CN113932946B - 一种高压电缆接头的过热状态电子监测系统 - Google Patents

一种高压电缆接头的过热状态电子监测系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电力监控设备技术领域，且公开了一种高压电缆接头的过热状态电子监测系统，包括电缆接头部件，所述电缆接头部件的外侧分别套接有支撑架和辅助复合管件，且支撑架顶部内侧套接有控制器，所述电缆接头部件两端的表面分别套接有第一薄膜式温度传感器和第三薄膜式温度传感器的。本发明通过设置控制器、第一薄膜式温度传感器、第二薄膜式温度传感器、第三薄膜式温度传感器形成第一套电子检测系统，它可对电缆接头部件利用电缆接头本体以及电缆本体两个不同的区域进行温度监测，而后将两个不同的区域温度数据进行实时对比后，可放大电缆接头部件的温度变化程度，使得工作人员及时发现并及时维修。

Description

一种高压电缆接头的过热状态电子监测系统
技术领域
本发明涉及电力监控设备技术领域，具体为一种高压电缆接头的过热状态电子监测系统。
背景技术
电缆接头又称电缆头。电缆铺设好后，为了使其成为一个连续的线路，各段线必须连接为一个整体，这些连接点就称为电缆接头。电缆线路中间部位的电缆接头称为中间接头，而线路两末端的电缆接头称为终端头。电缆接头是用来锁紧和固定进出线，起到防水防尘防震动的作用，而电力电缆终端接头的高接触电阻、局部放电积累等原因产生的热量使电缆终端接头的温度不断升高，特别是在10kv、20kv等高压电缆使用时，接头的升温会加快电缆绝缘材料的老化、泄流电流逐步增大，到达一定程度后会发生击穿或火灾，因此为保证电缆接头使用时的安全，科技人员针对性的研发了多种测温方法运用到电缆安全监控系统中，例如采用温蜡片、仪红外传感器、热电偶、热敏电阻等温度检测的元器件进行对电缆接头进行温度监测后，产生了一定保护效果，但是由于电缆过热现象具有隐蔽性高、早期温升缓慢、难以检测的特点，在通常情况下，从电缆接头过热到事故发生，整个过程发展缓慢、时间过长，早期温升现象不明显，现有的测量方法难以进行有效地监测，且在检测出电缆温度异常到工作人员到达维修的这一段时间内，现有电缆安全监控系统并不能对电缆接头进行降温，当工作人员赶到时，电缆接头很有可能因温度过高而已经出现击穿或火灾的问题。
发明内容
本发明提供了一种高压电缆接头的过热状态电子监测系统，解决了上述背景技术中提出的问题。
本发明提供如下技术方案：一种高压电缆接头的过热状态电子监测系统，包括电缆接头部件，所述电缆接头部件的外侧分别套接有支撑架和辅助复合管件，且支撑架顶部内侧套接有控制器，所述电缆接头部件两端的表面分别套接有第一薄膜式温度传感器和第三薄膜式温度传感器的，且电缆接头部件中部的表面套接有第二薄膜式温度传感器，所述复合管件的两端分别安装有风冷部件和降温部件，所述复合管件的内部包括有第一螺旋管，且第一螺旋管的内部套接有第二螺旋管，所述第一螺旋管的两端与第二螺旋管的两端均共同连接有一个密封套块，所述第一螺旋管的内壁与第二螺旋管的表面不接触，所述第一螺旋管与第二螺旋管均套接在电缆接头部件中部的外侧，所述第一螺旋管与电缆接头部件、第二薄膜式温度传感器、均不接触，所述第一螺旋管的内壁开设有出风槽，所述风冷部件内部的包括有小型鼓风机，且小型鼓风机通过导线与控制器电性连接，所述小型鼓风机的一侧固定连接有输风管，所述输风管的一端固定套接在第一螺旋管一端的内侧，所述小型鼓风机另一侧的表面固定连接有第一支架，所述第一支架的一端固定连接在控制器中部一侧的内壁上，所述小型鼓风机通过导线与控制器电性连接，所述降温部件的内部包括有小型水泵，且小型水泵的两侧分别固定连接有输液管和吸液管，所述输液管的一端固定套接在一个密封套块的内部并与第二螺旋管的一端贯通，所述吸液管的一端固定连接有冷却盒，所述冷却盒的一侧固定连接在控制器中部另一侧的侧壁，所述冷却盒的底部固定套接有回流管，所述回流管的一端固定套接在另一个密封套块的内部并与第二螺旋管的另一端贯通，所述小型水泵的底部固定连接有第二支架，所述第二支架的一侧固定连接在控制器另一侧中部的侧壁上，所述降温部件的内部包括有小型水泵，且小型水泵的两侧分别固定连接有输液管和吸液管，所述输液管的一端固定套接在一个密封套块的内部并与第二螺旋管的一端贯通，所述吸液管的一端固定连接有冷却盒，所述冷却盒的一侧固定连接在控制器中部另一侧的侧壁，所述冷却盒的底部固定套接有回流管，所述回流管的一端固定套接在另一个密封套块的内部并与第二螺旋管的另一端贯通，所述小型水泵的底部固定连接有第二支架，所述第二支架的一侧固定连接在控制器另一侧中部的侧壁上，所述小型水泵通过导线与控制器电性连接，所述小型水泵通过导线与控制器电性连接所述电缆接头部件底部的内侧套接有辅助温度监测部件。
