CN208953136U - 电缆温度检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电缆温度检测装置，包括温度采集器和温度传感器，所述温度传感器用于固定在电缆接头上，所述温度传感器设置有多个测温探头，多个所述测温探头用于分散设置在所述电缆接头的表面，所述温度采集器与所述温度传感器电连接。通过在所述温度传感器上设置多个测温探头，多个测温探头分别安装在电缆接头上代表性的测温点，这些测温点即形成了“面”测温，监测过程中依次读取各个测温探头的温度值，比较后取最大值通过通信方式发送到温度采集器，所述温度采集器对信号进行采集和运算，从而实现了面测温的可靠性，又减少了数据量。

Description

电缆温度检测装置

技术领域

本实用新型涉及电力设备测温领域，特别是涉及一种电缆温度检测装置。

背景技术

电力工业4.0时代，随着智慧城市的发展，对智能电网运维提出了新的要求。目前，引起电缆接头温度过高的直接原因是接头运行时间长、压接头不紧、接触电阻过大等。接头的长期运行造成的过热、烧穿绝缘层等现象容易引发火灾，从而造成重大安全事故和经济损失。电缆的输电容量主要受导体材料及其绝缘热稳定水平的限制，要保障电缆的安全运行，需要实时监测电缆导体的温度。基于目前我国地下电缆现状，不合适大量植入光纤或导体内部置入温度传感器的测量方式，这些方式不合适现有的电缆市场应用。为了结合我国电缆目前现状，提高电力系统运行稳定和提高智慧城市对智能电网的要求，有必要提供了一种既保证可靠性、又具有较低成本和功耗的电缆温度监测装置。

实用新型内容

基于此，提供一种电缆温度检测装置。

一种电缆温度检测装置，包括：

温度采集器和温度传感器，所述温度传感器用于固定在电缆接头上，所述温度传感器设置有多个测温探头，多个所述测温探头用于分散设置在所述电缆接头的表面，所述温度采集器与所述温度传感器电连接。

在其中一个实施例中，多个所述测温探头用于均匀分散设置于所述电缆接头的表面。

在其中一个实施例中，所述温度采集器包括无线通信单元、处理单元及电源单元，所述温度传感器与所述处理单元电连接，所述处理单元与所述电源单元电连接，所述处理单元还与所述无线通信单元电连接。

在其中一个实施例中，所述温度采集器设有天线，所述天线与所述无线通信单元电连接。

在其中一个实施例中，所述温度传感器为保温式传感器。

在其中一个实施例中，所述温度传感器通过表带式卡扣固定在所述电缆接头上。

在其中一个实施例中，所述温度传感器的一端设有第一连接带，所述温度传感器的另一端设有第二连接带，所述第一连接带远离所述温度传感器的一端设有表带扣，所述第二连接带远离所述温度传感器的一端设有多个与表带扣相配合的扣孔，所述表带扣卡扣于所述扣孔内。

在其中一个实施例中，所述温度采集器还包括报警单元，所述报警单元与所述处理单元电连接。

在其中一个实施例中，还包括通讯集中器，所述通讯集中器与所述温度采集器电连接，所述通讯集中器用于与数据管理终端无线通信连接。

在其中一个实施例中，所述通讯集中器包括无线接收模块、无线发射模块及发射天线，所述无线接收模块与所述无线通信单元连接，所述发射天线分别与所述无线接收模块及所述无线发射模块电连接，所述无线发射模块用于与数据管理终端无线通信连接。

上述电缆温度检测装置，通过在所述温度传感器上设置多个测温探头，多个测温探头分别安装在电缆接头上代表性的测温点，这些测温点即形成了“面”测温，监测过程中依次读取各个测温探头的温度值，比较后取最大值通过通信方式发送到温度采集器，所述温度采集器对信号进行采集和运算，从而实现了面测温的可靠性，又减少了数据量。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的电缆温度检测装置的电路原理框图；

图2为本实用新型一实施例的温度传感器的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例的温度传感器的又一方向的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本实用新型的描述中，“若干”的含义是至少一个，例如一个，两个等，除非另有明确具体的限定。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1和图3，在其中一个实施例中，一种电缆温度检测装置10，包括温度采集器200和温度传感器100，所述温度传感器100用于固定在电缆接头上，所述温度传感器100设置有多个测温探头131，多个所述测温探头用于分散设置在所述电缆接头的表面，所述温度采集器200与所述温度传感器100电连接。

