CN205506231U - 一种支持母线供电的电缆接头测温装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种支持母线供电的电缆接头测温装置，应用于电力一次系统中的电缆接头温度监测，母线供电单元一端连接一次侧母线，母线供电单元从一次侧高压母线取电，为温度传感器单元、中央控制单元和远程通信单元供电；温度传感器单元包括一个或多个温度传感器，温度传感器贴装在电缆接头上，用于测量电缆接头温度，将温度测量数据传送给中央控制单元；中央控制单元接收温度传感器的温度测量数据并与温度阈值相比较，判断各温度传感器对应测量的电缆接头的温度数据是否超过温度阈值而触发报警信息，中央控制单元通过远程通信单元将各电缆接头的温度数据及是否触发报警信息传输到上层监控主机。

Description

一种支持母线供电的电缆接头测温装置

技术领域

本实用新型涉及电力检测领域，尤其涉及一种电力一次系统电缆接头测温装置。

背景技术

在电力一次系统中，一条供电线路通常存在多个电缆接头，主要集中在高压开关柜、变压器/断路器接线柜中。由于压接不紧、接触不良、材料老化等原因，电缆接头处的接触电阻会异常增大，导致温升过高，进而加剧触头氧化程度，导致接触电阻进一步增大，形成恶性循环，最终可能导致触头烧蚀、母线烧毁、供电中断等一系列重大故障，因此有必要对电缆接头温度进行及时监控和提前预警。传统的电缆接头测温方式为人工巡检，需要工作人员定时使用手持式红外测温仪等设备去现场测试记录，耗费大量人力，实时性也较差。目前，基于远程通信(如RS-485、以太网、GPRS等)的在线式电缆接头测温系统已经得到了逐渐普及，可以实现电缆接头温度的实时监测和统一管理。

在现有电缆接头测温系统中，由于测点分散，对现场测温装置的供电通常采用两种方式：直流电源集中供电和电池供电。前者的特点是在主控室或现场测点密集处安装若干个直流电源，再从直流电源输出端接线到现场测温装置。这种方式的硬件成本较高，需要额外布线，且安装较为复杂，不易维护。后者常用于微功率无线通信场合，安装简单，但需要定期更换电池，增加了维护工作量，且不适用于有线通信等功耗较高的场合。

实用新型内容

本实用新型提供一种支持母线供电的电缆接头测温装置，用以克服现有技术中的至少一个技术问题。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种支持母线供电的电缆接头测温装置，应用于电力一次系统中的电缆接头温度监测，所述电缆接头测温装置包括母线供电单元、温度传感器单元、中央控制单元和远程通信单元，所述母线供电单元一端连接一次侧母线，所述母线供电单元另一端分别连接所述温度传感器单元、所述中央控制单元和所述远程通信单元，所述母线供电单元从一次侧高压母线取电，为所述温度传感器单元、所述中央控制单元和所述远程通信单元供电；所述温度传感器单元包括一个或多个温度传感器，所述温度传感器贴装在电缆接头上，用于测量电缆接头温度，所述温度传感器的输出端与所述中央控制单元的输入端连接，将温度测量数据传送给所述中央控制单元；所述中央控制单元接收温度传感器的温度测量数据并与温度阈值相比较，判断各所述温度传感器对应测量的电缆接头的温度数据是否超过所述温度阈值而触发报警信息，所述中央控制单元通过所述远程通信单元将各电缆接头的温度数据及是否触发报警信息传输到上层监控主机。

进一步地，所述母线供电单元包括电流互感器、整流稳压模块、充放电管理模块、锂电池和电源管理模块，其中，所述电流互感器套设在一次侧高压母线上，作为二次绕组感应母线电流，所述电流互感器的输出端与所述整流稳压模块的输入端连接，所述整流稳压模块的输出端与所述充放电管理模块的输入端连接，所述充放电管理模块的输出端与所述锂电池的输入端连接，所述锂电池的输出端与所述电源管理模块的输入端连接，所述整流稳压模块的输出端与所述电源管理模块的输入端连接，所述电源管理模块与所述充放电管理模块相连接，当母线电流不小于设定阈值时，所述电源管理模块控制所述整流稳压模块输出的直流电源为测温装置供电，同时控制所述充放电管理模块对所述锂电池充电，在检测到锂电池充电饱和时，停止对所述锂电池充电；在母线空载或电流小于所述设定阈值时，所述电源管理模块控制所述锂电池为测温装置供电，当检测到所述锂电池电压低于限值时，切断锂电池放电电路。

进一步地，所述设定阈值为5A。

进一步地，所述远程通信单元包括RS-485通信模块、Zigbee通信模块、GPRS通信模块、3G通信模块和4G通信模块中的一种或多种。

本实用新型采用电流互感器从就近一次侧高压母线感应取电，为测温装置供电，同时采用锂电池作为备用供电电源，具有安装方便、可靠性高、无需更换电池的优点，大大减少了维护工作量，而且输出功率较高(1～3W)，可用于高功耗场合。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

附图1是本实用新型电缆接头测温装置的简要结构示意图；

附图2是本实用新型电缆接头测温装置的详细结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1是本实用新型电缆接头测温装置的简要结构示意图。如图1所示，所述电缆接头测温装置包括母线供电单元1、温度传感器单元2、中央控制单元3和远程通信单元4。母线供电单元1从一次侧高压母线感应取电，为温度传感器单元2、中央控制单元3和远程通信单元4供电。

