线上的接地电流监测模块，以及连接在电缆终端底部接地线上的局部放电监测模块；

所述接地电流监测模块和局部放电监测模块的信息输出端连接控制单元的输入端；

所述控制单元将接地电流监测模块和局部放电监测模块采集到的电流信息通过通讯模块传输到后台监控中心；

所述接地电流监测模块和局部放电监测模块均采用电流表监测电流值。

进一步的，所述竖向固定杆14采用角钢或槽钢；

所述坐式支撑座71通过焊接或螺栓固定连接横担11。

进一步的，所述坐式支撑座71下方固定连接有竖向固定杆14；所述夹具组件包括自上而下依次连接在竖向固定杆14上的第一固定夹21、第二固定夹22和转角夹23；

所述第一固定夹21和第二固定夹22均固定连接竖向固定杆14，所述转角夹23通过转动轴24转动连接竖向固定杆14；

所述第一固定夹21、第二固定夹22和转角夹23均采用绝缘的树脂材料制成，避免单芯电缆与金属夹形成闭合磁路，造成电缆灼伤击穿的现象。

进一步的，所述第一固定夹21包括左夹片61、右夹片62和紧固螺栓63；

所述紧固螺栓63穿过左夹片61和右夹片62的侧部，将左夹片61和右夹片62对接到一起；所述紧固螺栓63的末端固定连接在竖向固定杆14上；

所述左夹片61和右夹片62的对侧上均设置有半圆形槽64，两个半圆形槽64对接形成夹持高压电缆10的圆形夹孔，所述圆形夹孔内垫设有胶垫65。

进一步的，所述第一固定夹21上的紧固螺栓63数量为两个；

所述第一固定夹21和第二固定夹22的结构相同。

进一步的，所述转角夹23包括由螺栓紧固连接的两个夹片，设置在两个夹片对侧上的半圆槽，垫设在夹片与高压电缆10之间的胶垫65，以及固定在一个夹片外侧部的转动轴24；所述竖向固定杆14下部固定设置有的连接耳；所述转动轴24套装在连接耳的孔内，形成转动连接。

所述第一固定夹21、第二固定夹22和转角夹23与高压电缆之间均夹持有胶垫65，能够保护电缆外护套不被刮划损伤，避免发生电缆护套破坏而造成电缆线芯接地灼烧的情况。

进一步的，所述避雷器底座15包括固定连接在坐式支撑座71上的下固定板151，下端固定连接在下固定板151上的伸缩杆152，以及固定在伸缩杆152上端的上固定板153；

所述上固定板153上固定安装避雷器本体17。

进一步的，所述高压电缆终端18的上端连接有电缆线芯接头52，所述避雷器本体17上端连接有避雷器本体上接头53；

所述电缆线芯接头52与避雷器本体上接头53之间连接有铜排51。

本发明具有以下特点：该支撑装置具有监测系统，能够监测电缆终端的温度和实时影像，通过无线通讯传输至后台监控中心，能够掌握电缆终端的状态，方便及时发现电缆终端的损坏隐患，方便排查和维护；该坐式支撑装置与避雷器底座相连为一整体，避雷器与电缆终端整体稳定性好、占用空间小，电气性能更加稳定；该装置的坐式支撑座侧部开设切口从而保证高压电缆穿过的电缆通孔外侧的坐式支撑座为非闭合刚性装置，单芯电缆不形成闭合磁路，不会造成电缆灼伤击穿等现象产生；优选的，在切口内填充绝缘密封树脂层，能够保证坐式支撑座的整体性和稳定性；该坐式支撑装置具有柔性固定支撑高压电缆的转角夹，当高压电缆收到热胀冷缩力的时候，柔性固定支撑可自动调解分力，降低热胀冷缩应力对电缆终端的破坏；避雷器底座高度可通过伸缩杆调整，针对不同电压等级、不同型号的设备均可适用；该装置拆卸方便，适合不同型号的电缆塔使用。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；作为本领域技术人员对本发明的多个技术方案进行组合是显而易见的。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种远程监测电缆终端状态的刚性支撑平台，其特征在于：包括固定在高压电力塔的横担（11）上的刚性支撑组件，分别固定连接在刚性支撑组件上的避雷器底座（15）和监测安装座（45），以及位于刚性支撑组件上方的高压电缆终端（18）；

所述高压电缆终端（18）和避雷器底座（15）分别位于横担（11）的两侧；

所述监测安装座（45）位于高压电缆终端（18）的外侧，用来安装监测高压电缆终端（18）状态的监测系统。

2.根据权利要求1所述的一种远程监测电缆终端状态的刚性支撑平台，其特征在于：所述刚性支撑组件包括固定在高压电力塔的横担（11）上的坐式支撑座（71），开设在坐式支撑座（71）一侧的切口以及开设在坐式支撑座（71）上的电缆通孔（73）；