本实施例中，在每个电缆接头上安装一个温度传感器100，而每个温度传感器100设置多个测温探头，多个测温探头分别安装在电缆接头上代表性的测温点，这些测温点即形成了“面”测温，监测过程中依次读取各个测温探头131的温度值，测温探头的温度值指的是电缆接头的表面温度，比较各个测温探头的温度值后取最大值，通过通信方式将温度最大值信号发送到温度采集器200，所述温度采集器200对信号进行采集和运算，从而实现了面测温的可靠性，又减少了数据量。

在其中一个实施例中，多个所述测温探头用于均匀分散设置于所述电缆接头的表面，例如，每个温度传感器100设置四个测温探头，各所述测温探头呈正方形均匀分散设置在所述电缆接头表面，又如，各所述测温探头呈一字型均匀分散设置在电缆接头表面，又如，各所述测温探头呈圆型均匀分散设置在电缆接头表面，各所述测温探头均匀分散设置于所述电缆接头的表面，提高了测量的精度。

为了便于计算电缆线芯的温度，在其中一个实施例中，所述温度采集器200包括无线通信单元、处理单元250及电源单元230，所述温度传感器100与所述处理单元250电连接，所述处理单元250与所述电源单元230电连接，所述处理单元250还与所述无线通信单元电连接，所述处理单元250对信号进行处理，所述电源单元230给所述处理单元250及所述无线通信单元提供电能，具体的，各所述测温探头用于测量电缆接头的表面温度，所述温度传感器100依次读取各所述测温探头，比较各所述测温探头测量的温度后取电缆接头的表面温度的最大值，通过通信方式将电缆接头的表面温度的最大值信号发送至温度采集器200，所述处理单元250用于对该信号进行采集和运算，计算出电缆线芯的温度。需要说明的是，在不同的载流量下，电缆接头的表面温度与电缆线芯温度呈线性正增长关系，因此，可以建立实验模型推导出电缆接头的表面温度与电缆线芯的温度之间的关系式：建立计算电缆接头的温度的模型；采用真实的直径为120MM的三芯电缆为载体，将高低温箱作为环境温度控制，根据电缆实际结构对电缆进行分层，分为电缆线芯、电缆套管表面、电缆接头表面三层结构，分别在电缆线芯、电缆套管表面、电缆接头表面接入18B20传感器。测量电缆各层结构的实际温度；在电缆线芯中置入加热棒，加热棒用于给电缆线芯加热，加热棒按15分钟升温5、30分钟升温5度、1小时升温5度和突变升温的方式进行加热，分别记录下电缆线芯的温度、电缆套管的温度及电缆接头的表面温度的数据。采集测量的数据对电缆接头温度进行仿真推导；将实验数据导入仿真软件设定的算法，推导出电缆线芯的温度与电缆的表皮温度关系式。计算电缆线芯的温度；将关系式应用于所述处理单元250，通过所述处理单元250的运算处理得到电缆线芯的温度。

在其中一个实施例中，所述无线通信单元包括信号发射单元240和信号接收单元210，所述温度感应器100与所述温度采集器200无线通信连接,信号发射单元240、信号接收单元210及所述温度感应器100均采用GPRS无线通信，所述信号接收单元210与所述温度感应器GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线服务技术)无线通信连接，所述信号接收单元210与所述处理单元250电连接，所述处理单元250与所述信号发射单元240电连接，所述信号接收单元210接收到信号后，将信号传输至所述处理单元250，所述处理单元250对信号进行采集并进行运算，计算出电缆线芯的温度，所述信号发射单元240将处理后的信号发送至后端。

为了便于传输信号，在其中一个实施例中，所述温度采集器200设有天线，所述天线与所述无线通信单元电连接，所述天线用于发射或接收电磁波。

为了减小环境干扰和增强热稳定传递，在其中一个实施例中，所述温度传感器100为保温式传感器。所述保温式传感器的材料为防水保温、耐高温及防腐烂材料，所述保温式传感器采用一体设计，安装灵活，因此，即使所述电缆头处于高温或处于阴雨天气的情况下，所述温度传感器也不会出现脱落及短路的现象。

