CN114354009A - 一种基于配网电缆非闭合式无源无线测温检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于配网电缆非闭合式无源无线测温检测装置及方法，测温检测装置用于测量配网电缆接头的温度，测温检测装置位于铜网和绝缘带之间，包括壳体；非闭合式互感取电单元包括取电表带，以及设置于壳体内的取电线圈，取电表带固定设置于铜网外，壳体与取电表带固定连接，且取电表带、壳体与铜网抵接的侧面均涂设有半导电层；温度检测单元和无线信号发射单元均与非闭合式互感取电单元电连接；无线信号接收单元与无线信号发射单元、服务器展示单元均电连接。本发明的技术方案是通过在取电表带、壳体涂有半导电层，增大了铠装层与主绝缘层之间的距离，避免电缆出现击穿的情况，且测温检测装置可以在线实时检测电缆接头的温度。

Description

一种基于配网电缆非闭合式无源无线测温检测装置及方法

技术领域

本发明涉及电缆接头测温领域，特别是涉及一种基于配网电缆非闭合式无源无线测温检测装置及方法。

背景技术

随着城市化建设的快速发展，城市电网缆化程度不断提高，电力电缆已经成为城市电力网架的主要组成部分。导致电缆故障的原因很多，但70%的电缆故障发生在电缆接头。温度是反映电缆运行状态和缺陷的重要参数，可作为绝缘热老化、局放渐变进程的评估指标。温度的在线监测可以有效减少电缆故障，进一步实现动态增容，提高电缆线路的利用率，创造更高的经济价值。

现有的电缆接头温度检测设备无法实现在线检测，且现有的检测设备安装在铜网外部，电缆铠装层与主绝缘层之间会存在一个突起的部位，影响了场强的变化，在有局放发生的时候容易发生击穿，增加了危险发生的可能性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于配网电缆非闭合式无源无线测温检测装置，所述基于配网电缆非闭合式无源无线测温检测装置具有实时检测电缆温度、避免电缆局放时发生击穿等特点，具有较好的适用性。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种基于配网电缆非闭合式无源无线测温检测装置，用于测量配网电缆接头的温度，所述电缆接头外设有铜网和绝缘带，所述测温检测装置位于所述铜网和绝缘带之间，包括：壳体；非闭合式互感取电单元，包括取电表带，以及设置于所述壳体内的取电线圈，所述取电表带固定设置于所述铜网外，所述壳体与所述取电表带固定连接，且所述取电表带、所述壳体与所述铜网抵接的侧面均涂设有半导电层；温度检测单元和无线信号发射单元，均与所述非闭合式互感取电单元电连接；无线信号接收单元和服务器展示单元，所述无线信号接收单元与所述无线信号发射单元、所述服务器展示单元均电连接。

优选地，所述壳体上设有开口，所述取电表带穿过所述开口，并与所述壳体固定连接；所述取电表带穿过所述取电线圈。

优选地，所述测温检测装置还包括线路板，所述线路板固定设置于所述壳体内，所述取电线圈、所述无线信号发射单元均集成于所述线路板上。

优选地，所述温度检测单元包括测温检测电路及测温传感器，所述测温检测电路集成于所述线路板上，所述测温传感器位于所述壳体内，且固定设置于所述壳体靠近所述电缆接头的侧面上。

优选地，所述温度检测单元包括测温检测电路及测温传感器，所述测温检测电路集成于所述线路板上，所述测温传感器位于所述壳体外，且固定设置于所述电缆接头的外侧面上。

优选地，所述测温检测装置还包括设置于所述线路板上的集成电压控制单元，所述集成电压控制单元与所述非闭合式互感取电单元电连接。

一种基于配网电缆非闭合式无源无线测温检测方法，包括所述的基于配网电缆非闭合式无源无线测温检测装置，且所述测温检测方法包括以下步骤：

第一步，电缆通电，非闭合式互感取电单元取电并给温度检测单元和无线信号发射单元供电；

第二步，所述温度检测单元检测所述电缆接头的温度，并将温度数据发送至所述无线信号发射单元；

第三步，所述无线信号发射单元将温度数据无线发送至所述无线信号接收单元；

第四步，所述无线信号接收单元对温度数据进行解析处理，并上传至服务器展示单元，所述服务器展示单元对温度数据进行存储及界面展示。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

