CN201886618U - 高压电缆金属护套接地环流监测终端及系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高压电缆金属护套接地环流监测终端及系统，高压电缆金属护套接地环流监测系统包括远程服务器和一个或多个高压电缆接地环流监测终端，高压电缆金属护套接地环流监测终端包括远程终端单元、无线收发器、电源和环流采集装置，电源、无线收发器和环流采集装置均与远程终端单元相连，高压电缆金属护套接地环流监测终端与远程服务器通过由无线网络以及因特网通信连接。高压电缆金属护套接地环流监测系统通过GPRS网络和因特网能对多个终端的环流情况进行远程监控，自动化程度高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种高压电缆金属护套接地环流监测终端及系统。
背景技术
随着我国电力建设的发展，电力需求的不断攀升，电力电缆系统中，电缆外护套在敷设时产生机械损伤以及运行过程中出现的化学腐蚀、鼠害等，使得电缆外护套出现多点损坏，可能导致金属护套多点接地与大地形成电气连接，产生环流。环流的增加会引起电缆的发热，能量的损耗，从而影响电力系统的载流量及使用寿命。严重的可能威胁电力系统网的安全运行；相反，如果电力电缆接地系统由于某种原因不能有效接地，金属护套的电压就会升高，一般而言，最高感应电压可以达到上万伏，严重威胁电力电缆的安全运行及人身安全，同时过高的电压也会击穿护层绝缘并在击穿点持续放电可能引起火灾发生，造成严重的安全事故。因此，对单芯电力电缆金属护层接地状态进行在线智能监测，及时发现电力系统的接地故障问题，防止事故扩大，减小事故损失，更有利于电力电缆系统的安全可靠运行。
因此，研究开发一种单芯电缆接地状态在线监视系统，是非常意义的，该监视系统对电缆系统接地状态实行实时监控，如有异常及时发送报警信息，使运行管理人员能及时发现线路故障，尽快处理，消除隐患，保证线路安全运行；该系统研制成功后还能大大减少运行巡视人员，减少运营费用。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提出一种高压电缆金属护套接地环流监测终端及系统。
本实用新型的技术解决方案如下：
一种高压电缆金属护套接地环流监测终端，包括远程终端单元、无线收发器、电源和环流采集装置，电源、无线收发器和环流采集装置均与远程终端单元相连。
所述的无线收发器为GPRS收发器。
所述的电源是基于电流互感器和整流电路的取电装置。
环流采集装置为基于电流互感器进行信号采集的环流采集装置，每一个环流采集装置由3个单项环流采集装置组成，3个单项环流采集装置分别为A相环流采集装置、B相环流采集装置和C相环流采集装置。
高压电缆金属护套接地环流监测终端为箱体结构，一个接地端子和3根接地电缆在箱体内相接；每根接地电缆对应一个进线盖，接地电缆经进线盖的通孔进入箱体，每一根接地电缆上均套设有垫片、锥形密封圈、止动套和插拔头。
一种高压电缆金属护套接地环流监测系统，包括远程服务器和一个或多个高压电缆金属护套接地环流监测终端，高压电缆金属护套接地环流监测终端包括远程终端单元、无线收发器、电源和环流采集装置，电源、无线收发器和环流采集装置均与远程终端单元相连，高压电缆金属护套接地环流监测终端与远程服务器通过由无线网络以及因特网通信连接。
所述的无线收发器为GPRS收发器，所述的无线网络为GPRS网络。
所述的电源为基于电流互感器和整流电路的取电装置。
环流采集装置为基于电流互感器进行信号采集的环流采集装置，每一个环流采集装置由3个单项环流采集装置组成，3个单项环流采集装置分别为A相环流采集装置、B相环流采集装置和C相环流采集装置。
所述的高压电缆金属护套接地环流监测终端为箱体结构，一个接地端子和3根接地电缆在箱体内相接；每根接地电缆对应一个进线盖，接地电缆经进线盖的通孔进入箱体，每一根接地电缆上均套设有垫片、锥形密封圈、止动套和插拔头。
有益效果：
本实用新型具有以下优点：