在其中一个实施例中，所述温度传感器100通过表带式卡扣固定在所述电缆接头上。

请参阅图2及图3，为了方便安装与拆卸，在其中一个实施例中，所述温度传感器100的一端设有第一连接带110，所述温度传感器100的另一端设有第二连接带120，所述第一连接带110远离所述温度传感器100的一端设有表带扣111，所述第二连接带120远离所述温度传感器100的一端设有多个与表带扣相配合的扣孔121，所述表带扣卡111扣于所述扣孔内，所述温度传感器100通过表带式卡扣固定在所述电缆接头上，能够方便地安装和拆卸，并且使温度传感器100更加稳定的固定在所述电缆接头表面。

如图2及图3所示，在其中一个实施例中，所述温度传感器100包括温度传感器本体130以及多个测温探头131，温度传感器100本体与第一连接带110以及第二连接带120连接，所述第一连接带110远离所述温度传感器100的一端设有表带扣111，所述第二连接带120远离所述温度传感器100的一端设有多个与表带扣相配合的扣孔121，所述表带扣卡扣于所述扣孔内，通过所述表带扣与所述扣孔配合实现锁紧，进而将温度传感器100固定在电缆接头上。本实施例中，所述温度传感器本体相对的两侧分别设置转轴套132，第一连接带110的一端及第二连接带120的一端分别设有转轴140，每一所述转轴140分别旋转套置于一所述转动套132内，且所述温度传感器本体每一侧设置两个转动套，每一转轴的两端分别设置于同一侧的两个转动套内，使第一连接带及第二连接带相对所述温度传感器转动，第一连接带的另一端设有表带扣，第一连接带还设有导套，所述导套滑动套设于所述第一连接带，所述导套为中空腔体结构，所述导套用于导向及定位的作用，第二连接带设有多个卡扣孔，温度传感器100置于电缆接头上，所述第一连接带及所述第二连接带扣于电缆接头两侧，所述第二连接带穿设于所述表带扣，所述表带扣卡扣于所述扣孔内，且所述第二连接带穿设于所述导套，由于卡扣孔设有多个，因此可以根据电缆接头的粗细及松紧度进行调整，使温度传感器在实际应用中不会脱落，便于检测查看电缆接头的表面温度情况，所述导套、第一连接带及第二连接带皆为耐高温及耐腐蚀的弹性材料。

为了有效提高第一连接带和第二连接带的使用寿命，在一个实施例中，所述第一连接带和第二连接带的材质为聚烯烃，聚烯烃具有耐高温、耐腐蚀的特性，适用于户外长期使用，由聚烯烃制成的第一连接带和第二连接带能够在户外长期使用而不被腐蚀，使得温度传感器100稳固地固定在电缆接头上。

为了避免转轴被腐蚀，提高使用寿命，在一个实施例中，所述转轴采用聚烯烃、聚乙烯、硅酸盐和玻纤增强尼龙66复合而成，采用玻纤增强尼龙66能够有效增强转轴的强度，更好地支撑第一连接带和第二连接带，而复合材质中包含的硅酸盐具有良好的耐热性和耐腐蚀性，使得转轴整体的耐腐蚀性更加，能够适用于户外的恶劣环境，从而有效提高了使用寿命。

为了将第一连接带和第二连接带限定，避免第一连接带和第二连接带脱落，在一个实施例中，转轴包括第一转轴和第二转轴，第一转轴和第一连接带连接，第二转轴与第二连接带连接，第一连接带设置第一套接部，所述第一套接部开设第一套孔，所述第一转轴穿设于所述第一套孔内，所述第一套接部的侧壁凸起设置第一套环子部，所述第一转轴沿径向表面开设第一凹槽，所述第一套环子部设置于所述第一凹槽内，第二连接带设置第二套接部，所述第二套接部开设第二套孔，所述第二转轴穿设于所述第二套孔内，所述第二套接部的侧壁凸起设置第二套环子部，所述第二转轴沿径向表面开设第二凹槽，所述第二套环子部设置于所述第二凹槽内，这样，通过第一凹槽和第二凹槽的限制，避免了第一连接带在第一转轴的轴向上的运动，避免了第二连接带在第二转轴的轴向上的运动，避免第一连接带和第二连接带脱落，使得第一连接带和第二连接带更为稳固。