精选的，所述第三薄膜式温度传感器、第二薄膜式温度传感器、第一薄膜式温度传感器均通过导线与控制器电性连接，且控制器底部的两侧固定连接支架，所述控制器顶部的支架与电缆接头部件顶部的内壁通过螺丝进行固定连接，所述控制器的内部包括控制器本体、电压转换电路、A/D转换电路、无线发射模块、储电池。
精选的，所述辅助温度监测部件的内部包括有称重传感器，且称重传感器的底部与电缆接头部件底部的内壁固定连接，所述称重传感器通过导线与控制器电性连接，所述称重传感器的顶部固定连接有承接板，所述承接板的顶部设置有温蜡片，所述温蜡片活动套接在电缆接头部件底部的表面。
精选的，所述温蜡片的顶面固定连接有方形挡条，且温蜡片与复合管件不接触。
精选的，所述控制器底部两侧的侧壁均固定套接有一个柔质套，且两个柔质套卡接在电缆接头部件两端的表面，所述控制器底部的两侧开设有安装孔，所述控制器底部两侧的侧壁开设有让位槽，所述电缆接头部件的内部包括电缆接头本体以及电缆接头本体两端连接的电缆本体。
本发明具备以下有益效果：
1、本发明通过设置控制器、第一薄膜式温度传感器、第二薄膜式温度传感器、第三薄膜式温度传感器形成第一套电子检测系统，它可对电缆接头部件利用电缆接头本体以及电缆本体两个不同的区域进行温度监测，而后将两个不同的区域温度数据进行实时对比后，可放大电缆接头部件的温度变化程度，使得工作人员及时发现并及时维修。
2、本发明通过设置控制器、辅助温度监测部件形成第二套电子检测系统，它可直接对电缆接头部件内部的电缆接头本体区域进行温度监测，而当电缆接头部件内部的电缆接头本体区域作业产生的温度使辅助温度监测部件内部的熔化时，利用自身下落重力对进行施压，而后压力转变为电信号传导控制器，再警示工作人员关注电缆接头部件的温度变化情况，及时维修，且第二套电子检测系统与第一套电子检测系统独立运行，但产生相同的效果，由此可充分提升监测系统的准确性。
3、本发明通过设置风冷部件与降温部件与复合管件配合使用后，可对电缆接头部件进行冷却缓冲，降低电缆接头部件温度上升的速度，进而为工作人员的提供维修移动的缓冲时间，降低电缆接头部件因温度过高而已经出现击穿或火灾的几率。
附图说明
图1为本发明系统示意图；
图2为本发明结构的正视示意图；
图3为本发明结构的后视示意图；
图4为本发明结构复合管件局部的剖视示意图。
图中：1、电缆接头部件；2、控制器；3、支撑架；4、第一薄膜式温度传感器；5、第二薄膜式温度传感器；6、第三薄膜式温度传感器；7、辅助温度监测部件；71、称重传感器；72、承接板；73、温蜡片；8、复合管件；81、第一螺旋管；82、第二螺旋管；83、密封套块；84、出风槽；9、风冷部件； 91、小型鼓风机；92、输风管；93、第一支架；10、降温部件；101、小型水泵；102、输液管；103、吸液管；104、冷却盒；105、回流管；106、第二支架；11、柔质套。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1、图2、图4，一种高压电缆接头的过热状态电子监测系统，包括电缆接头部件1，电缆接头部件1的外侧分别套接有支撑架3和辅助复合管件8，复合管件8的内部包括有第一螺旋管81，且第一螺旋管81的内部套接有第二螺旋管82，第一螺旋管81的两端与第二螺旋管82的两端均共同连接有一个密封套块83，第一螺旋管81的内壁与第二螺旋管82的表面不接触，第一螺旋管81与第二螺旋管82均套接在电缆接头部件1中部的外侧，第一螺旋管81与电缆接头部件1、第二薄膜式温度传感器5、温蜡片73均不接触，第一螺旋管81的内壁开设有出风槽84，且支撑架3顶部内侧套接有控制器2，控制器2底部两侧的侧壁均固定套接有一个柔质套11，且两个柔质套11卡接在电缆接头部件1两端的表面，控制器2底部的两侧开设有安装孔，控制器2 底部两侧的侧壁开设有让位槽，电缆接头部件1的内部包括电缆接头本体以及电缆接头本体两端连接的电缆本体。
