CN203688725U - 电力电缆绝缘在线监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种电力电缆绝缘在线监测装置。包括：零磁通电流传感器、温度探头和处理模块，其中：零磁通电流传感器套在与电力电缆的屏蔽层电连接的接地线上且与处理模块电连接，用于实时采集流经接地线的漏电流信号并将漏电流信号输入至处理模块；温度探头分别与电力电缆的接头和处理模块电连接，用于实时采集接头的温度信号，并将温度信号和温度探头的标识输入至处理模块；处理模块，用于当漏电流信号大于用户预设漏电流值时输出第一报警信号；当温度信号大于用户预设温度值时输出包括与温度探头的标识对应的接头的位置信息的第二报警信号。本实用新型提供的电力电缆绝缘在线监测装置，保证了供电的连续性以及绝缘检测的准确性和及时性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力设备绝缘监测技术领域，尤其涉及一种电力电缆绝缘在线监测装置。
背景技术
随着风力发电、光伏发电等新能源行业的迅速发展，电力电缆的数量和长度也在迅速的增加。电力电缆投入运行后，受电、热、机械等环境因素的影响，容易发生绝缘老化损坏，而电力电缆绝缘性能的好坏直接影响电力电缆运行的安全性和可靠性。
现有技术中，对电力电缆的绝缘检测主要为定期巡检方式，即定期搭建试验系统，对电力电缆的绝缘状态进行离线检测。
但现有技术存在如下缺点：需要电力电缆退出运行，不仅影响供电的连续性，而且由于试验条件与实际运行条件的差异，不能如实检测出电力电缆的绝缘隐患；巡检周期长，不能及时发现电力电缆的绝缘隐患。
实用新型内容
本实用新型提供一种电力电缆绝缘在线监测装置，用以解决现有技术中存在的影响供电的连续性，不能如实检测出电力电缆的绝缘隐患和不能及时发现电力电缆的绝缘隐患的问题
本实用新型提供了一种电力电缆绝缘在线监测装置，包括：零磁通电流传感器、温度探头和处理模块，其中：
所述零磁通电流传感器套在与电力电缆的屏蔽层电连接的接地线上，且与所述处理模块电连接，用于实时采集流经所述接地线的漏电流信号，并将所述漏电流信号输入至所述处理模块；
所述温度探头分别与所述电力电缆的接头和所述处理模块连接，用于实时采集所述接头的温度信号，并将所述温度信号和所述温度探头的标识输入至所述处理模块；
所述处理模块，用于当所述漏电流信号大于用户预设漏电流值时输出第一报警信号；当所述温度信号大于用户预设温度值时，输出第二报警信号，所述第二报警信号中包括与所述温度探头的标识对应的所述接头的位置信息。
如上所述的电力电缆绝缘在线监测装置，还包括：主站无线射频模块和从站无线射频模块；
所述从站无线射频模块与所述温度探头电连接，且与所述主站无线射频模块通过无线射频方式通讯连接，用于将所述温度探头输出的所述温度信号和所述温度探头的标识传输至所述主站无线射频模块；
所述主站无线射频模块与所述处理模块电连接，用于将所述温度信号和所述温度探头的标识输入至所述处理模块。
如上所述的电力电缆绝缘在线监测装置，还包括：报警模块；
所述报警模块与所述处理模块电连接，用于根据所述处理模块输出的所述第一报警信号和所述第二报警信号进行报警，并切断所述电力电缆与电源侧之间的电连接。
如上所述的电力电缆绝缘在线监测装置，还包括：显示模块；
所述显示模块与所述处理模块电连接，用于显示所述漏电流信号、所述温度信号、所述第一报警信号和所述第二报警信号。
本实用新型提供的电力电缆绝缘在线监测装置，无需电力电缆退出运行即可实现对电力电缆的实时、在线绝缘监测，保证了供电的连续性以及绝缘检测的准确性和及时性。
附图说明
图1为本实用新型提供的电力电缆绝缘在线监测装置一个实施例的结构示意图；
图2为本实用新型提供的电力电缆绝缘在线监测装置又一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例及附图，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本实用新型提供的电力电缆绝缘在线监测装置一个实施例的结构示意图。如图1所示，该装置具体可以包括：零磁通电流传感器11、温度探头12和处理模块13，其中：