在其中一个实施例中，所述温度传感器100还包括微处理器，所述微处理器依次读取各所述测温探头测量的温度，所述微处理器比较各所述测温探头测量的温度，比较后取各所述测温探头测量的温度，取比较后的最高温度作为传输的信号，所述温度传感器100通过通信方式将该信号发送给温度采集器200，所述温度传感器100支持有线或无线通信，例如，所述温度传感器100与所述温度采集器200通过GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线服务技术)无线通信，又如，所述温度传感器100与所述温度采集器200各设有多个线缆端口，所述温度传感器100与所述温度采集器200线缆连接。

在其中一个实施例中，所述温度采集器200还包括报警单元220，所述报警单元220与所述处理单元250电连接，所述处理单元250采集信号并通过运算后得到电缆线芯的温度，所述处理单元250设定了温度阀值，当电缆线芯温度大于温度阀值时触发警报，所述处理单元250发送指令给所述报警单元220，产生报警信号，例如，所述报警单元220为蜂鸣器，触发警报时，蜂鸣器发出报警声，又如，所述报警单元220为LED报警灯，触发警报时，LED报警灯闪烁。通过报警信号使技术人员能够快速找到故障处进行检修，提高了效率。同时，所述处理单元250通过无线通信单元将报警信息发送到所述移动终端300上，例如，所述移动终端300为手机，所述无线通信单元与手机GSM(Global System for MobileCommunication，全球移动通信系统)无线通信，所述无线通信单元将温度信息通过短信发送至手机上，技术人员可以很直观的知道电缆线芯温度过高，实现了对电缆接头温度过高等现象有效地预警，并迅速采取降温措施，从而有效地避免了由于电缆接头温度过高会导致的安全隐患，同时面对失火等危险突发事件技术人员可以快速反应，减少损失。

在其中一个实施例中，电缆温度检测装置10还包括通讯集中器400，所述通讯集中器400与所述温度采集器200电连接，例如，所述通讯集中器400与所述温度采集器200通过RS485总线连接，又如，所述通讯集中器400与所述温度采集器200通过低功耗RF(RadioFrequency,电磁频率)连接，又如，所述通讯集中器400与所述温度采集器200无线通信连接，所述通讯集中器400用于与数据管理终端500无线通信连接，电缆温度检测装置10采用无线通信方式连接，能够减少布线，能够降低成本，并且使装置的安装和维护更加方便。

为了进一步监控电缆接头温度，在其中一个实施例中，如图1所示，所述通讯集中器400包括无线接收模块410、无线发射模块440及发射天线，所述无线接收模块410与所述无线通信单元连接，所述发射天线分别与所述无线接收模块410及所述无线发射模块440电连接，所述无线发射模块440用于与数据管理终端无线通信连接。所述通讯集中器400还包括供电模块420、外壳及中央处理器430，所述无线发射模块440、所述无线接收模块410、所述供电模块420及所述中央处理器430均设置在外壳内，所述中央处理器430分别与所述无线发射模块440及所述无线接收模块410电连接，所述中央处理器430还与所述供电模块420连接，所述外壳设有多个外接端口，所述外接端口用于其他元件线缆连接，例如，所述通讯集中器400与所述温度采集器200线缆连接，又如，所述通讯集中器400与所述数据管理终端500电连接。所述外壳设有螺孔，所述发射天线的一端设与螺孔相匹配的外螺纹，所述发射天线与所述外壳螺纹连接。所述无线接收模块410接收所述无线通信单元传输的信号，所述中央处理器430对接收的信号进行放大和采集，所述中央处理器430对信号进行处理后，通过无线发射模块440将处理后的信号传输至数据管理终端500，通过设置通讯集中器400，使温度参数能够远程传输至数据管理终端500，便于后台管理数据并实时监控。

