CN204479647U - 35kV及以上电压等级单芯电缆附件接地电流巡检系统 - Google Patents
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Abstract
35kV及以上电压等级单芯电缆附件接地电流巡检系统，其包括：现场取电装置，为开环式高压感应取电装置；电流传感器，用于装设在电缆附件接地线上，测量接地电流；数据处理装置，包括A/D转换电路和单片机，A/D转换电路对电流传感器测得的接地电流进行A/D转换后传输至单片机；单片机对数据进行处理及分析；无线数据发射模块，连接单片机，将单片机处理及分析后的数据传送至井口处的巡检接收模块；电源模块，输入端连接现场取电装置的线圈的引线；输出端为其他装置提供电源。工作人员通过手持设备，就可以在路径巡视中实现对电缆外护层接地电流的测量，无需下井，大大减轻运维人员工作量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电缆日常巡检用系统，具体是35kV及以上电压等级单芯电缆附件接地电流巡检系统。
背景技术
当前，对110kV及以上电缆日常巡视主要是对外护层接地电流的测量。根据国网公司《输变电设备状态检修试验规程》等规定，220kV电缆巡视周期为3个月。在实际运维中，每人所辖电缆设备众多，运行环境复杂，工作量较大。部分管沟积水严重，检测人员无法下井测量。此外，部分接头井位于快车道，进行数据测量时，需要在快车道上设围挡、开井口，存在一定安全隐患。
实用新型内容
为了克服上述现有技术存在的缺点，本实用新型的目的在于提供一种35kV及以上电压等级单芯电缆附件接地电流巡检系统，为工作人员通过手持设备，可以在路径巡视中实现对电缆外护层接地电流的测量、无需下井提供结构基础，大大减轻运维人员工作量。
为了解决上述问题，本实用新型提供的35kV及以上电压等级单芯电缆附件接地电流巡检系统，包括：
现场取电装置，为开环式高压感应取电装置；该开环式高压感应取电装置包括铁芯、线圈；所述铁芯为环形铁芯，且该环形铁芯由两个半圆形铁芯构成，两个半圆形铁芯相互对应的端面之间设置有空隙；所述线圈为一根导线缠绕而成，导线的两端为线圈的首尾两端，线圈的首尾两端引出引线；
电流传感器，用于装设在电缆附件接地线上，测量接地电流；
数据处理装置，包括A/D转换电路和单片机，A/D转换电路对电流传感器测得的接地电流进行A/D转换后传输至单片机；单片机对数据进行处理及分析；
无线数据发射模块，连接单片机，将单片机处理及分析后的数据传送至井口处的巡检接收模块；
电源模块，输入端连接现场取电装置的线圈的引线；输出端为数据处理装置、无线数据发射模块提供电源。
作为该巡检系统的进一步的技术方案，所述开环式高压感应取电装置中，两个半圆形铁芯相互对应的端面之间的空隙宽度为0.3mm；所述环形铁芯的内径为150mm，外径为220mm。
更进一步的技术方案，所述开环式高压感应取电装置中，环形铁芯上设置有用于夹持线缆的夹持部件，所述夹持部件设置有至少三组，每组夹持部件包括一个底座、一个夹持块，所述底座上设置有供夹持块的底部插装的轨道，轨道的插装方向与环形铁芯的轴向平行；多组夹持部件绕环形铁芯的轴线圆周均布。
本实用新型的有益效果是：在电缆附件安装数据采集与发射系统，工作人员通过手持设备，可以在路径巡视中实现对电缆外护层接地电流的测量，无需下井，大大减轻运维人员工作量。此外，本系统还可为实现附件接地电流历史数据查询、数据分析等功能提供基础，可以对电缆运行状况进行诊断。本设备采用模块化设计，便于其他电缆管沟与电缆电气综合信息检测系统的接入。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明：
图1为本实用新型实施例的电路结构框图；
图2为本实用新型实施例中开环式高压感应取电装置的结构示意图；
图中：1环形铁芯，2线圈，3空隙，4引线，5夹持部件，51底座，511轨道，52夹持块。
具体实施方式
如图1所示，该35kV及以上电压等级单芯电缆附件接地电流巡检系统，主要包括现场取电装置、电源模块、电流传感器、数据处理装置、无线数据发射模块、无线数据发射模块。
所述现场取电装置，为开环式高压感应取电装置。如图2所示，该开环式高压感应取电装置包括铁芯、线圈2；所述铁芯为环形铁芯1，且该环形铁芯1由两个半圆形铁芯构成，两个半圆形铁芯相互对应的端面之间设置有空隙3；所述线圈2为一根导线缠绕而成，导线的两端为线圈的首尾两端，线圈2的首尾两端引出引线4。该开环高压取电装置中的环形铁芯1不闭合，空隙的磁阻远大于铁磁材料，产生的涡流较小，发热较小，解决了传统闭合铁芯发热严重的问题。其中开口处空隙3应保证满足绝缘耐压的情况下，尽可能小，保证磁场回路。