请参阅图1、图2、图4，电缆接头部件1两端的表面分别套接有第一薄膜式温度传感器4和第三薄膜式温度传感器6的，第三薄膜式温度传感器6、第二薄膜式温度传感器5、第一薄膜式温度传感器4均通过导线与控制器2电性连接，且控制器2底部的两侧固定连接支架，控制器2顶部的支架与电缆接头部件1顶部的内壁通过螺丝进行固定连接，控制器2的内部包括控制器本体、电压转换电路、A/D转换电路、无线发射模块、储电池且电缆接头部件 1中部的表面套接有第二薄膜式温度传感器5，复合管件8的两端分别安装有风冷部件9和降温部件10，风冷部件9内部的包括有小型鼓风机91，且小型鼓风机91通过导线与控制器2电性连接，小型鼓风机91的一侧固定连接有输风管92，输风管92的一端固定套接在第一螺旋管81一端的内侧，小型鼓风机91另一侧的表面固定连接有第一支架93，第一支架93的一端固定连接在控制器2中部一侧的内壁上，小型鼓风机91通过导线与控制器2电性连接，降温部件10的内部包括有小型水泵101，且小型水泵101的两侧分别固定连接有输液管102和吸液管103，输液管102的一端固定套接在一个密封套块 83的内部并与第二螺旋管82的一端贯通，吸液管103的一端固定连接有冷却盒104，冷却盒104的一侧固定连接在控制器2中部另一侧的侧壁，冷却盒 104的底部固定套接有回流管105，回流管105的一端固定套接在另一个密封套块83的内部并与第二螺旋管82的另一端贯通，小型水泵101的底部固定连接有第二支架106，第二支架106的一侧固定连接在控制器2另一侧中部的侧壁上，小型水泵101通过导线与控制器2电性连接，电缆接头部件1底部的内侧套接有辅助温度监测部件7，辅助温度监测部件7的内部包括有称重传感器71，且称重传感器71的底部与电缆接头部件1底部的内壁固定连接，称重传感器71通过导线与控制器2电性连接，称重传感器71的顶部固定连接有承接板72，承接板72的顶部设置有温蜡片73，温蜡片73活动套接在电缆接头部件1底部的表面，温蜡片73的顶面固定连接有方形挡条，且温蜡片73 与复合管件8不接触。
工作原理：使用时，有两套温度监测系统，第一套，分别由第一薄膜式温度传感器4和第三薄膜式温度传感器6对电缆接头部件1内部的电缆本体进行实时温度检测，由第二薄膜式温度传感器5对电缆接头部件1内部的电缆接头本体的温度进行实时温度监测，而三组温度数据输送到控制器2后，控制器2会先将第三薄膜式温度传感器6的检测出的温度与预设正常阈值对比，与此同时，控制器2内部的无线发射模块将温度数据发送到后台总控制站，三组数据随后进行对比，可明显看出电缆接头部件1内部电缆接头本体的温度变化程度，由此为工作人员提供判断依据，而当电缆接头部件1内部电缆接头本体的温度超过控制器2内部预设正常阈值时，控制器2将分别启动降温部件10内部的小型水泵101以及风冷部件9内部的小型鼓风机91，继而由小型水泵101通过输液管102以及吸液管103将冷却盒104内部的冷却液输送到第二螺旋管82的内部再通过回流管105回流至冷却盒104的内部形成循环，而风冷部件9内部的小型鼓风机91强制产生气流并通过输风管92 输送到第一螺旋管81的内部，进入到第一螺旋管81内部的气流会通过出风槽84吹向电缆接头部件1的表面进行降温，而进入到第一螺旋管81内部的气流会被第二螺旋管82内部的冷却液进行进一步降温，提升冷却效果。
第二套，辅助温度监测部件7形成第二套电子检测系统，它可直接对电缆接头部件1内部的电缆接头本体区域进行温度监测，而当电缆接头部件1 内部的电缆接头本体区域作业产生的温度使辅助温度监测部件7内部的温蜡片73熔化时，利用温蜡片73自身下落重力对称重传感器71进行施压，而后压力转变为电信号传导控制器2，继而由控制器2将分别启动降温部件10内部的小型水泵101以及风冷部件9内部的小型鼓风机91进行与上述相同的作业。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。同时在本发明的附图中，填充图案只是为了区别图层，不做其他任何限定。