附图2是本实用新型电缆接头测温装置的详细结构示意图。如图2所示，所述母线供电单元1包括电流互感器11、整流稳压模块12、充放电管理模块13、锂电池14和电源管理模块15。所述温度传感器单元2包括A相温度传感器21、B相温度传感器22、C相温度传感器23。所述中央控制单元3为微控制器(MCU，如可采用STM32F103)。所述远程通信单元4包括有线通信模块(RS-485通信模块41)和无线通信模块(Zigbee通信模块42、GPRS通信模块43，还可以包括3G通信模块、4G通信模块等)。

所述母线供电单元1中，电流互感器11套装在一次侧高压母线上，作为二次绕组感应母线电流。电流互感器11的输出端与整流稳压模块12的输入端连接。整流稳压模块12通过整流、滤波、稳压、保护等一系列处理，输出3.3V直流电源。整流稳压模块12的输出端与充放电管理模块13的输入端连接。充放电管理模块13的输出端与锂电池14的输入端连接。锂电池14的输出端与电源管理模块15的输入端连接。整流稳压模块12的输出端与电源管理模块15的输入端连接。电源管理模块15与充放电管理模块13连接。

工作原理：

在母线电流正常(≥5A)时，电源管理模块15控制整流稳压模块12输出端直流电源为测温装置供电，同时通过充放电管理模块13中的充电管理电路对锂电池充电；充电管理电路检测到锂电池饱和后停止充电。

在母线电流过小(<5A)时，电源管理模块15切换到锂电池14供电，通过充放电管理模块13中的放电管理电路为测温装置供电；在锂电池电压低于限值时，充放电管理模块13中的放电保护电路工作，切断锂电池放电电路，防止锂电池损坏。

所述温度传感器单元2中，A相温度传感器21、B相温度传感器22、C相温度传感器23分别安装在A相、B相、C相电缆接头上。温度传感器21/22/23的输出端与中央控制单元3的输入端连接，将测量到的温度值传送给中央控制单元3。

所述中央控制单元3接收来自温度传感器21/22/23的测量值，进行运算、存储和处理，在温度值越限时产生报警信息，然后将电缆接头温度数据和报警信息传送给远程通信单元。

所述远程通信单元4中，通信模块41/42/43为选配，可根据应用需求选择一种或几种。通信模块41/42/43与中央控制单元3连接，用于将中央控制单元3发送的电缆接头温度数据和报警信息传输到上位监控主机，并接收来自监控主机的参数设置信息，传送给中央控制单元3进行处理。

本实用新型采用电流互感器从就近一次侧高压母线感应取电，为测温装置供电，同时采用锂电池作为备用供电电源，具有安装方便、可靠性高、无需更换电池的优点，大大减少了维护工作量，而且输出功率较高(1～3W)，可用于高功耗场合。

以上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，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分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发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种支持母线供电的电缆接头测温装置，应用于电力一次系统中的电缆接头温度监测，其特征在于，所述电缆接头测温装置包括母线供电单元、温度传感器单元、中央控制单元和远程通信单元，所述母线供电单元一端连接一次侧母线，所述母线供电单元另一端分别连接所述温度传感器单元、所述中央控制单元和所述远程通信单元，所述母线供电单元从一次侧高压母线取电，为所述温度传感器单元、所述中央控制单元和所述远程通信单元供电；所述温度传感器单元包括一个或多个温度传感器，所述温度传感器贴装在电缆接头上，用于测量电缆接头温度，所述温度传感器的输出端与所述中央控制单元的输入端连接，将温度测量数据传送给所述中央控制单元；所述中央控制单元接收温度传感器的温度测量数据并与温度阈值相比较，判断各所述温度传感器对应测量的电缆接头的温度数据是否超过所述温度阈值而触发报警信息，所述中央控制单元通过所述远程通信单元将各电缆接头的温度数据及是否触发报警信息传输到上层监控主机。

2.根据权利要求1所述的电缆接头测温装置，其特征在于，所述母线供电单元包括电流互感器、整流稳压模块、充放电管理模块、锂电池和电源管理模块，其中，所述电流互感器套设在一次侧高压母线上，作为二次绕组感应母线电流，所述电流互感器的输出端与所述整流稳压模块的输入端连接，所述整流稳压模块的输出端与所述充放电管理模块的输入端连接，所述充放电管理模块的输出端与所述锂电池的输入端连接，所述锂电池的输出端与所述电源管理模块的输入端连接，所述整流稳压模块的输出端与所述电源管理模块的输入端连接，所述电源管理模块与所述充放电管理模块相连接，当母线电流不小于设定阈值时，所述电源管理模块控制所述整流稳压模块输出的直流电源为测温装置供电，同时控制所述充放电管理模块对所述锂电池充电，在检测到锂电池充电饱和时，停止对所述锂电池充电；在母线空载或电流小于所述设定阈值时，所述电源管理模块控制所述锂电池为测温装置供电，当检测到所述锂电池电压低于限值时，切断锂电池放电电路。

3.根据权利要求2所述的电缆接头测温装置，其特征在于，所述设定阈值为5A。

4.根据权利要求1所述的电缆接头测温装置，其特征在于，所述远程通信单元包括RS-485通信模块、Zigbee通信模块、GPRS通信模块、3G通信模块和4G通信模块中的一种或多种。