零磁通电流传感器11套在与电力电缆14的屏蔽层15电连接的接地线16上，且与处理模块13电连接，用于实时采集流经接地线16的漏电流信号，并将漏电流信号输入至处理模块13。
温度探头12分别与电力电缆14的接头17和处理模块13连接，用于实时采集接头17的温度信号，并将温度信号和温度探头12的标识输入至处理模块13。
处理模块13，用于当漏电流信号大于用户预设漏电流值时输出第一报警信号；当温度信号大于用户预设温度值时，输出第二报警信号，第二报警信号中包括与温度探头12的标识对应的接头的位置信息。
具体的，电力电缆14一般采取三相四线制接法，中性点接地方式，为了和大地形成等电位，屏蔽层15也需要接地。电力电缆14的绝缘性能好坏与电力电缆14的对地电容、绝缘电阻值有直接关系，电力电缆14长期运行在大电流、高负荷的环境下，会产生接地电容环流、接地感应环流，最终汇入与屏蔽层15电连接的接地线16中，形成接地漏电流。电力电缆14绝缘情况良好的情况下，接地电流是比较小的，当电力电缆14的绝缘性能受到破坏时，例如：单相接地短路、相间短路、机械损伤引起的外护套以及屏蔽层15破损、电力电缆制作工艺等故障而引起的电力电缆14绝缘性能出现异常时，电力电缆14间的电容增大、电阻变小，接地线16中的接地漏电流相比初始电流会出现大幅上升，因此可通过监测接地线16中的漏电流变化间接监测电力电缆14的绝缘性能。
本实施例将零磁通电流传感器11套在与电力电缆14的屏蔽层15电连接的接地线16上，用于实时采集流经接地线16的漏电流信号，并将采集到的漏电流信号输入至处理模块13。其中，零磁通电流传感器11具体可以为零磁通接地互感电流传感器。此处需要说明的是，零磁通电流传感器11还可以用于无电缆接线盒的电缆敷设地带，用于采集地下电缆的三相电流和零序电流，以方便实现对地埋电缆的绝缘监测。
电力电缆14的接头17由于制作工艺不一致，接触电阻偏大，长时间运行在高电压、大电流环境下，容易引起温度急剧上升、加速电力电缆14绝缘老化，甚至引起接头17爆炸，造成火灾等严重事故。
本实施例在电力电缆14的接头17设置多个温度探头12，用于实时采集接头17的温度信号，并将采集到的温度信号和自身的标识（例如虚拟地址、名称、编码等）通过有线（例如电缆）或无线（例如无线射频）方式输入至处理模块13。其中，温度探头12具体可以为美国DALLAS数字化温度探头，单总线读取温度，可在-55℃-125℃下正常采集数据，精度达到±0.5℃。
处理模块13具体可以为中央处理单元（Central Processing Unit，简称CPU），用于将接收到的漏电流信号与用户预设漏电流值进行比较，若接收到的漏电流信号大于用户预设漏电流值，则输出第一报警信号。同时，处理模块13将接收到的温度信号与用户预设温度值进行比较，若接收到的温度信号大于用户预设温度值，则输出第二报警信号，并在输出的第二报警信号中携带与该温度探头12的标识对应的接头17的位置信息，以供用户及时准确的确定故障点，并进行相应的处理，避免安全事故的发生。该接头17的位置信息可以由处理模块13根据自身存储的温度探头12的标识与接头17的位置信息之间的映射关系获得。用户预设温度值具体可以设置为比常温环境下接头17的温度值高65℃的温度。
本实施例提供的电力电缆绝缘在线监测装置，根据采集到的流经接地线的漏电流和接头的温度情况，对电力电缆的绝缘性能进行检测判断，无需电力电缆退出运行即可实现对电力电缆的实时、在线绝缘监测，保证了供电的连续性以及绝缘检测的准确性和及时性。用户可根据与温度探头的标识对应的接头的位置信息及时准确的确定故障点，并进行相应的处理，避免安全事故的发生。
图2为本实用新型提供的电力电缆绝缘在线监测装置又一个实施例的结构示意图。如图2所示，本实施例提供的电力电缆绝缘在线监测装置在图1所示实施例的基础上，还可以包括：从站无线射频模块21和主站无线射频模块22。
从站无线射频模块21与温度探头12电连接，且与主站无线射频模块22通过无线射频方式通讯连接，用于将温度探头12输出的温度信号和温度探头12的标识传输至主站无线射频模块22。