上述技术方案中所提供的一种基于配网电缆非闭合式无源无线测温检测装置，通过将所述取电表带固定设置于所述铜网外，所述壳体与所述取电表带固定连接，且所述取电表带、所述壳体与所述铜网抵接的侧面均涂设有半导电层；温度检测单元和无线信号发射单元均与所述非闭合式互感取电单元电连接；所述无线信号接收单元与所述无线信号发射单元、所述服务器展示单元均电连接。由于所述取电表带、所述壳体与所述铜网抵接的侧面均涂设有半导电层，增大了铠装层与绝缘带之间的距离，避免了电缆可能发生局放出现击穿的情况，且所述测温检测装置可以在线实时检测电缆接头的温度，有效减少电缆发生故障的可能性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的基于配网电缆非闭合式无源无线测温检测装置的示意图。

图2为本发明实施例提供的另一种基于配网电缆非闭合式无源无线测温检测装置的示意图。

图3为本发明实施例提供的取电线圈、测温检测电路、无线信号发射单元、线路板、集成电压控制单元的示意图。

图4为本发明实施例提供的无线信号接收单元、服务器展示单元的示意图。

图5为本发明实施例提供的基于配网电缆非闭合式无源无线测温检测装置和电缆的装配图。

1、壳体；21、取电表带；22、取电线圈；31、测温检测电路；32、测温传感器；4、无线信号发射单元；5、无线信号接收单元；6、服务器展示单元；7、线路板；8、集成电压控制单元；91、电缆线芯；92、压接管；93、屏蔽罩；94、第一热缩管；95、铜网；96、绝缘带；97、第二热缩管。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明进行更为详细的描述，需要说明的是，下参照附图对本发明进行的描述仅是示意性的，而非限制性的。各个不同实施例之间可以进行相互组合，以构成未在以下描述中示出的其他实施例。

请参阅图1-图5，本发明实施例中提供了一种基于配网电缆非闭合式无源无线测温检测装置，包括：壳体1、非闭合式互感取电单元、温度检测单元和无线信号发射单元4、无线信号接收单元5、服务器展示单元6、线路板7、集成电压控制单元8。

在优选的实施例中，配电的电缆接头通过压接管92将两个电缆线芯91对接相连，电缆接头外套设屏蔽罩93和第一热缩管94，起到屏蔽作用和保护电缆接头的作用。第一热缩管94外缠绕铜网95，并与铠装层连接，所述测温检测装置安装在铜网95和绝缘带96之间后，使用绝缘胶带缠绕在测温检测装置外侧，最后使用较大的第二热缩管97套设于整个电缆接头的最外侧。值得注意的是，铠装层和所述铜网95属于同一层，即在电缆上是铠装形式，在电缆接头处是铜网形式。

由于所述测温检测装置安装在铜网95外部，电缆铠装层与绝缘带96之间会存在一个突起的部位，影响了场强的变化，在有局放发生的时候容易发生击穿。因此，本申请的所述取电表带21、所述壳体1与所述铜网95抵接的侧面均涂设有半导电层，增大了铠装层与绝缘带96之间的距离，避免了电缆可能发生局放出现击穿的情况。

值得注意的是，本发明采用喷涂的方式 ，在所述取电表带21、所述壳体1上喷涂半导电层，使得所述取电表带21、所述壳体1的外表面具有半导电特性。且半导电层可为半导电漆。

在优选的实施例中，所述非闭合式互感取电单元包括取电表带21、取电线圈22。所述取电表带21固定缠绕于铜网95外。所述壳体1上设有开口，所述取电表带21穿过开口，以使所述壳体1固定于所述取电表带21上，且所述壳体1与铜网95也抵接设置。

更为优选地，所述取电线圈22固定设置于所述壳体1内，且所述取电表带21穿过所述取电线圈22。当电缆内的电流大于5安培时，所述非闭合式互感取电单元即可实现取电。值得注意的是，所述非闭合式互感取电单元在取电时，所述取电表带21不会出现发热的现象，且在开合闸有大电流冲击的时候，也不会对所述测温检测装置造成损害。

在优选的实施例中，所述线路板7固定设置于所述壳体1内，且所述线路板7与所述取电线圈22电连接，实现对所述线路板7供电的目的。

在优选的实施例中，所述温度检测单元包括电连接的测温检测电路31和测温传感器32。所述测温检测电路31集成于所述线路板7上。

更为优选地，所述测温传感器32的设置方式有两种，第一种为所述测温传感器32固定设置于所述壳体1内。为了更为准确的检测电缆接头的温度，所述测温传感器32设置于所述壳体1靠近电缆接头的侧面上。第二种为所述测温传感器32位于所述壳体1外侧，所述测温传感器32直接固定设置于电缆接头的表面进行测温，且所述测温传感器32与所述测温检测电路31之间可为线连接。

在优选的实施例中，所述无线信号发射单元4也集成于所述线路板7上，所述测温传感器32将检测的温度数据发送给所述测温检测电路31，所述测温检测电路31将温度数据发送给所述无线信号发射单元4。