如图1所示，在其中一个实施例中，一种电缆温度检测装置10，包括：温度采集器200、温度传感器100及通讯集中器400，所述温度采集器200分别与所述温度传感器100及所述通讯集中器400电连接，所述温度传感器100用于固定在电缆接头上，所述温度传感器100设置有多个测温探头，多个所述测温探头用于分散设置在所述电缆接头的表面，所述温度采集器200包括处理单元250、电源单元230、信号发射单元240、信号接收单元210及报警单元220。所述通讯集中器400包括无线发射模块440、无线接收模块410、供电模块420及中央处理器430。所述温度传感器100与所述信号接收单元210无线通信连接，所述处理单元250与所述信号接收单元210电连接，所述处理单元250还分别与所述电源单元230及报警单元220电连接，所述处理单元250与所述信号发射单元240电连接，所述信号发射单元240与所述无线接收模块410电连接，所述信号发射单元240还用于与移动终端300电连接。所述信号发射单元240与所述无线接收模块410电连接，所述无线接收模块410与所述中央处理器430电连接，所述中央处理器430还分别与所述供电模块420及所述无线发射模块440电连接，所述无线发射模块440用于与所述数据管理终端500无线通信连接。具体的，所述温度传感器100比较各所述测温探头中测量的电缆接头的表面温度，比较后取电缆接头的表面温度的最大值，通过通信方式将电缆接头的表面温度的最大值的信号发送至温度采集器200，所述信号接收单元210用于接收信号，所述信号接收单元210将电缆接头的表面温度的最大值的信号传输至所述处理单元250，所述处理单元250对该信号进行采集并进行运算，计算出电缆线芯的温度，所述处理单元250输出电缆线芯的温度信号，所述处理单元250将电缆线芯的温度信号传输至所述信号发射单元240，所述信号发射单元240将该信号传输至无线接收模块410，无线接收模块410用于接收电缆线芯的温度信号，所述处理单元250与所述报警单元220电连接，所述处理单元250设定了温度阀值，当电缆线芯温度大于温度阀值时触发警报，所述处理单元250发送指令给所述报警单元220，产生报警信号，同时，所述处理单元250通过无线通信单元将报警信息发送到所述移动终端300上，。因温度采集器功率较小，无法传输到远距离的所述数据管理终端500，所述温度采集器200将电缆线芯的温度信号传输至所述通讯集中器400，所述中央处理器430对信号进行放大和采集处理，使信号通过所述无线发射模块传输至所述数据管理终端500，把这些监控数据通过无线通道上传至数据管理终端500，数据管理终端500即监控中心，数据管理终端500的工作人员随时随地掌握采集点温度的变化情况，进行实时监控。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。需要说明的是，本申请的“一实施例中”、“例如”、“又如”等，旨在对本申请进行举例说明，而不是用于限制本申请。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电缆温度检测装置，其特征在于，包括温度采集器和温度传感器，所述温度传感器用于固定在电缆接头上，所述温度传感器设置有多个测温探头，多个所述测温探头用于分散设置在所述电缆接头的表面，所述温度采集器与所述温度传感器电连接。

2.根据权利要求1所述的电缆温度检测装置，其特征在于，多个所述测温探头用于均匀分散设置于所述电缆接头的表面。

3.根据权利要求1所述的电缆温度检测装置，其特征在于，所述温度采集器包括无线通信单元、处理单元及电源单元，所述温度传感器与所述处理单元电连接，所述处理单元与所述电源单元电连接，所述处理单元还与所述无线通信单元电连接。

4.根据权利要求3所述的电缆温度检测装置，其特征在于，所述温度采集器设有天线，所述天线与所述无线通信单元电连接。

5.根据权利要求1所述的电缆温度检测装置，其特征在于，所述温度传感器为保温式传感器。

6.根据权利要求1所述的电缆温度检测装置，其特征在于，所述温度传感器通过表带式卡扣固定在所述电缆接头上。

7.根据权利要求6所述的电缆温度检测装置，其特征在于，所述温度传感器的一端设有第一连接带，所述温度传感器的另一端设有第二连接带，所述第一连接带远离所述温度传感器的一端设有表带扣，所述第二连接带远离所述温度传感器的一端设有多个与表带扣相配合的扣孔，所述表带扣卡扣于所述扣孔内。

8.根据权利要求3所述的电缆温度检测装置，其特征在于，所述温度采集器还包括报警单元，所述报警单元与所述处理单元电连接。

9.根据权利要求3所述的电缆温度检测装置，其特征在于，还包括通讯集中器，所述通讯集中器与所述温度采集器电连接，所述通讯集中器用于与数据管理终端无线通信连接。

10.根据权利要求9所述的电缆温度检测装置，其特征在于，所述通讯集中器包括无线接收模块、无线发射模块及发射天线，所述无线接收模块与所述无线通信单元连接，所述发射天线分别与所述无线接收模块及所述无线发射模块电连接，所述无线发射模块用于与数据管理终端无线通信连接。