所述切口与电缆通孔（73）相通；

位于电缆通孔（73）侧部的切口内填充有绝缘密封树脂层（72）；

所述坐式支撑座（71）与横担（11）相垂直。

3.根据权利要求2所述的一种远程监测电缆终端状态的刚性支撑平台，其特征在于：所述监测系统包括固定安装在监测安装座（45）上的监测控制箱（41）、固定安装在监测控制箱（41）外侧的红外测温探头（42）、固定连接在监测控制箱（41）上端的固定顶杆（43）以及固定安装在固定顶杆（43）上的监控摄像头（44）；

所述红外测温探头（42）和监控摄像头（44）均与高压电缆终端（18）相对应。

4.根据权利要求3所述的一种远程监测电缆终端状态的刚性支撑平台，其特征在于：所述监测控制箱（41）内设置有控制单元和电源；所述监测控制箱（41）外侧安装有通讯模块；

所述红外测温探头（42）和监控摄像头（44）分别与控制单元的输入端电连接，所述通讯模块与控制单元的信息输出端电连接，所述控制单元将红外测温探头（42）和监控摄像头（44）采集到的高压电缆终端（18）的温度和影像信息通过通讯模块传输到后台监控中心；

所述电源为红外测温探头（42）、监控摄像头（44）、控制单元和通讯模块提供电能。

5.根据权利要求4所述的一种远程监测电缆终端状态的刚性支撑平台，其特征在于：所述监测系统还包括连接在接地电缆终端底部接地线上的接地电流监测模块，以及连接在电缆终端底部接地线上的局部放电监测模块；

所述接地电流监测模块和局部放电监测模块的信息输出端连接控制单元的输入端；

所述控制单元将接地电流监测模块和局部放电监测模块采集到的电流信息通过通讯模块传输到后台监控中心；

所述接地电流监测模块和局部放电监测模块均采用电流表监测电流值。

6.根据权利要求5所述的远程监测电缆终端状态的刚性支撑平台，其特征在于：所述坐式支撑座（71）下方固定连接有竖向固定杆（14）；所述竖向固定杆（14）侧部固定连接有用来夹持高压电缆（10）的夹具组件；所述夹具组件包括自上而下依次连接在竖向固定杆（14）上的第一固定夹（21）、第二固定夹（22）和转角夹（23）；

所述第一固定夹（21）和第二固定夹（22）均固定连接竖向固定杆（14），所述转角夹（23）通过转动轴（24）转动连接竖向固定杆（14）；

所述第一固定夹（21）、第二固定夹（22）和转角夹（23）均采用绝缘的树脂材料制成。

7.根据权利要求6所述的远程监测电缆终端状态的刚性支撑平台，其特征在于：所述第一固定夹（21）包括左夹片（61）、右夹片（62）和紧固螺栓（63）；

所述紧固螺栓（63）穿过左夹片（61）和右夹片（62）的侧部，将左夹片（61）和右夹片（62）对接到一起；所述紧固螺栓（63）的末端固定连接在竖向固定杆（14）上；

所述左夹片（61）和右夹片（62）的对侧上均设置有半圆形槽（64），两个半圆形槽（64）对接形成夹持高压电缆（10）的圆形夹孔；所述圆形夹孔内垫设有胶垫（65）；

所述第一固定夹（21）上的紧固螺栓（63）数量为两个；

所述第一固定夹（21）和第二固定夹（22）的结构相同。

8.根据权利要求7所述的远程监测电缆终端状态的刚性支撑平台，其特征在于：所述转角夹（23）包括由螺栓紧固连接的两个夹片，设置在两个夹片对侧上的半圆槽，垫设在夹片与高压电缆（10）之间的胶垫（65）以及固定在一个夹片外侧部的转动轴（24）；所述竖向固定杆（14）下部固定设置有连接耳；所述转动轴（24）套装在连接耳的孔内，形成转动连接。

9.根据权利要求3-8任一项所述的远程监测电缆终端状态的刚性支撑平台，其特征在于：所述避雷器底座（15）包括固定连接在坐式支撑座（71）上的下固定板（151），下端固定连接在下固定板（151）上的伸缩杆（152），以及固定在伸缩杆（152）上端的上固定板（153）；

所述上固定板（153）上固定安装避雷器本体（17）。

10.根据权利要求9所述的远程监测电缆终端状态的刚性支撑平台，其特征在于：所述高压电缆终端（18）的上端连接有电缆线芯接头（52），所述避雷器本体（17）上端连接有避雷器本体上接头（53）；

所述电缆线芯接头（52）与避雷器本体上接头（53）之间连接有铜排（51）。

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