高压电缆金属护套接地环流监测系统通过GPRS网络(或3G网络)和因特网能对多个终端的环流情况进行远程监控，自动化程度高；高压电缆金属护套接地环流监测终端采用电流互感器取电器，克服了现有取电装置无法长时间工作的弊端；高压电缆金属护套接地环流监测终端的接地电缆采用插拔式密封结构，不但安装方便，而且电隔离和绝缘效果好。
附图说明
图1为高压电缆金属护套接地环流监测终端的电原理框图；
图2为高压电缆金属护套接地环流监测终端主视剖面图；
图3为高压电缆金属护套接地环流监测终端的侧面视图；
图4为高压电缆金属护套接地环流监测终端的俯视图；
图5为高压电缆金属护套接地环流监测系统的后台监测处理结构框图；
图6为高压电缆金属护套接地环流监测终端的电气原理图。
标号说明：1-进线盖，2-垫片，3-锥形密封圈，4-止动套，5-插拔头，6-电流互感器，7-接地端子，8-降压器，9-第一密封圈，10-第二密封圈，11-报警器，12-监护人员用手机，13-电流互感器取电器，14-接地电缆。
具体实施方式
以下将结合图和具体实施过程对本实用新型做进一步详细说明：
实施例1：
如图1和图5所示，一种高压电缆金属护套接地环流监测系统，包括远程服务器和一个或多个高压电缆金属护套接地环流监测终端，高压电缆金属护套接地环流监测终端包括远程终端单元、无线收发器、电源和环流采集装置，电源、无线收发器和环流采集装置均与远程终端单元相连，高压电缆金属护套接地环流监测终端与远程服务器通过由无线网络以及因特网通信连接。
所述的无线收发器为GPRS收发器，所述的无线网络为GPRS网络。
所述的电源为基于电流互感器和整流电路的取电装置。
如图6所示，环流采集装置为基于电流互感器进行信号采集的环流采集装置，每一个环流采集装置由3个单项环流采集装置组成，3个单项环流采集装置分别为A相环流采集装置、B相环流采集装置和C相环流采集装置。以A相为例，采用电流互感器LH(200/5)和电流互感器LH(8/2000)获取A相的电流信号，再将该电流信号进行整流和AD转换，所得的数字信号输入到远程终端单元(RTU)中。电流互感器取电器13取得的电流信号经整流和稳压后为远程终端单元(RTU)供电。
如图2-4所示，所述的高压电缆金属护套接地环流监测终端为箱体结构，一个接地端子7和3根接地电缆14在箱体内相接；接地电缆14从进线盖1的通孔中进入箱体，每一根接地电缆14上均套设有垫片2、锥形密封圈3、止动套4和插拔头5。
本实施例中，为了实现与高压电缆线路的电气隔离，采用穿芯式电流互感器，并将其浇封在接地箱中，实现与电缆线路的绝缘隔离。
将环流采集模块、无线通信模块及电气元件放置密封的箱体内，通过密封圈压紧密封， 箱内各电气元件通过电线电气连接，在箱体上引出电源线及接收天线。
由于采用电池对远程监测的装置供电，不能很好的解决长期供电要求，增加了电力系统维护难度；采用太阳能供电方式则箱体必须安放在室外且光照时间充足的地方。这无疑对电力系统技术上及使用环境提出了相当高的要求，本实施例中，采用电流互感器取电装置现场取电是一个很好、可行的方案，在电缆上安装取能电流互感器，直接在运行的电缆上感应取电，对运行电缆没有任何损坏和影响，形成的环流通过整流，能够产生直流电压，然后通过降压模块转换为可以直接提供的直流电压，输出的功率完全能够满足为在线监测采用的通讯模块要求。
后台监测处理平台是整个系统的信息分析处理机构，被植入组态软件的服务器能完成接地电流数据的读取显示、存储、上限报警、功能设置、打印等功能。
整个高压电缆金属护套接地环流监测终端具有以下特点：
1、箱体外形呈长方体，分两层预制装配调试好，表面做绝缘油漆，造型美观、新颖。
2、箱体安装过程中，进线采用插拔式结构，电缆处理部分短而简洁，一压一插即可，安装极为简便。
3、箱体的下箱体部分为环氧树脂做主绝缘，电气性能优越、外壳为金属材质，抗冲击性能强；
4、箱体密封防水性能优越，户内户外均能使用。
整个高压电缆金属护套接地环流监测系统调试及维护，是将各条线路监测点的高压电缆金属护套接地环流监测终端的监测的数据，通过无线网络汇聚在后台监测处理平台(即远程服务器)形成统一的信息数据库，并运用服务器专用的程序软件将现场监测数据(历史数据)在微机上显示出来。如超出报警上限时能报警，同时报警信号还可以通过手机短信传递给监护人员，当电力系统故障时，能迅速的找到故障点的位置。