在优选的实施例中，所述无线信号接收单元5和服务器展示单元6位于整个电缆接头外侧，所述无线信号发射单元4与所述无线信号接收单元5无线通讯连接。所述无线信号接收单元5接收来自所述无线信号发射单元4的温度数据，并对温度数据进行解析处理，处理完成后将温度数据上传至服务器展示单元6，所述服务器展示单元6对温度数据进行存储及界面展示。

值得注意的是，所述无线信号发射单元4和所述无线信号接收单元5之间通过2.4G~2.5G无线信号进行数据传输,且可以选择通信频道地址。所述无线信号接收单元5和所述服务器展示单元6之间支持RS485通信、光纤、以太网、GPRS数据传输。

在优选的实施例中，所述集成电压控制单元8也集成于所述线路板7上。且所述非闭合式互感取电单元还可以包括均集成于所述线路板7上的续流元器件、充电控制器件、多个电容器、充电电压检测器件和自动控制充放电电路等。

本发明还提供了一种基于配网电缆非闭合式无源无线测温检测方法，所述测温检测方法包括以下步骤：

第一步，电缆通电，非闭合式互感取电单元取电并给温度检测单元和无线信号发射单元4供电；

第二步，所述温度检测单元检测所述电缆接头的温度，并将温度数据发送至所述无线信号发射单元4；

第三步，所述无线信号发射单元4将温度数据无线发送至所述无线信号接收单元5；

第四步，所述无线信号接收单元5对温度数据进行解析处理，并上传至服务器展示单元6，所述服务器展示单元6对温度数据进行存储及界面展示。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种基于配网电缆非闭合式无源无线测温检测装置，用于测量配网电缆接头的温度，所述电缆接头外设有铜网（95）和绝缘带（96），所述测温检测装置位于所述铜网（95）和绝缘带（96）之间，其特征在于，包括：

壳体（1）；

非闭合式互感取电单元，包括取电表带（21），以及设置于所述壳体（1）内的取电线圈（22），所述取电表带（21）固定设置于所述铜网（95）外，所述壳体（1）与所述取电表带（21）固定连接，且所述取电表带（21）、所述壳体（1）与所述铜网（95）抵接的侧面均涂设有半导电层；

温度检测单元和无线信号发射单元（4），均与所述非闭合式互感取电单元电连接；

无线信号接收单元（5）和服务器展示单元（6），所述无线信号接收单元（5）与所述无线信号发射单元（4）、所述服务器展示单元（6）均电连接。

2.如权利要求1所述的基于配网电缆非闭合式无源无线测温检测装置，其特征在于，所述壳体（1）上设有开口，所述取电表带（21）穿过所述开口，并与所述壳体（1）固定连接；所述取电表带（21）穿过所述取电线圈（22）。

3.如权利要求1所述的基于配网电缆非闭合式无源无线测温检测装置，其特征在于，所述测温检测装置还包括线路板（7），所述线路板（7）固定设置于所述壳体（1）内，所述取电线圈（22）与所述线路板（7）电连接，所述无线信号发射单元（4）集成于所述线路板（7）上。

4.如权利要求3所述的基于配网电缆非闭合式无源无线测温检测装置，其特征在于，所述温度检测单元包括测温检测电路（31）及测温传感器（32），所述测温检测电路（31）集成于所述线路板（7）上，所述测温传感器（32）位于所述壳体（1）内，且固定设置于所述壳体（1）靠近所述电缆接头的侧面上。

5.如权利要求3所述的基于配网电缆非闭合式无源无线测温检测装置，其特征在于，所述温度检测单元包括测温检测电路（31）及测温传感器（32），所述测温检测电路（31）集成于所述线路板（7）上，所述测温传感器（32）位于所述壳体（1）外，且固定设置于所述电缆接头的外侧面上。

6.如权利要求3所述的基于配网电缆非闭合式无源无线测温检测装置，其特征在于，所述测温检测装置还包括设置于所述线路板（7）上的集成电压控制单元（8），所述集成电压控制单元（8）与所述非闭合式互感取电单元电连接。

7.一种基于配网电缆非闭合式无源无线测温检测方法，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的基于配网电缆非闭合式无源无线测温检测装置，且所述测温检测方法包括以下步骤：

第一步，电缆通电，非闭合式互感取电单元取电并给温度检测单元和无线信号发射单元（4）供电；

第二步，所述温度检测单元检测所述电缆接头的温度，并将温度数据发送至所述无线信号发射单元（4）；

第三步，所述无线信号发射单元（4）将温度数据无线发送至所述无线信号接收单元（5）；

第四步，所述无线信号接收单元（5）对温度数据进行解析处理，并上传至服务器展示单元（6），所述服务器展示单元（6）对温度数据进行存储及界面展示。

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