该巡检系统采取的进一步的技术，所述开环式高压感应取电装置中，两个半圆形铁芯相互对应的端面之间的空隙3宽度为0.3mm；所述环形铁芯1的内径为150mm，外径为220mm。
更进一步的技术，所述开环式高压感应取电装置中，环形铁芯1上设置有用于夹持线缆的夹持部件5，所述夹持部件5设置有至少三组，每组夹持部件包括一个底座51、一个夹持块52，所述底座51上设置有供夹持块52的底 部插装的轨道511，轨道511的插装方向与环形铁芯的轴向平行；多组夹持部件5绕环形铁芯1的轴线圆周均布。
所述电流传感器，用于装设在电缆附件接地线上，测量接地电流。
本系统中电流传感器采用柔性互感线圈，线圈不含磁饱和元件，线性度好，标定容易，瞬态反应能力突出，待测电流量程大，可从10mA到1MA，相位差误差小于0.1度，标准线圈绝缘电压＞1000V，外加高压套管绝缘电压可达10kV，无二次开路危险及过载危险。
电流传感器相关指标如下。
表3电流传感器指标
所述数据处理装置，包括A/D转换电路和单片机，A/D转换电路对电流传感器测得的接地电流进行A/D转换后传输至单片机；单片机对数据进行处理及分析。
所述无线数据发射模块，连接单片机，将单片机处理及分析后的数据传送至井口处的巡检接收模块。
发送方式可以是应答式或感应自触发式，应答式就是在巡检人员到达指定位置向无线数据发射模块下达一个数据发送指令，无线数据发射模块在接收到指令后，根据指令的要求发送数据(比如，最近一个星期的数据、当下即 时数据等)；感应自触发方式就是巡检人员在巡检时其手持的巡检接收模块会被无线数据发射模块自动识别，并连接，一旦连接成功，无线数据发射模块将自动向巡检接收模块发送数据。
巡检接收装置为内置接收天线的手部装置，一般可在平板电脑上二次开发而成，内置数据展示、查询、统计软件。
所述电源模块，输入端连接现场取电装置的线圈的引线；输出端为数据处理装置、无线数据发射模块提供电源。
基于上述巡检系统的35kV及以上电压等级单芯电缆附件接地电流巡检方法，其步骤是：
开环高压取电装置装设在电缆上，实现感应取电；
电流传感器，装设在电缆附件接地线上，测量接地电流；
测量的接地电流经过A/D转换电路的转换后传输至单片机，单片机进行数据处理与分析，再通过无线数据发射模块传送至井口处，运行人员手持的无线数据发射模块在井口处即可获得接地电流数据。
较传统电缆外护层接地电流监测方式，本巡检系统主要有以下特点。
1.运维工作量大大减少，可以实现无需下井对电缆接地电流和负荷电流进行测量，提高运维人员工作效率，缩短测量周期，提高电缆运行监测率。
2.数据处理功能强大，可以实现对电缆外护层运行状况的预测与评估。对获得的外护层接地电流进行处理，生成运行状态曲线，建立电缆运行状态数据库，为电缆的运维管理提供数据支撑。
3.模块化设计，灵活度高。可以根据运行人员的需要，对系统进行定制。如，通过增加传感器，可以实现对电缆管沟的综合信息测量，如管沟内气体成分，温度等信息的测量。
4.测量数据含有地理与时间信息，巡视检测人员到位情况。
Claims (3)
1.35kV及以上电压等级单芯电缆附件接地电流巡检系统，其特征是，包括：
现场取电装置，为开环式高压感应取电装置；该开环式高压感应取电装置包括铁芯、线圈；所述铁芯为环形铁芯，且该环形铁芯由两个半圆形铁芯构成，两个半圆形铁芯相互对应的端面之间设置有空隙；所述线圈为一根导线缠绕而成，导线的两端为线圈的首尾两端，线圈的首尾两端引出引线；
电流传感器，用于装设在电缆附件接地线上，测量接地电流；
数据处理装置，包括A/D转换电路和单片机，A/D转换电路对电流传感器测得的接地电流进行A/D转换后传输至单片机；单片机对数据进行处理及分析；
无线数据发射模块，连接单片机，将单片机处理及分析后的数据传送至井口处的巡检接收模块；
电源模块，输入端连接现场取电装置的线圈的引线；输出端为数据处理装置、无线数据发射模块提供电源。
2.根据权利要求1所述的35kV及以上电压等级单芯电缆附件接地电流巡检系统，其特征是，所述开环式高压感应取电装置中，两个半圆形铁芯相互对应的端面之间的空隙宽度为0.3mm；所述环形铁芯的内径为150mm，外径为220mm。
3.根据权利要求1或2所述的35kV及以上电压等级单芯电缆附件接地电流巡检系统，其特征是，所述开环式高压感应取电装置中，环形铁芯上设置有用于夹持线缆的夹持部件，所述夹持部件设置有至少三组，每组夹持部件包括一个底座、一个夹持块，所述底座上设置有供夹持块的底部插装的轨道，轨道的插装方向与环形铁芯的轴向平行；多组夹持部件绕环形铁芯的轴线圆周均布。
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