CN112260234A - 一种开关柜温升预警弧光防爆保护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电力系统技术领域，具体公开了一种开关柜温升预警弧光防爆保护装置，包括系统主控模块，以及多个设置于电缆头连接点附近的采集模块，且每个所述采集模块均包括温度传感单元、零磁通电流传感单元、弧光传感单元与无线传输单元，所述无线传输单元分别与所述温度传感单元、零磁通电流传感单元、弧光传感单元及系统主控模块通信连接。本发明通过将弧光对设备的危害降到最低，在最短时间内将因正常发热老化或突发原因引发的燃弧故障切除，实现了燃弧初期快速断开故障点，使得快速恢复供电成为可能，并延长一次设备的使用寿命，燃弧中后期通过防火装置单元实现电缆头连接点保护功能，可以避免人员伤亡事故，安全性好。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统技术领域，特别涉及一种开关柜温升预警弧光防爆保护装置。
背景技术
在电力系统中，电缆终端受制作工艺、温度湿度影响，不同程度存在老化现象，属于薄弱环节，容易造成过电压击穿、烧毁、爆头等电气事故，造成供电系统突变、闪络，影响供电可靠性。电缆头的电场是一个畸变电场，现场安装条件差，不可避免会侵入灰尘，气体，水分等杂质，从而影响电缆头绝缘。加上电缆使用过程中，频繁的通断切换，会引起温度的大起大落，从而导致电缆疲劳，塑性变形增大，收缩量增加，影响绝缘寿命和性能。当电缆头因为各种原因老化后，造成接触点电阻增大，在电流未达到保护的定值时，就会引起发热或者放电，从而引起电缆头爆炸乃至更严重的连锁事故，严重影响开关柜的安全稳定运行。因此，在中压柜电缆出线室中，安装一个能保护并且对电缆头实时监测并对故障预警的装置——开关柜电缆头防爆保护装置是十分必要的。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种开关柜温升预警弧光防爆保护装置，通过将弧光对设备的危害降到最低，在最短时间内将因正常发热老化或突发原因引发的燃弧故障切除，实现了燃弧初期快速断开故障点，使得快速恢复供电成为可能，并延长一次设备的使用寿命，燃弧中后期通过防火装置单元实现电缆头连接点保护功能，可以避免人员伤亡事故，安全性好。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种开关柜温升预警弧光防爆保护装置，包括系统主控模块，以及多个设置于电缆头连接点附近的采集模块，且每个所述采集模块均包括温度传感单元、零磁通电流传感单元、弧光传感单元与无线传输单元，所述无线传输单元分别与所述温度传感单元、零磁通电流传感单元、弧光传感单元及系统主控模块通信连接。
优选地，所述温度传感单元采用感应取电形式的无源无线传感器。
优选地，所述温度传感单元安装在各电缆头连接点附近，其通过热敏电阻采集所述电缆头的发热量，并通过所述无线传输单元进行数据温度数据传输，所述温度传感单元还用于实时检测电缆头连接处温度变化。
优选地，所述弧光传感单元安装于开关柜内的各电缆连接头处，其用于采集电缆连接头处的电弧光强度信号。
优选地，所述弧光传感单元将感测到的所述电弧光强度信号转换为脉冲信号，并通过光纤上传至所述系统主控模块。
优选地，所述零磁通电流传感单元安装于各电缆头的接线端子处，其用于采集接线端子的电流信号，并将检测到的电流信号经由无线传输单元上传至所述系统主控模块。
优选地，所述弧光传感单元为弧光传感器，其型号为ARC60-5。
优选地，所述开关柜温升预警弧光防爆保护装置还包括故障切除单元、人机交互操作单元、处理单元及报警单元，所述故障切除单元、人机交互操作单元、处理单元及报警单元均与所述系统主控模块通信连接。
优选地，所述故障切除单元用于接收处理单元下达的指令，并切除故障来源段；所述人机交互操作单元包括键盘、指示灯和显示屏，所述键盘、指示灯和显示屏分别连接所述处理单元，用于实现测量温度、弧光、电流显示及各种功能指示；所述报警单元还连接有无线通讯装置，所述无线通讯装置连接终端设备用于以短信的方式提醒报警。
采用上述技术方案，本发明提供的一种开关柜温升预警弧光防爆保护装置，具有以下有益效果：该开关柜温升预警弧光防爆保护装置通过将弧光对设备的危害降到最低，在最短时间内将因正常发热老化或突发原因引发的燃弧故障切除，实现了燃弧初期快速断开故障点，使得快速恢复供电成为可能，并延长一次设备的使用寿命，燃弧中后期可通过防火装置单元实现电缆头连接点保护功能，可以避免人员伤亡，安全性好。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，在本发明的结构示意图中，该开关柜温升预警弧光防爆保护装置包括系统主控模块，以及多个设置于电缆头连接点附近的采集模块，且每个该采集模块均包括温度传感单元、零磁通电流传感单元、弧光传感单元与无线传输单元，该无线传输单元分别与该温度传感单元、零磁通电流传感单元、弧光传感单元及系统主控模块通信连接。可以理解的，该温度传感单元安装在各电缆头连接点附近，采用感应取电形式的无源无线传感器，其通过热敏电阻采集电缆头的发热量，并通过无线传输单元进行数据温度数据传输，温度传感单元实时电缆头连接处温度变化；该弧光传感单元安装于开关柜内的各电缆连接头处，其用于采集电缆连接头处的电弧光强度信号，弧光传感单元将感测的弧光强度信号转换为脉冲信号，并通过光纤上传至系统主控模块；该零磁通电流传感单元安装于各电缆头的接线端子处，其用于采集接线端子的电流信号，其将检测到的电流信号经由无线传输单元上传至系统主控模块。