后台监测处理平台使用的组态软件程序能同时处理10条线路，多打100个监测点不分距离、不分时间段传输的数据信息，能实现在线监测、历史数据查询、报警上限的设置、打印等功能。
采用电流互感器现场取电，方便、低碳节能、环保。
高压电缆金属护套接地环流监测终端的箱体分上下箱体，呈长方体，下箱体为浇注箱 体，由铝合金做保护外壳，内部浇注环氧树脂，安装电缆采用插拔式进线结构，处理好的接地电缆与接地金具一压接一插入即可完成安装，上箱体为远程监测箱体，采用橡胶件密封，与下箱体螺栓连接。箱体内放置信息采集模块、远程通讯模块电气元件，电源线和天线一同从上箱体引出。
箱体的安装及使用，往处理好的电缆上依次套入进线盖、垫片、锥形密封圈、止动套、插拔头(含导电片)，然后把插拔头(含导电片)用压接的方式与电缆导体连接起来；一同插入箱体内，用专用扳手旋转拧紧进线盖，将其密封，完成箱体的安装。再将电流互感器采电装置卡入电力系统的负荷电缆中，连接并调试好，将电源引线接入智能接地箱，完成整个箱体的硬件安装。
整个系统的调试及维护，将各个检测点的智能接地箱采集的数据通过无线网络汇聚在系统的后台监测平台，运用专用自主研发的组态软件在服务器上显示出来，从而实现单芯电缆接地状态远程监测及超限报警等功能。
Claims (10)
1.一种高压电缆金属护套接地环流监测终端，其特征在于，包括远程终端单元、无线收发器、电源和环流采集装置，电源、无线收发器和环流采集装置均与远程终端单元相连。
2.根据权利要求1所述的高压电缆金属护套接地环流监测终端，其特征在于，所述的无线收发器为GPRS收发器。
3.根据权利要求1所述的高压电缆金属护套接地环流监测终端，其特征在于，所述的电源为基于电流互感器和整流电路的现场取电装置。
4.根据权利要求1-3任一项所述的高压电缆金属护套接地环流监测终端，其特征在于，环流采集装置是基于电流互感器进行信号采集的环流采集装置，每一个环流采集装置由3个单项环流采集装置组成，3个单项环流采集装置分别为A相环流采集装置、B相环流采集装置和C相环流采集装置。
5.根据权利要求1-3任一项所述的高压电缆金属护套接地环流监测终端，其特征在于，高压电缆金属护套接地环流监测终端为箱体结构，一个接地端子和3根接地电缆在箱体内相接；每根接地电缆对应一个进线盖，接地电缆经进线盖的通孔进入箱体，每一根接地电缆上均套设有垫片、锥形密封圈、止动套和插拔头。
6.一种高压电缆金属护套接地环流监测系统，其特征在于，包括远程服务器和一个或多个高压电缆金属护套接地环流监测终端，高压电缆金属护套接地环流监测终端包括远程终端单元、无线收发器、电源和环流采集装置，电源、无线收发器和环流采集装置均与远程终端单元相连，高压电缆金属护套接地环流监测终端与远程服务器通过由无线网络以及因特网通信连接。
7.根据权利要求6所述的高压电缆金属护套接地环流监测系统，其特征在于，所述的无线收发器为GPRS收发器，所述的无线网络为GPRS网络。
8.根据权利要求7所述的高压电缆金属护套接地环流监测系统，其特征在于，所述的电源为基于电流互感器和整流电路的现场取电装置。
9.根据权利要求6-8任一项所述的高压电缆金属护套接地环流监测系统，其特征在于，环流采集装置是基于电流互感器进行信号采集的环流采集装置，每一个环流采集装置由3个单项环流采集装置组成，3个单项环流采集装置分别为A相环流采集装置、B相环流采集装置和C相环流采集装置。
10.根据权利要求6-8任一项所述的高压电缆金属护套接地环流监测系统，其特征在于， 所述的高压电缆金属护套接地环流监测终端为箱体结构，一个接地端子和3根接地电缆在箱体内相接；每根接地电缆对应一个进线盖，接地电缆经进线盖的通孔进入箱体，每一根接地电缆上均套设有垫片、锥形密封圈、止动套和插拔头。
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