CN112803178A - 接线耳以及具备接线耳的电缆 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种接线耳以及具备接线耳的电缆，接线耳包括电缆芯连接端部，还包括：封装在电缆芯连接端部外部的固定壳体，封装在固定壳体内部的信号发送器、温度传感器以及互感供电装置，温度传感器的感应部与电缆芯连接端部感温接触，并和信号发送器电连接，供电互感装置套设于电缆芯连接端部的外部，并与信号发送器电连接连接，互感供电装置用于在电缆芯连接端部内电流产生磁场的激励下产生互感电流，互感电流用于为信号发送器供电，温度传感器用于检测电缆芯连接端部的温度，信号发送器用于向外部发送温度数据。本方案可以实现准确测量电缆芯连接端部的温度，且保证接线耳处于同一电位，避免出现电气击穿。

Description

接线耳以及具备接线耳的电缆

技术领域

本申请涉及配电技术领域，更具体地，涉及一种接线耳以及具备接线耳的电缆。

背景技术

在配电技术领域，电能经过高压变电站进行降压后输出到开关柜，再经过进一步降压输送到用户。

开关柜属于二次分配电设备，出线端子作为开关柜的输出接口，通常借助于电缆靴与电缆连接。出线端子与电缆靴连接的部分容易因为接触不良而出现高温，连接部分长期过热会引起绝缘击穿，极耳引发大面积的停电事故。

因此，对开关柜的出线端子与电缆连接部分温度监控是一个亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请提供一种接线耳以及具备接线耳的电缆，旨在提供一种可以准确测量电缆芯连接端部的温度方案。

第一方面，本申请提供一种接线耳，包括：电缆芯连接端部，接线耳还包括：封装在电缆芯连接端部外部的固定壳体，封装在固定壳体内部的信号发送器、温度传感器以及互感供电装置；

温度传感器的感应部与电缆芯连接端部感温接触，并和信号发送器电连接；

供电互感装置套设于电缆芯连接端部的外部，并与信号发送器电连接连接。

可选地，互感供电装置包括呈环状的磁体和互感线圈；

磁体封装在固定壳体内，且磁体套设于电缆芯连接端部外，互感线圈绕于磁体上；

互感线圈具有两个供电线端子，并分别与信号发送器连接。

可选地，温度传感器、信号发送器、互感供电装置与固定壳体一体式设置。

可选地，信号发送器包括感温信号处理单元和无线单元；感温信号处理单元分别连接温度传感器和无线单元。

第二方面，本申请提供一种电缆，包括：电缆芯以及包覆在电缆芯外部的绝缘体；电缆还包括：接线耳；

其中，接线耳包括：与电缆芯连接的电缆芯连接端部、封装在电缆芯连接端部外部的固定壳体；

接线耳还包括：封装在固定壳体内部的信号发送器、温度传感器以及互感供电装置；

温度传感器的感应部与电缆芯连接端部感温接触，并和信号发送器电连接；

供电互感装置套设于电缆芯外部，并与信号发送器电连接连接。

本申请实施例提供一种接线耳以及具备接线耳的电缆，接线耳包括：电缆芯连接端部以及封装在电缆芯连接端部外部的固定壳体，信号发送器、温度传感器以及互感供电装置封装在固定壳体内，温度传感器的感应部与电缆芯连接端部感温接触，并和信号发送器电连接，温度传感器实时检测获得接线耳的温度信号，并将温度信号传输至信号发送器，由信号发送器将接线耳的温度数据向外部发送。供电互感装置套设于电缆芯连接端部的外部，并与信号发送器电连接连接。当接线耳的电缆芯连接端部与电缆芯连接，接线耳中流过交流电时，在供电互感装置中产生互感电流，互感电流用于向信号发送器供电。无需引入低压供电电路，通过互感供电装置实现自供电。也无需引入低压信号输出电路，通过信号发送器以无线方式向外发送温度数据，可以使接线耳内各个部件位于同一电位，接线耳内压降小，不存在电气击穿。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的电能输送的结构示意图；

图2为本申请另一实施例提供的接线耳的立体结构示意图；

图3为本申请另一实施例提供的电缆的结构示意图。

附图标记：

1-发电机组；2-超高压传输线路；3-一次电能分配线路；4-二次电能分配线路；100-接线耳；101-电缆芯连接端部；102-温度传感器；103-信号发送器；104-互感供电装置；20-电缆；201-电缆芯；202-绝缘体。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示，电能传输线路包括超高压传输线路2、一次电能分配线路3以及二次电能分配线路4；发电机组1产生的电能经由高压传输线路2中变压器升压后传输；高压传输线路2为一次电能分配线路3供电，一次电能分配线路3中的变压器对电压进行降压后分多路传输；一次电能分配线路3为二次电能分配线路4供电，二次电能分配线路4将电能分多路传输，二次电能分配线路直接接入用户。

开关柜作为二次电能分配线路4中设备，通过将开关柜的出线端子与电缆连接，以实现向用户提供电能。出线端子与电缆连接部分容易因为接触不良而出现高温，连接部分长期过热会引起绝缘击穿，引发大面积的停电事故。因此，对开关柜的出线端子与电缆连接部分温度监控是一个亟待解决的技术问题。