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种高压电缆接头的过热状态电子监测系统，包括电缆接头部件(1)，其特征在于：所述电缆接头部件(1)的外侧分别套接有支撑架(3)和辅助复合管件(8)，且支撑架(3)顶部内侧套接有控制器(2)，所述电缆接头部件(1)两端的表面分别套接有第一薄膜式温度传感器(4)和第三薄膜式温度传感器(6)的，且电缆接头部件(1)中部的表面套接有第二薄膜式温度传感器(5)，所述复合管件(8)的两端分别安装有风冷部件(9)和降温部件(10)，所述复合管件(8)的内部包括有第一螺旋管(81)，且第一螺旋管(81)的内部套接有第二螺旋管(82)，所述第一螺旋管(81)的两端与第二螺旋管(82)的两端均共同连接有一个密封套块(83)，所述第一螺旋管(81)的内壁与第二螺旋管(82)的表面不接触，所述第一螺旋管(81)与第二螺旋管(82)均套接在电缆接头部件(1)中部的外侧，所述第一螺旋管(81)与电缆接头部件(1)、第二薄膜式温度传感器(5)、温蜡片(73)均不接触，所述第一螺旋管(81)的内壁开设有出风槽(84)，所述风冷部件(9)内部的包括有小型鼓风机(91)，且小型鼓风机(91)通过导线与控制器(2)电性连接，所述小型鼓风机(91)的一侧固定连接有输风管(92)，所述输风管(92)的一端固定套接在第一螺旋管(81)一端的内侧，所述小型鼓风机(91)另一侧的表面固定连接有第一支架(93)，所述第一支架(93)的一端固定连接在控制器(2)中部一侧的内壁上，所述小型鼓风机(91)通过导线与控制器(2)电性连接，所述降温部件(10)的内部包括有小型水泵(101)，且小型水泵(101)的两侧分别固定连接有输液管(102)和吸液管(103)，所述输液管(102)的一端固定套接在一个密封套块(83)的内部并与第二螺旋管(82)的一端贯通，所述吸液管(103)的一端固定连接有冷却盒(104)，所述冷却盒(104)的一侧固定连接在控制器(2)中部另一侧的侧壁，所述冷却盒(104)的底部固定套接有回流管(105)，所述回流管(105)的一端固定套接在另一个密封套块(83)的内部并与第二螺旋管(82)的另一端贯通，所述小型水泵(101)的底部固定连接有第二支架(106)，所述第二支架(106)的一侧固定连接在控制器(2)另一侧中部的侧壁上，所述小型水泵(101)通过导线与控制器(2)电性连接，所述电缆接头部件(1)底部的内侧套接有辅助温度监测部件(7)。
2.根据权利要求1所述的一种高压电缆接头的过热状态电子监测系统，其特征在于：所述第三薄膜式温度传感器(6)、第二薄膜式温度传感器(5)、第一薄膜式温度传感器(4)均通过导线与控制器(2)电性连接，且控制器(2)底部的两侧固定连接支架，所述控制器(2)顶部的支架与电缆接头部件(1)顶部的内壁通过螺丝进行固定连接，所述控制器(2)的内部包括控制器本体、电压转换电路、A/D转换电路、无线发射模块、储电池。
3.根据权利要求1所述的一种高压电缆接头的过热状态电子监测系统，其特征在于：所述辅助温度监测部件(7)的内部包括有称重传感器(71)，且称重传感器(71)的底部与电缆接头部件(1)底部的内壁固定连接，所述称重传感器(71)通过导线与控制器(2)电性连接，所述称重传感器(71)的顶部固定连接有承接板(72)，所述承接板(72)的顶部设置有温蜡片(73)，所述温蜡片(73)活动套接在电缆接头部件(1)底部的表面。
4.根据权利要求3所述的一种高压电缆接头的过热状态电子监测系统，其特征在于：所述温蜡片(73)的顶面固定连接有方形挡条，且温蜡片(73)与复合管件(8)不接触。
5.根据权利要求1所述的一种高压电缆接头的过热状态电子监测系统，其特征在于：所述控制器(2)底部两侧的侧壁均固定套接有一个柔质套(11)，且两个柔质套(11)卡接在电缆接头部件(1)两端的表面，所述控制器(2)底部的两侧开设有安装孔，所述控制器(2)底部两侧的侧壁开设有让位槽，所述电缆接头部件(1)的内部包括电缆接头本体以及电缆接头本体两端连接的电缆本体。
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