具体地，该开关柜温升预警弧光防爆保护装置还包括故障切除单元、人机交互操作单元、处理单元及报警单元，该故障切除单元、人机交互操作单元、处理单元及报警单元均与该系统主控模块通信连接，弧光传感单元为弧光传感器，其型号为ARC60-5；人机交互操作单元包括键盘，指示灯和显示屏，该键盘，指示灯和显示屏分别连接处理单元，用于实现测量温度、弧光、电流显示及各种功能指示，报警单元还具有无线通讯装置，无线通讯装置连接终端设备，用于以短信的方式提醒报警。
可以理解的，本发明设计合理，构造独特，本发明具有处理动作可靠迅速，适应于各种运行方式的优点，其具有弧光、磁通电流、温度三种监测模式，通过采集模块对电缆线接头处的弧光、磁通电流、温度进行实时监测，并将采集到的信号由信号处理单元进行放大、滤波并转换成数字信号传输给处理单元，可通过人机交互操作单元对处理单元设定相应的温度强度、弧光强度、电流强度阈值，当其监测到温度超过设定阈值，但弧光传感单元未有电弧光信号时，处理单元控制报警模块发出温度超限报警信号；当零磁通电流传感单元监测到的磁通电流超过设定阈值，但弧光传感单元未有电弧光信号时，处理单元控制故障切除单元进行故障来源通断并发出漏流超限报警信号；当弧光传感单元监测到有相应的电弧光时，但温度、电流均未超过设定阈值，处理单元控制开关柜电缆头跳闸断开。本发明将弧光对设备的危害降到最低，在最短时间内将因正常发热老化或突发原因引发的燃弧故障切除，实现了燃弧初期快速断开故障点，使得快速恢复供电成为可能，并延长一次设备的使用寿命，燃弧中后期通过防火装置单元实现电缆头连接点保护功能，可以避免人员伤亡，同时由报警单元协同报警，并发送报警短信至已设定手机号码的手机或调度端信息收集装置上，能够对8000LX以上的弧光在7ms以内迅速动作。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种开关柜温升预警弧光防爆保护装置，其特征在于：包括系统主控模块，以及多个设置于电缆头连接点附近的采集模块，且每个所述采集模块均包括温度传感单元、零磁通电流传感单元、弧光传感单元与无线传输单元，所述无线传输单元分别与所述温度传感单元、零磁通电流传感单元、弧光传感单元及系统主控模块通信连接。
2.根据权利要求1所述的开关柜温升预警弧光防爆保护装置，其特征在于：所述温度传感单元采用感应取电形式的无源无线传感器。
3.根据权利要求1所述的开关柜温升预警弧光防爆保护装置，其特征在于：所述温度传感单元安装在各电缆头连接点附近，其通过热敏电阻采集所述电缆头的发热量，并通过所述无线传输单元进行数据温度数据传输，所述温度传感单元还用于实时检测电缆头连接处温度变化。
4.根据权利要求1所述的开关柜温升预警弧光防爆保护装置，其特征在于：所述弧光传感单元安装于开关柜内的各电缆连接头处，其用于采集电缆连接头处的电弧光强度信号。
5.根据权利要求4所述的开关柜温升预警弧光防爆保护装置，其特征在于：所述弧光传感单元将感测到的所述电弧光强度信号转换为脉冲信号，并通过光纤上传至所述系统主控模块。
6.根据权利要求1所述的开关柜温升预警弧光防爆保护装置，其特征在于：所述零磁通电流传感单元安装于各电缆头的接线端子处，其用于采集接线端子的电流信号，并将检测到的电流信号经由无线传输单元上传至所述系统主控模块。
7.根据权利要求1所述的开关柜温升预警弧光防爆保护装置，其特征在于：所述弧光传感单元为弧光传感器，其型号为ARC60-5。
8.根据权利要求1所述的开关柜温升预警弧光防爆保护装置，其特征在于：还包括故障切除单元、人机交互操作单元、处理单元及报警单元，所述故障切除单元、人机交互操作单元、处理单元及报警单元均与所述系统主控模块通信连接。
9.根据权利要求8所述的开关柜温升预警弧光防爆保护装置，其特征在于：所述故障切除单元用于接收处理单元下达的指令，并切除故障来源段；所述人机交互操作单元包括键盘、指示灯和显示屏，所述键盘、指示灯和显示屏分别连接所述处理单元，用于实现测量温度、弧光、电流显示及各种功能指示；所述报警单元还连接有无线通讯装置，所述无线通讯装置连接终端设备用于以短信的方式提醒报警。
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| CN205945031U (zh) * | 2016-08-16 | 2017-02-08 | 成都万博智能电力科技股份有限公司 | 一种用于开关柜电缆头的保护装置 |
| CN109347068A (zh) * | 2018-10-23 | 2019-02-15 | 安徽美昂电气有限公司 | 一种开关柜电缆头防爆保护装置 |
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