本申请提供一种接线耳以及具备接线耳的电缆，旨在提供可以准确获得接线耳的温度方案。本申请的发明构思为：接线耳作为电缆的连接端，在接线耳上布置温度传感器102、信号传感器104以及互感供电装置104。温度传感器102的感应部与电缆芯连接端部感温接触，准确测量电缆芯连接端部的温度。电缆芯连接端部位于互感供电装置105内部，当电缆芯连接端部与电缆芯连接时，电缆芯连接端部内部通入高压电流，高压电流产生的磁场在互感供电装置104内激励出互感电流，该互感电流向信号发送器供电，无需引入低压供电电路，实现接线耳内部自供电。温度传感器102在检测获得温度信号后，通过信号发送器104将温度数据以无线方式向外部输出，无需引入低压信号输出电路。可以使接线耳内各个器件处于同一电位，接线耳内压降小，不会出现电气击穿。

如图2所示，其为本申请一类具体实施方式的接线耳100。其中，接线耳100包括电缆芯连接端部101、固定壳体(图未示)、温度传感器102、信号发送器103以及互感供电装置104。

固定壳体封装在电缆芯连接端部101外，电缆芯连接端部101用于与电缆芯连接。优选地，电缆芯连接端部101呈筒状。在连接电缆芯连接端部101与电缆芯时，将电缆芯插入电缆芯连接端部101，使用工具夹紧电缆芯连接端部。

温度传感器102、信号发送器103以及互感供电装置104封装在固定壳体内，且保证温度传感器102的感应部与电缆芯连接端部101感温接触。让温度传感器102的感应部与电缆芯连接端部101接触，可以准确检测获得电缆芯连接端部101的温度信号。

互感供电装置104套设于电缆芯连接端部101外，当接线耳100与电缆芯连接时，接线耳100内通入幅值超过10kV的交变电流，互感供电装置105在电缆芯连接端部101内电流产生磁场的激励下向互感器一样产生互感电流。互感供电装置105与信号发送器104电连接，互感供电装置产生互感电流作为信号发送器104的电源。

温度传感器103与信号发送器104电连接，温度传感器103在检测获得电缆芯连接端部101的温度信号后，将温度信号传输至信号发送器104，信号发送器104用于将温度信号进行模/数转换生成温度数据，并通过相应传输协议打包成温度数据包，并向外部发送温度数据包。

下面描述接线耳进行温度检测的工作原理：温度传感器102的感应部与电缆芯连接端部101感温接触，直接检测获得电缆芯连接端部的温度信号。当接线耳的电缆芯连接端部与电缆芯连接时，接线耳内通入超过10kV的交变电流，使得接线耳也处于高压下。若在接线耳内引入低压电路，例如：低压供电电路、低压信号传输电路等电路，都会使接线耳存在电气击穿的情况。本实施例中由互感供电装置105供电，电缆芯连接端部101中通入交变电流在互感供电装置105内产生低压互感电流，互感供电装置105和信号发送器104之间电连接，互感供电装置105生成的互感电流作为信号发送器104电源，实现接线耳内自供电。另外，温度传感器102在检测获得电缆芯连接端部的温度信号时，将电缆芯连接端部的温度信号传输至信号发送器104，由信号发送器104将电缆芯连接端部的温度信号转换为温度数据，并通过无线方式向外部发射温度数据，无需引入低压信号传输电路，使接线耳位于同一电位。

在上述实施例中，将温度传感器、信号发送器以及互感供电装置封装在固定壳体内，温度传感器的感应部与电缆芯连接端部感温接触，准确检测电缆芯连接端部的温度，由互感供电装置在电缆芯连接端部内电流激励下产生互感电流，互感电流用于向信号发送器供电，以使信号发送器将温度信号转换为温度数据，并通过无线方式将温度数据向外发送。通过上述设置，接线耳处于等电位下，像小鸟站在高压线上，接线耳内压降比较小，接线耳不会出现电气击穿。

下面描述本申请另一类具体实施方式的接线耳100，接线耳100包括电缆芯连接端部101、固定壳体、温度传感器102、信号发送器103以及互感供电装置104。

其中，接线耳内各个部件的位置关系以及连接关系已经在上述实施例中详细说明，此次不再赘述。

其中，温度传感器102可以是电阻式温度传感器、热电偶式温度传感器、双金属式传感器等类型。

继续参考图2，互感供电装置104包括呈环状的磁体和互感线圈，磁体位于固定壳体内，且套设于电缆芯连接端部外，互感线圈绕于磁体上，互感线圈的两个端子分别与信号发送器连接以实现对信号发送器103的供电。

当接线耳100和电缆芯连接时，电缆芯连接端部101内流过电流，电缆芯连接端部101作为一次线圈，经过磁体传递电磁能，在互感线圈内会产生互感电流，互感电流被提供给信号发送器103。

