CN201885824U - 分布式电缆温度在线监测装置 - Google Patents

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刘君
周利军
王韬
王鹏
曹保江
高国强
曹晓斌
高波
李瑞芳
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Abstract

本实用新型公开了一种分布式电缆温度在线监测装置，它采用分布式结构，其基本框架由现场监测部分、信号传输部分和中央控制部分构成，其中场监测部分的温度传感器采用光纤光栅温度传感器；信号传输部分采用多芯光缆，用以连接现场监测部分与中央控制部分；中央控制部分由主控制计算机、通道扩展模块、光纤光栅信号解调仪以及报警输出模块组成。本实用新型使用安全、稳定、精度高的光纤光栅温度传感器，采用分层分布架构，能对电缆温度实现实时监测，避免故障发生，保证设备安全运行。

Description

分布式电缆温度在线监测装置
技术领域
本实用新型涉及一种分布式电缆温度在线监测装置，该装置用于电厂、变电站电缆温度在线监测，属于电气绝缘在线监测与故障诊断领域。
背景技术
随着电力系统的规模扩大和改造，电力电缆的应用范围越来越广泛，已经成为电厂、变电站的重要组成部分。由于电力电缆本身的特殊性，其附件(终端、中间接头)需要在电缆铺设完成后现场安装。这些附件在长期高压运行过程中，或因材料发生老化，或因制作质量不良，压接头不紧等原因，造成接触电阻增大，进而局部发热致使绝缘层烧穿，甚至引发火灾，导致设备损坏，大面积停电等巨大损失。因此有必要对电力电缆的温度状况实施实时监测。
由于电缆大多铺设在电缆隧道、电缆夹层等狭小空间内，工作环境特殊，不可能实施人工巡检；电缆附近是一个高电压、强电磁场的复杂环境，因此电子传感器的信号采集功能、信号通道的信息传输功能都受到严重影响，测量精度差，甚至损坏，不能工作。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种安全、稳定、测量精度较高的可扩展分布式电缆温度在线监测装置。
实现上述目的的技术方案是：它采用分布式结构，其基本框架由现场监测部分、信号传输部分和中央控制部分构成；其中，现场监测部分中的温度传感器采用光纤光栅温度传感器；信号传输部分采用多芯光缆，用以连接现场监测部分与中央控制部分；中央控制部分由主控制计算机、通道扩展模块、光纤光栅信号解调仪和报警输出模块组成。光纤光栅信号解调仪发射光源信号，经中央控制器的通信扩展模块(可根据需要下接多个信号传输器)，再经过信号传输部分的多芯光缆，到达光纤光栅温度传感器。光纤光栅温度传感器产生与环境温度相对应的反射光信号，反射光信号再沿原信号传输路径返回。光纤光栅信号解调仪接收信号并处理变换为温度信号，传递至中央控制器主控制计算机，主控制计算机将数据信息进行存储、分析，传递给报警输出模块，实现温度报警与故障报警功能。
上述技术方案中的温度传感器采用了光纤光栅温度传感器，由于光纤光栅温度传感器对电磁环境不敏感，因此从根本上去除了电磁环境干扰，可以实现较高的测量精度。再有，光纤光栅温度传感器经过退火处理，不会发生传感性能便宜，稳定性强；光纤光栅温度传感器的表面覆盖有一层绝缘耐压及高导热材料，可以承受高压，并且温度损失小。
上述技术方案中的中央控制部分由通道扩展模块、光纤光栅信号解调仪以及报警输出模块组成。其中通道扩展模块可以实现32路光路切换，实现了单套装置576只的传感器容量。报警输出模块由64路报警(32路火警报警、32路故障报警)模块组成，并且这些模块可以提供联动装置的联动信号。
上述主控制计算机，可以实现温度数据、报警信息、故障信息的直观现实和查看，便于进行故障分析和诊断。
上述报警输出模块，实现故障和过热报警，还可以提供联动装置的联动信号，实现报警时自动灭火等功能。
为此，本实用新型具有如下优点：传感器安全，性能稳定，测量精度较高，具有可扩展性，并且操作方便，报警功能强大。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明。
本实用新型分布式电缆温度在线监测装置，如图1所示，它采用分布式结构，其基本框架为现场监测部分1、信号传输部分2和中央控制部分3三部分构成。现场监测部分1包括若干光纤光栅温度传感器4，信号传输部分2为一根主干光缆，用以连接现场监测部分1与中央控制部分3。
分布式电缆温度在线监测装置的中央控制部分集合了主控制计算机5、通道扩展模块6、光纤光栅信号解调仪7以及报警输出模块8。光纤光栅传感器4经过特殊退火处理，其表面覆盖了一层绝缘耐压及高导热材料。中央控制部分的报警输出模块由64路报警(32路火警报警、32路故障报警)模块组成，可以实现32路火警报警、32路故障报警，以及提供联动装置的联动信号。
装置的温度监测步骤如下：(请确认以下的符号的表示是否恰当)
光纤光栅信号解调仪7-a控制通道扩展模块，选通通道1-32；
光纤光栅信号解调仪7-a发射光纤光栅温度传感器4-1所对应特征波长的光信号；
光纤光栅信号解调仪7-a接收光纤光栅温度传感器4-1所对应特征波长的光信号；
光纤光栅信号解调仪7-a将接收的光信号转换成温度信号，并传送给主控制计算机，同时，如果温度超过设定标准，则控制报警输出模块进行报警；
主控制计算机将本次测量结果进行存储；
针对光纤光栅温度传感器4-n，重复步骤(2)-(5)；
针对通道2-32，重复步骤(1)-(6)。

Claims (3)

1.一种分布式电缆温度在线监测装置，采用分布式结构，其基本框架由现场监测部分、信号传输部分和中央控制部分构成，其特征在于现场监测部分中的温度传感器采用光纤光栅温度传感器；信号传输部分采用多芯光缆，用以连接现场监测部分与中央控制部分；中央控制部分由主控制计算机、通道扩展模块、光纤光栅信号解调仪和报警输出模块组成。
2.根据权利要求1所述的分布式电缆温度在线监测装置，其特征在于光纤光栅传感器表面覆盖有一层绝缘耐压及高导热材料。
3.根据权利要求1所述的分布式电缆温度在线监测装置，其特征在于中央控制部分的报警输出模块由64路报警模块组成。 
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