主站无线射频模块22与处理模块13电连接，用于将温度信号和温度探头12的标识输入至处理模块13。
具体的，由于电力电缆中大电流的存在，温度探头12和处理模块13之间不宜采用有线方式进行数据传输，因此可采用无线射频方式进行数据传输。温度探头12采集的温度信号和温度探头12的标识经从站无线射频模块21和主站无线射频模块22后输入至处理模块13。
进一步的，该装置还可以包括：报警模块23。
报警模块23与处理模块13电连接，用于根据处理模块13输出的第一报警信号和第二报警信号进行报警，并切断电力电缆14与电源侧之间的电连接。
具体的，报警模块23在接收到处理模块13输出的第一报警信号和第二报警信号后，具体可以通过发出警报音或显示警报灯等方式进行报警。还可以就地进行分合闸操作，或在接收上位机在接收到处理模块13输出的第一报警信号和第二报警信号后发送的远程遥控指令后控制低压侧的断路器开合，以切断电力电缆14与电源侧之间的电连接，避免事故的扩大。
进一步的，该装置还可以包括：显示模块24。
显示模块24与处理模块13电连接，用于显示漏电流信号、温度信号第一报警信号和第二报警信号。
具体的，显示模块24具体可以为现有的各种具有显示功能的设备，例如LED显示屏等，用于显示处理模块13输出的漏电流信号、温度信号第一报警信号和第二报警信号，以供用户查看，并进行相应的处理。
本实施例提供的电力电缆绝缘在线监测装置，根据采集到的流经接地线的漏电流和接头的温度情况，对电力电缆的绝缘性能进行检测判断，无需电力电缆退出运行即可实现对电力电缆的实时、在线绝缘监测，保证了供电的连续性以及绝缘检测的准确性和及时性。用户可根据与温度探头的标识对应的接头的位置信息及时准确的确定故障点，并进行相应的处理，避免安全事故的发生。报警模块在接收到处理模块输出的第一报警信号和第二报警信号后，切断电力电缆14与电源侧之间的电连接，避免了事故的扩大。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的范围。
Claims (4)
1.一种电力电缆绝缘在线监测装置，其特征在于，包括：零磁通电流传感器、温度探头和处理模块，其中：
所述零磁通电流传感器套在与电力电缆的屏蔽层电连接的接地线上，且与所述处理模块电连接，用于实时采集流经所述接地线的漏电流信号，并将所述漏电流信号输入至所述处理模块；
所述温度探头分别与所述电力电缆的接头和所述处理模块连接，用于实时采集所述接头的温度信号，并将所述温度信号和所述温度探头的标识输入至所述处理模块；
所述处理模块，用于当所述漏电流信号大于用户预设漏电流值时输出第一报警信号；当所述温度信号大于用户预设温度值时，输出第二报警信号，所述第二报警信号中包括与所述温度探头的标识对应的所述接头的位置信息。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：主站无线射频模块和从站无线射频模块；
所述从站无线射频模块与所述温度探头电连接，且与所述主站无线射频模块通过无线射频方式通讯连接，用于将所述温度探头输出的所述温度信号和所述温度探头的标识传输至所述主站无线射频模块；
所述主站无线射频模块与所述处理模块电连接，用于将所述温度信号和所述温度探头的标识输入至所述处理模块。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，还包括：报警模块；
所述报警模块与所述处理模块电连接，用于根据所述处理模块输出的所述第一报警信号和所述第二报警信号进行报警，并切断所述电力电缆与电源侧之间的电连接。
4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，还包括：显示模块；
所述显示模块与所述处理模块电连接，用于显示所述漏电流信号、所述温度信号、所述第一报警信号和所述第二报警信号。
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