信号发送器103包括感温信号处理单元和无线单元，感温信号处理单元和无线单元之间电连接，感温信号处理单元用于将温度传感103检测的温度信号进行模/数转换生成温度数据，无线单元用于向外部发送温度数据包。

优选地，将信号发送器103中感温信号处理单元和无线单元集成在电路板上，构成无线发射线路板，将温度传感器102以及互感供电装置104均连接到无线发射线路板上，再使用浇注的工艺将连接有温度传感器102、互感供电装置104的无线发射线路板和固定壳体集成为一体式结构。需要注意的是：要保证温度传感器的感应部与电缆芯连接端部101感温接触。

下面描述接线耳进行温度检测的工作原理：温度传感器102的感应部与电缆芯连接端部101感温接触，直接检测获得电缆芯连接端部的温度。接线耳与电缆芯连接时，接线耳100内会流入幅值超过10kV的交变电流，交变电流能够在电缆芯连接端部101周围产生交变磁场，经过互感供电装置105内磁体传递电磁能，在互感供电装置的互感线圈内产生互感电流，互感供电装置105产生的互感电流作为信号发送器104的电源。温度传感器102监测电缆芯连接端部101的温度，获得电缆芯连接端部101的温度信号。由温度传感器102将电缆芯连接端部的温度信号传输至信号发送器104。信号发送器104内感温信号处理单元将温度信号进行模/数转换生成温度数据，由无线单元将温度数据通过无线方式向外发送。

优选地，信号发送器104内感温信号处理单元用于对在多个时间检测得到温度信号进行处理获得温度数据包，并向外发送温度数据包。通过将多个温度信号打包后向外发送，减少信号发送器104的功耗，减少互感供电装置105提供功率，进而减少互感供电装置105的尺寸，减少互感供电装置105对接线耳结构的影响。

在上述实施例中，电缆芯连接端部作为一次线圈，由电缆芯端部内交流电激励，在互感供电装置内互感线圈内产生互感电流，该互感电流用于向信号发送器提供互感电流，实现接线耳内部自供电，可以避免引入低压供电电路，使接线耳处于同一电位。另外，信号发送器将多个时间采集的温度信号打包成温度数据包，可以降低信号发送器的工作功率，进而可以进一步减少互感供电装置的尺寸，减少互感供电装置对接线耳结构的影响，提高接线耳的可靠性。

如图3所示，其为本发明另一类具体实施方式的电缆20，电缆20包括电缆芯201、绝缘体202以及接线耳100。

其中，电缆芯201的端部安装在接线耳100的电缆芯连接端部101中，优选地，电缆芯连接端部101呈圆筒状，将电缆芯201插入电缆芯连接端部101中，通过工具加紧电缆芯连接端部101，使电缆芯201和接线耳100连接。

接线耳的结构已经在上述实施例中详细说明，此次不再赘述。

在电缆中通入高压电流时，位于接线耳的保护壳体内的温度传感器102检测获得电缆芯连接端部的温度，互感供电装置104基于互感器原理向信号发送器103供电，由信号发送器103将温度数据向外发送。

在上述实施例中，将温度传感器的感应部设置于电缆芯连接端部，并由信号发送器将温度信号输出，互感供电装置为信号发送器供电，当电缆通过接线耳与其他电气部件连接时，可以实时检测接线耳和其他电气部件连接处的温度。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案。

Claims (5)

1.一种接线耳，包括：电缆芯连接端部，其特征在于，还包括：封装在所述电缆芯连接端部外部的固定壳体，封装在所述固定壳体内部的信号发送器、温度传感器以及互感供电装置；

所述温度传感器的感应部与所述电缆芯连接端部感温接触，并和所述信号发送器电连接；

所述供电互感装置套设于所述电缆芯连接端部的外部，并与所述信号发送器电连接连接。

2.根据权利要求1所述的接线耳，其特征在于，所述互感供电装置包括呈环状的磁体和互感线圈；

所述磁体封装在所述固定壳体内，且所述磁体套设于所述电缆芯连接端部外，所述互感线圈绕于所述磁体上；

所述互感线圈具有两个供电线端子，并分别与所述信号发送器连接。

3.根据权利要求1或2所述的接线耳，其特征在于，所述温度传感器、所述信号发送器、所述互感供电装置与所述固定壳体一体式设置。

4.根据权利要求1或2所述的接线耳，其特征在于，所述信号发送器包括感温信号处理单元和无线单元；所述感温信号处理单元分别连接所述温度传感器和所述无线单元。

5.一种电缆，包括：电缆芯以及包覆在所述电缆芯外部的绝缘体；其特征在于，所述电缆还包括：接线耳；

其中，所述接线耳包括：与所述电缆芯连接的电缆芯连接端部、封装在所述电缆芯连接端部外部的固定壳体；

所述接线耳还包括：封装在所述固定壳体内部的信号发送器、温度传感器以及互感供电装置；

所述温度传感器的感应部与所述电缆芯连接端部感温接触，并和所述信号发送器电连接；

所述供电互感装置套设于所述电缆芯外部，并与所述信号发送器电连接连接。

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